专利名称：含有hfc-143的有机朗肯循环混合工质的制作方法
技术领域：
本发明属于热泵或空调系统中的制冷剂，具体涉及到作为蒸发温度为60-100° C的低温有机朗肯循环系统中的工质。
背景技术：
低温资源(如低温地热能、废热或太阳能)发电技术的研究，对于减小化石能源消耗和co2、so2、nox等温室气体和环境污染物的排放，实现可持续发展具有重要意义。而制约 低温资源发电利用的主要技术因素之一就是系统经济性。中温资源发电技术实践表明，以有机朗肯循环为基础的发电技术经济性较好。近年来，随着能源与环境问题带来的挑战的不断加大，以及技术进步带来的发电经济性的提升，一直被认为不具备发电经济性的低温资源(特别是70-120° C温度范围)的利用开始得到关注。低温资源之所以发电利用经济性较差，其主要原因之一，就是缺乏适合的循环工质。目前用作低温有机朗肯循环的工质有C5F12、HC600等，它们或因温室效应势(GWP)很大，或因易燃易爆，而限制了其推广应用。因此开发一种环境友好、热力性能优良的新型工质，对低温有机朗肯循环技术的发展至关重要。
发明内容
本发明的目的是，提供一种适用于低温有机朗肯循环的含有HFC-143的混合工质，可作为蒸发温度为60-100° C的低温地热资源，或其它低品位(如废热，太阳能等)热源的有机朗肯循环系统中的工质。本发明提出的含有HFC-143的有机朗肯循环混合工质共包括了 10种组元物质，具体是HF0-1234yf (CF3CF=CH2, 2,3,3,3-四氟-I-丙烯)，HFC_143(1，1，2-三氟乙烷)，HFC-236ea (1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)，HFC_236fa (1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷)，HFC-245ca(l, 1,2, 2，3-五氟丙烷)，HFC_245fa(l，I, 1,3, 3-五氟丙烷)，CF3I(三氟碘甲烷)，HFE-143 (CH2FOCHF2)，HFE-134 (CHF2OCHF2)和 HFC_254cb (I, I, 2，2-四氟丙烷)。各组元物质的基本参数如表I所示。本发明提出的含有HF0_1234yf的有机朗肯循环混合工质，具体组成为由 HF0-1234yf (CF3CF = CH2)、HFC-236fa (1，1，1，3，3，3-六氟丙烷)和 HFC-143(1, 1，2-三氟乙烷)组成；或由 HF0_1234yf、HFC_236fa 和HFC-245fa(l, 1，2，2，3-五氟丙烷)组成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a(l，I- 二氟乙烷)和 HFC-254cb(l，1，2，2-四氟丙烷)组成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a和 HFC-245ca(l, 1，2，2，3-五氟丙烷)组成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a 和HFC-236ea(l, 1，1，2，3，3-六氟丙烷)组成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a 和HFE-134 (CHF2OCHF2)组成；或由 HF0_1234yf、HFC_152a 和 HFE-143 组成；或由 HF0_1234yf、HFC-152a 和 HFC_245fa 组成；或由 HF0_1234yf、CF3I (三氟碘甲烷)和 HFC_254cb 组成；或由 HF0-1234yf、CF3I 和 HFC_245ca 组成；或由 HF0_1234yf、CF3I 和 HFC_236ea 组成；或由HF0-1234yf、CF3I 和 HFE-134 组成；或由 HF0_1234yf、CF3I 和 HFE-143 (CH2FOCHF2)组成；或由 HF0-1234yf、CF3I 和 HFC_245fa 组成；或由 HF0_1234yf、HFC-143 (I, I, 2-三氟乙烷)和HFC-245fa 组成。HF0-1234yf/HFC-236fa/HFC-143 3-91/4-92/5-93%，HF0-1234yf/HFC-236fa/HFC-245fa 5-45/2-93/2-93，HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-254cb 5-60/0-92/1-95%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-245ca 7-95/0-92/1-93%，
HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-236ea 4-97/0-94/2-96%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFE-1344-97/0-92/1-96%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFE-1433-91/4-92/5-93%，HF0-1234yf/HFC-152a/HFC-245fa 2-96/1-95/3-97%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-254cb2-60/3-94/4-95%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-245ca2-93/1-92/2-97%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-236ea2-95/3-95/2-95%，HF0-1234yf/CF3I/HFE-1341-97/1-97/2-98%，HF0-1234yf/CF3I/HFE-1437-91/0-87/5-93%，HF0-1234yf/CF3I/HFC-245fa3-92/3-91/5-93%，HF0-1234yf/HFC-143/HFC-245fa 5-97/0-94/1-95%。以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100%。上述混合工质的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量配比在常温下进行物理混合即可。本发明具有以下优点及有益效果(I)环境性能本发明的ODP等于零，环境特性优良。(2)热工参数在低温有机朗肯循环系统设计工况(如蒸发温度90° C、冷凝温度35° C、过热度5° C或乏气过热度0° C下的蒸发压力在1500. OkPa左右、冷凝压力在350. OkPa左右、膨胀比在4. 50左右。(3)循环性能本发明在上述设计工况下的朗肯循环效率为9. 5%左右、单位质量输出净功基本在23kJ/kg以上(在汽轮机等熵效率为75%的条件下)，循环性能优良。表I低温有机朗肯循环混合工质中所含组元的基本参数Tb :正常沸点，Tc :临界温度，Pc :临界压力
权利要求
1.含有HFC-143(1，1，2_三氟乙烷)的有机朗肯循环混合工质，其特征是混合工质由 HF0-1234yf (CF3CF=CH2, 2,3,3,3-四氟-I-丙烯)、HFC-143 (1，1，2-三氟乙烷)和HFC-245fa(l, I, 2，2，3-五氟丙烷)组成；三组元物质的质量百分比具体为HF0-1234yf/HFC-143/HFC-245fa，5-97/0-94/1-95%，各组分物质的质量百分数之和为100% ο
全文摘要
含有HFC-143的有机朗肯循环混合工质，适合作为蒸发温度为60-100℃的低温有机朗肯循环系统的制冷剂。该组混合工质由HFO-1234yf、HFC-143和HFC-245fa三种物质按不同的质量比例组成三元混合物。其制备方法是，将上述各组分按指定的配比在常温下进行物理混合，得到相应的混合工质。本发明工质不破坏臭氧层，温室效应势较低，符合环保要求；热工参数适宜，循环性能优良。在设计工况下的朗肯循环效率为9.5%左右，单位质量输出净功基本在18kJ/kg以上。
文档编号C09K5/04GK102925110SQ20121045276
公开日2013年2月13日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者王怀信, 张圣君, 郭涛, 陈晨 申请人:天津大学