制冷剂的发展趋势与环境的可持续发展
全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化,沿海地区可能会遭受淹没或海水入侵,海滩和海岸遭受侵蚀,土地恶化,海水倒灌并影响沿海养殖业。
- 影响农业和自然生态系统
全球气温和降雨形态的迅速变化,可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化,造成大范围的森林植被破坏和农业灾害。
- 加剧洪涝、干旱及其他气象灾害
全球平均气温略有上升,就可能带来频繁的气候灾害——过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温,造成大规模的灾害损失。
- 影响人类健康
气候变暖有可能加大疾病危险和死亡率,增加传染病。高温会给人类的循环系统增加负担,热浪会引起死亡率的增加。
正因为现行的制冷剂对环境的巨大的破坏作用,促使着人们积极的寻求能够与环境的可持续发展相适应的新型替代制冷剂。
2.2 制冷剂的替代
自1987年《蒙特利尔议定书》签订以来,各国纷纷展开了对CFCs和HCFCs物质的替代物的研究,在1997年签订《京都议定书》以前,CFCs和HCFCs类的制冷剂替代研究主要以保护臭氧为目的,主要研制HCFs类制冷剂。但《京都议定书》签订以后,人们转而同时注重臭氧保护和减小温室效应,要求制冷剂不但要OPD值较小,GWP值也要较小。
根据《蒙特利尔议定书》CFCs在发达国家已经被禁用,HCFCs因为对臭氧仍具有破坏作用也即将被淘汰。由于GWP较高,《京都议定书》将替代CFCs和HCFCs的HFCs物质列入限控物质清单中,要求发达国家控制HFCs的排放。所有这些都对制冷剂的替代研究提出了更高的要求。因此理想的替代制冷剂除应有较低的ODP值和GWP值外,还应具有良好的安全性、经济性、优良的热物性等优点,争取做到既环保又节能。
新型的替代制冷剂主要包括人工合成型和天然型两大类,有单一工质和混合工质两个方面,混合工质又可分为共沸混和物、近共沸混和物和非共沸混和物三种。
目前合成制冷剂方面主要有以下几种:
1)R134a
R134a的ODP=0,GWP=420,不可燃,无毒,无味,使用安全,其热物性质与R12十分接近,可用来替代R12,用于汽车空调和家用冰箱等领域。但使用R134a,会使能耗增大,且与CFC—12用的润滑油不相溶,与材料的兼容性方面也不同CFC-12。另外它还是一种温室效应气体,所以仍然存在一定的缺陷。