制冷剂

制冷剂概述

　　制冷剂又称制冷工质，它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 

对制冷剂性质的要求

　　（1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。

　　（2）具有优良的热物理性能 具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。

　　（3）具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 

　　（4）与润滑油有良好互溶性

　　（5）安全性 工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。

　　（6）有良好的电气绝缘性

　　（7）经济性 要求工质低廉，易于获得。

　　（8）环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。 

制冷剂的一般分类

　　根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低，一般分为三大类：

　　１.低压高温制冷剂

　　冷凝压力Pk≤２～３㎏/㎝（绝对），T0>０℃

　　如Ｒ11（CFCl3），其T0＝23.7℃。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中。通常３０℃时，Pk≤3.06 ㎏/㎝。

　　２.中压中温制冷剂

　　冷凝压力Pk<20 ㎏/㎝（绝对），０℃>T0>-60℃。

　　如Ｒ717、Ｒ12、Ｒ22等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中。

　　３.高压低温制冷剂

　　冷凝压力Pk≥20 ㎏/㎝（绝对），T0≤－70℃。

　　如Ｒ13（CF3Cl）、Ｒ14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或－７０℃以下的低温装置中。 

常用制冷剂的特性

　　目前使用的制冷剂已达70～80种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种：

　　１.氨（代号：Ｒ717）

　　　氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达３０℃时也决不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/ｍ3。

　　氨有很好的吸水性，即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结，故系统内不会发生“冰塞”现象。氨对钢铁不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用，且使蒸发温度稍许提高。因此，氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不应超过0.2％。

　　氨的比重和粘度小，放热系数高，价格便宜，易于获得。但是，氨有较强的毒性和可燃性。若以容积计，当空气中氨的含量达到0.5％～0.6％时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到11％～13％时即可点燃，达到16％时遇明火就会爆炸。因此，氨制冷机房必须注意通风排气，并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。

　　总上所述，氨作为制冷剂的优点是：易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。其缺点是：有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。

　　２.氟利昂－12（代号：Ｒ12）

　　Ｒ12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。Ｒ12的标准蒸发温度为－29.8℃，冷凝压力一般为0.78～0.98MPa，凝固温度为-155℃，单位容积标准制冷量约为288kcal/ｍ3。

　　Ｒ12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。只有在空气中容积浓度超过80％时才会使人窒息。但与明火接触或温度达400℃以上时，则分解出对人体有害的气体。

　　Ｒ12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。同时规定Ｒ12中含水量不得大于0.0025％，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。否则，会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。

　　３.氟利昂－22（代号：Ｒ２２）

　　Ｒ22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯甲烷，分子式为CHClF2，标准蒸发温度约为－41℃，凝固温度约为－160℃，冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷量约为454kcal/ｍ3。

　　Ｒ22的许多性质与Ｒ12相似，但化学稳定性不如Ｒ12，毒性也比Ｒ12稍大。但是，Ｒ22的单位容积制冷量却比Ｒ12大的多，接近于氨。当要求－40～－70℃的低温时，利用Ｒ22比Ｒ12适宜，故目前Ｒ22被广泛应用于－40～－60℃的双级压缩或空调制冷系统中。 

制冷剂的命名方法

　　(1)无机化合物。

　　无机化合物的简写符号规定为R7()。括号代表一组数字，这组数字是该无机物分子量的整数部分。

　　(2)卤代烃和烷烃类。

　　烷烃类化合物的分子通式为CmH2m+2；卤代烃的分子通式为CmHnFxClyBrz(2m+2 = n+x+y+z)，它们的简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)。下图为一些制冷剂的符号举例

　　(3)非共沸混合制冷剂。

　　非共沸混合制冷剂的简写符号为R4()。括号代表一组数字，这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。

　　(4)共沸混合制冷剂。

　　共沸混合制冷剂的简写符号为R5()。括号代表一组数字，这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。 

　　(5)环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物。

　　其简写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC”开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头 。

　　(6)有机制冷剂则在600序列任意编号。

制冷剂

&Nbsp;  制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。  

     1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议，并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》，于1989年1月1日起生效，对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议，增加了对全部CFC、四氯化碳（CCL4）和甲基氯仿（C2H3CL3）生产的限制，要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质，发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程表。 HCFC中的R123和R134A是R12和R22的替代品。  

热力学的要求  

     1  在大气压力下，制冷剂的蒸发温度(沸点)ts要低。这是一个很重要的性能指标。ts愈低，则不仅可以制取较低的温度，而且还可以在一定的蒸发温度to下，使其蒸发压力Po高于大气压力。以避免空气进入制冷系统，发生泄漏时较容易发现。  

     2 要求制冷剂在常温下的冷凝压力Pc应尽量低些，以免处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度要求过高。并且，冷凝压力过高也有导致制冷剂向外渗漏的可能和引起消耗功的增大。  

     3 对于大型活塞式压缩机来说，制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大，这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量；而对于小型或微型压缩机，单位容积制冷量可小一些；对于小型离心式压缩机亦要求制冷剂qv要小，以扩大离心式压缩机的使用范围，并避免小尺寸叶轮制造之困难。  

    4 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。  

     5 凝固温度是制冷剂使用范围的下限，冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。  

     制冷剂 分子式 分子量u 正常蒸发温度ts(℃) 凝固点tf(℃) 临界温度 tkp(℃) 临界压力PKP绝对压力 绝热指数K   
    水（R718） H2O 18.02 +100 ±0 +374.1 225.6 1.33   
    氨（R717） NH3 17.03 -33.4 -77.7 +132.4 115.2 1.31   
    R11 CFCL3 137.39 +23.7 -111 +198 44.6 1.17   
    R12 CF2CL2 120.92 -29.8 -155 +111.5 40.86 1.15   
    R13 CF3CL 104.47 -81.5 -180 +28.8 39.4 -   
    R22 CHF2CL 88.48 -40.8 -180 +96 50.3 1.19   
    R115 C2F5CL 154.48 -38 -106 +80 33 1   

物理化学的要求  

    1 制冷剂的粘度应尽可能小，以减少管道流动阻力、提换热设备的传热强度。  

    2 制冷剂的导热系数应当高，以提高换热设备的效率，减少传热面积。  

    3 制冷剂与油的互溶性质：制冷剂溶解于润滑油的性质应从两个方面来分析。如果制冷剂与润滑油能任意互溶，其优点是润滑油能与制冷剂一起渗到压缩机的各个部件，为机体润滑创造良好条件；且在蒸发器和冷凝器的热换热面上不易形成油膜阻碍传热。其缺点是从压缩机带出的油量过多，并且能使蒸发器中的蒸发温度升高。部分或微溶于油的制冷剂，其优点是从压缩机带出的油量少，故蒸发器中蒸发温度较稳定。其缺点是在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油膜，影响了传热。  

类  别 溶解性 制冷剂 产生的影响   
    1 难溶 NH3、CO2、R13、R14、R15、SO2 无   
    2 微溶（在压缩机曲轴箱和冷凝器内相互溶解，在蒸发器内分解）  
     R22、R114、R152、R502 溶解时降低润滑油的沾度   
    3 完全溶解 R11、R12、R21、R113、烃类、CH3CI、R500  
   降低润滑油的沾度和凝固点，并使油中石蜡下沉，蒸发温度升高  
   

    4 应具有一定的吸水性，这样就不致在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常运行。  

    5 应具有化学稳定性：不燃烧、不爆炸，使用中不分解，不变质。同时制冷剂本身或与油、水等相混时，对金属不应有显著的腐蚀作用，对密封材料的溶胀作用应小。  

安全性的要求  

    1 由于制冷剂在运行中可能泄漏，故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用。  

制冷剂的分类  

    1 在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。  

    2 无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH3）、水（H2O）、空气、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。  

    3 氟里昂（卤碳化合物制冷剂）：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素（CL）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号，如R22...等。  

    4 饱和碳氢化合物：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”，这类制冷剂易燃易爆，安全性很差。如R50、R170、R290...等。  

    5 不饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它们的卤族元素衍生物，它们的R后的数字多为“1”，如R113、R1150...等。  

    6 共沸混合物制冷剂：这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502...等。  

    7 高温、中温及低温制冷剂：是按制冷剂的标准蒸发温度和常温下冷凝压力来分的。  

制冷剂 使用温度范围 压缩机类型 用途 备注   
    R717（氨） 中、低温 活塞式、离心式 冷藏、制冰 在普通制冷领域   
    R11 高温 离心式 空调 　   
    R12 高、中、低温 活塞式、回转式、离心式 冷藏、空调 高温为：10-0℃   
    R13 超低温 活塞式、回转式 超低温 　   
    R22 高、中、低温 活塞式、回转式、离心式 空调、冷藏、低温 中温为：0--20℃   
    R114 高温 活塞式 特殊空调 低温为：-20--60℃   
    R500 高、中温 活塞式、回转式、离心式 空调、冷藏 超低温为：-60--120℃   
    R502 高、中、低温 活塞式、回转式 空调、冷藏、低温   

氨（R717）的特性  

    1 氨（R717、NH3）是中温制冷剂之一，其蒸发温度ts为-33.4℃，使用范围是+5℃到-70℃，当冷却水温度达高30℃时，冷凝器中的工作压力一般不超过1.5MPA。  

    2 氨的临界温度较高（tkr=132℃）。氨是汽化潜热大，在大气压力下为1164KJ/Kg，单位容积制冷量也大，氨压缩机之尺寸可以较小。  

    3 纯氨对润滑油无不良影响，但有水分时，会降低冷冻油的润滑作用。  

    4 纯氨对钢铁无腐蚀作用，但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金（磷青铜除外），故在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金。  

    5 氨的蒸气无色，有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性，当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。  

    6 氨在常温下不易燃烧，但加热至350℃时，则分解为氮和氢气，氢气于空气中的氧气混合后会发生爆炸。  

氟哩昂的特性  

　  

    1 氟哩昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。  

    2 氟里昂对水的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。  

    3 常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a，由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。在此不做说明。  

    4 氟里昂12（CF2CL2，R12）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。  

    5 氟里昂22（CHF2CL，R22）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用R134a来代替。  

    6 氟里昂502（R502）：R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6℃，正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55℃。R502在冷藏柜中使用较多。  

    7 氟里昂134a（C2H2F4，R134a）：是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应。是比较理想的R12替代制冷剂。  

    8 氟里昂与水的关系：氟里昂和水几乎完全相互不溶解，对水分的溶解度极小。从低温侧进入装置的水分呈水蒸气状态，它和氟里昂蒸气一起被压缩而进入冷凝器，再冷凝成液态水，水以液滴壮混于氟里昂液体中，在膨胀阀处因低温而冻结成冰，堵塞阀门，使制冷装置不能正常工作。水分还能使氟里昂发生水解而产生酸，使制冷系统内发生“镀铜”现象。  

    9 氟里昂与润滑油的关系：一般是易溶于冷冻油的，但在高温时，氟里昂就会从冷冻油内分解出来。所以在大型冷水机组中的油箱里都有加热器，保持在一定的温度来防止氟里昂的溶解。 

R-407C

　　产品名称： R407C (R-407C) 

　　产品类别： HFC 

　　化学成份： 四氟乙烷/五氟乙烷/二氟甲烷 混合物 

　　生 产 商： 沈阳百炼工贸公司

　　负 责 人； 冯 奎 巨

　　R 407C是替代R-22的HFC类制冷剂,应用于容积式系统，如新型或现有住宅、商用空调及热泵中。R407C提供相似于R-22的性能表现，可用于替换现有R-22空调系统。R407C也可用于现有的蒸发温度高于+20°F (-7°C)的中温应用中替代R-502。 

　　产品信息： 

　　R-407C 

　　替换 

　　R-22 

　　应用 

　　容积式系统： 

　　新型或现有的住宅、商用空调； 

　　新型或现有的住宅、商用热泵 

　　现有中温应用。 

　　优点 

　　制冷能力及能效与R-22相似。 

　　润滑油使用建议 

　　POE

R-22

　　产品名称： Freon 22 (R-22) 

　　产品类别： HCFC 

　　化学成份： 二氟一氯甲烷 

　　生 产 商： 美国杜邦(DuPont) 

　　Freon® 22属于HCFC类制冷剂，用于住宅、商用空调及中低温商业制冷应用，包括：餐饮冷藏、超市陈列柜、食物储藏及加工、以及运输用制冷系统。 

　　产品信息： 

　　　ASHRAE# 

　　　R-22 

　　　应用 

　　住宅及商用空调系统；

　　中低温商用制冷： 

　　餐饮冷藏 

　　超市陈列柜 

　　食物储藏及加工 

　　制冰机 

　　运输用制冷系统 

　　　产品淘汰期限 

　　　R-22作为HCFC物质属《蒙特利尔》草案法规中淘汰物质的管制之列。 

　　　润滑油使用建议 

　　　AB or MO 

R507

　1、产品简介: 

　　是由R125 /制冷剂R143制冷剂混合而成，是一种不破坏臭氧层的环保制冷剂。 

　　是R-502制冷剂的长期替代品（HFC类物质），ODP值为零，不含任何破坏臭氧层的物质。 由于R507制冷剂的制冷量及效率与R502非常接近，并且具有优异的传热性能和低毒性，因此R507比其他任何目前所知的R-502的替代物更适合中低温冷冻领域应用。 

　　R507和R404A一样是用于替代R502的环保制冷剂，但是R507通常能比R404A达到更低的温度。R507适用于中低温的新型商用制冷设备（超市冷冻冷藏柜、冷库、陈列展示柜、运输）、制冰设备、交通运输制冷设备、船用制冷设备或更新设备，适用于所有R502可正常运作的环境。 

　　2、热力特性： 

氟利昂

氟利昂又名氟里昂，氟氯烃 英文：freon 几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称 。氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃ ，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。

目录

氟利昂的作用 

氟利昂的危害 

氟利昂的特性 

1. 氟利昂是制冷剂 

2. 氟利昂的冰堵

常用的氟利昂制冷剂 

1. 总述 

2. 氟利昂12（CF2CL2，R12） 

3. 氟利昂22（CHF2CL，R22） 

4. 氟里昂502（R502） 

5. 氟利昂134a（C2H2F4，R134a） 

6. 氟利昂R407C 

7. 氟利昂R410A 

8. 氟利昂R600a（C4H10）

生产方法 

1. 置换法 

2. 甲烷氟氯化法

氟利昂与物质 

1. 氟利昂与水的关系 

2. 氟利昂与润滑油的关系 

3. 氟利昂与化妆品的关系

非法启动消防系统氟利昂泄漏 

1. 氟利昂何时禁止使用

氟利昂制冷系统

氟利昂的作用 

氟利昂的危害 

氟利昂的特性 

1. 氟利昂是制冷剂 

2. 氟利昂的冰堵

常用的氟利昂制冷剂 

1. 总述 

2. 氟利昂12（CF2CL2，R12） 

3. 氟利昂22（CHF2CL，R22） 

4. 氟里昂502（R502） 

5. 氟利昂134a（C2H2F4，R134a） 

6. 氟利昂R407C 

7. 氟利昂R410A 

8. 氟利昂R600a（C4H10）

生产方法 

1. 置换法 

2. 甲烷氟氯化法

氟利昂与物质 

1. 氟利昂与水的关系 

2. 氟利昂与润滑油的关系 

3. 氟利昂与化妆品的关系

非法启动消防系统氟利昂泄漏 

1. 氟利昂何时禁止使用

氟利昂制冷系统

氟利昂的作用

氟利昂

　　由于氟利昂化学性质稳定，具有不燃、无毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性，因而广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂。 它们的商业代号R表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞已超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。 

氟利昂的危害

　　氟利昂是臭氧层破坏的元凶，它是20世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 

　　根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少万分之一，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。 

　　在对流层的氟利昂分子很稳定，几乎不发生化学反应。但是，当它们上升到平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，含氯的氟里昂分子会离解出氯原子（称为“自由基”），然后同臭氧发生连锁反应（氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基；一氧化氯基不稳定，很快又变回氯原子，氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……），不断破坏臭氧分子。 

　　Cl+O3===O2+ClO ClO+O3===O2+Cl 

　　如此周而复始，结果一个氯氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。即一千克氟利昂可以捕捉消灭约七万千克臭氧。总的结果，可以用化学方程式表示为： 

　　2O3===3O2 （在反应中氟里昂分子起到催化剂的作用）。 

　　反应机理： 

　　臭氧在紫外线作用下（反应条件不好打，自己加上） 

　　O3 === O2 + O 

　　氯氟烃分解（以CF2Cl2为例） 

　　CF2Cl2 ===CF2Cl + Cl 

　　自由基链反应 

　　Cl? + O3 === ClO+ O2 

　　ClO? + O ===Cl + O2 

　　总反应：O3 + O === 2O2 

　　二氯二氟甲烷氟利昂的介电常数为2，可以采用脉冲时域反射物位计进行物位测量。此外，氟利昂也是重要的温室气体。一个氟利昂分子增加温室效应的效果相当于一万个二氧化碳分子。 

氟利昂的特性

氟利昂是制冷剂

　　是一种透明、无味、低毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。 

氟利昂的冰堵

　　氟利昂对水的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。 

常用的氟利昂制冷剂

总述

常用的氟利昂制冷剂

　　有R12．R22．R502 、R123及R134a，由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。在此不做说明。 

氟利昂12（CF2CL2，R12）

　　是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，CFC制冷剂，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。 

氟利昂22（CHF2CL，R22）

　　HCFC制冷剂，是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用R134a来代替。 

氟里昂502（R502）

　　R502是由R12．R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115．R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6℃，正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55℃。R502在冷藏柜中使用较多。 

氟利昂134a（C2H2F4，R134a）

　　是一种较新型的制冷剂，HFC制冷剂，其蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应。是比较理想的R12替代制冷剂。 

氟利昂R407C

　　是一种新型环保制冷剂，HFC制冷剂，由二氟甲烷R32(CH2F2)，五氟乙烷R125(C2HF5)，四氟乙烷R134a(C2H2F4)以23%，25%，52%的质量百分比混合而成的非共沸制冷剂，温度滑移较高。 

氟利昂R410A

　　是一种新型环保制冷剂，HFC制冷剂，由二氟甲烷R32(CH2F2)，五氟乙烷R125(C2HF5)以50%，50%的质量百分比混合而成的非(近)共沸制冷剂，温度滑移较小，发生相变时两组分比例基本保持恒定，物性接近单组分制冷剂。工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（热）效率更高，不破坏臭氧层。另外，采用新冷媒的空调在性能方面也会有一定的提高。R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及。 

氟利昂R600a（C4H10）

　　2-甲基丙烷(异丁烷)，属于CH类制冷剂A3类物质，充灌量很少时可用作冰箱制冷剂，具有节能、低噪、对大气无破坏的优势，但其易燃、易爆、安全性差。 

生产方法

置换法

　　主要用于生产R-11．R-12．R-22．R-21．R-13．R-113和R-114等。此法有液相法和气相法两种：①液相法技术较成熟，温度易控制，副产物少，是工业上采用的主要方法。所用的卤化锑催化剂（见固体酸催化剂）寿命也较长（约1～2年，每2～3个月需进行一次再生和补充）。根据原料和目的产品的不同而采取不同的反应温度(一般为45～200℃)和压力(最高可达 3.5MPa)，以促使反应在均相下进行。不同的氯代烃原料可以制得不同的氟化合物，如以四氯化碳为原料，可以生产R-11和R-12；以三氯甲烷为原料，可以生产R-22；以四氯乙烯为原料可以生产R-113和R-114。反应生成物一般要经水洗、碱洗、干燥、压缩和蒸馏等后处理，才制得纯品。②气相法使用装有氟化铝、氟化铬和氟氧化铬催化剂的固定床反应器或流化床反应器，其后处理与液相法相似。 

甲烷氟氯化法

　　以甲烷、氯气和氟化氢为原料，在催化剂存在下，一步合成氟氯甲烷（见图）。反应产物中主要含R-11．R-12，沸点较高的氟化物和氯化氢，经汽提塔使部分氟化合物再循环，剩余气体进入氯化氢蒸馏塔，脱除氯化氢后经水洗、中和、干燥和精馏，得到R-11和R-12成品。所用催化剂是金属氟化物或氯化物，载体为活性炭、硫酸铝或碳酸钡。反应温度为370～470℃，接触时间约4～10s。反应收率以甲烷计为96%～99%;以氯计为97%;以氟计为94%。该过程的优点是工艺过程较简单、产品纯度高。 

氟利昂与物质

氟利昂与水的关系

　　氟利昂和水几乎完全相互不溶解，对水分的溶解度极小。从低温侧进入装置的水分呈水蒸气状态，它和氟利昂蒸气一起被压缩而进入冷凝器，再冷凝成液态水，水以液滴状混于氟利昂液体中，在膨胀阀处因低温而冻结成冰，堵塞阀门，使制冷装置不能正常工作。水分还能使氟里昂发生水解而产生酸，使制冷系统内发生“镀铜”现象。 

氟利昂与润滑油的关系

　　一般是易溶于冷冻油的，但在高温时，氟利昂就会从冷冻油内分解出来。所以在大型冷水机组中的油箱里都有加热器，保持在一定的温度来防止氟里昂的溶解。 

氟利昂何时禁止使用

　　2010年后我国将全面禁止使用氟利昂。一项旨在保护臭氧层的措施日前在我国出台。按照有关部门制定的日程表：到2010年，我国将全面禁止生产和使用消耗臭氧层的物质--氟里昂。按照这个日程表，我国将从1999年7月1日开始把氟里昂的生产和消费水平冻结在1995-1997 年的平均水平上，以后逐年减少。到2010年1月1日，氟里昂将被禁止使用。 

　　据有关部门预测，在今后几年中，我国对使用氟里昂等消耗臭氧层物质的需求仍将保持旺盛的势头，保护臭氧层的形势依然十分严峻。 

氟利昂制冷系统

　　氟利昂制冷系统包括高压系统、低压系统、油路系统和融霜系统。氟利昂制冷系统设备选择计算与氨制冷系统在方法上基本一致。制冷压缩机的选择应以用冷单元的制冷机负荷为依据，根据所确定的氟利昂制冷剂种类、制冷工况及压缩机型式进行选择计算。待压缩机选定后，以压缩机的工作参数冰结合选定的冷凝器型式，进行相应的冷凝器选型计算。蒸发器根据设备负荷计算确定。