有机朗肯循环混合工质及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及低温余热能量利用技术领域，特别涉及一种有机朗肯循环（organic RankineCycle, 0RC)混合工质及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 按照温度水平的不同，余热资源可以分为三种：高温余热（500°C以上）、中温余热 (200-500°C之间）和低温余热（200°C以下）。相对于煤、石油、天然气等高品位能源而言， 200°C以下的低品位余热在相同单位内包含的可用能量较低，利用难度大。但由于低温余热 量很大，且基本没有被有效利用，因此低品位工业余热利用将对节能减排起到重要作用。
[0003] 垃圾焚烧发电厂排烟温度通常在150-200°C之间，单条线排烟量通常在60000~ 100000Nm3/h，这部分烟气带走的热量，占整个发电系统能量支出的约20%，属于低温烟气 余热。低温烟气余热资源发电利用经济型较差，一方面是由于烟气的能量品位低，另一方面 是缺乏适合的循环工质。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种有机朗肯循环混合工质，所述有机朗肯循环混合工质是由三氟 二氯乙烷、五氟丙烷、1，1，1-三氟乙烷、1，1-二氟乙烷以及1，1，1，2-四氟乙烷这五种有机 工质中的二元或三元按照一定的质量比例组成的混合工质。
[0005] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：1〇%~ 60%的三氟二氯乙烷和10%~80%的五氟丙烷。
[0006] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：3%~ 97%的三氟二氯乙烷和3%~97%的1，1，1-三氟乙烷。
[0007] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：40 %~ 90%的三氟二氯乙烷和10%~55%的1，1，1，2-四氟乙烷。
[0008] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：50%~ 85%的五氟丙烷和15%~50%的1，1，1-三氟乙烷。
[0009] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：45%~ 90%的五氟丙烷和10%~55%的1，1-二氟乙烷。
[0010] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：50%~ 70%的五氟丙烷和30%~50%的1，1，1，2-四氟乙烷。
[0011] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：20%~ 80%的三氟二氯乙烷、15%~50%的五氟丙烷和5%~50%的1，1，1，2-四氟乙烷。
[0012] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：25%~ 65%的三氟二氯乙烷、10%~50%的五氟丙烷和25%~55%的1，1-二氟乙烷。
[0013] 在本发明的一个实施例中，所述有机朗肯循环混合工质的组分和含量为：20%~ 60%的三氟二氯乙烷、5%~20%的1，1，1-三氟乙烷和30%~50%的1，1，1，2_四氟乙烷。
[0014]本发明还提供一种制备上述有机朗肯循环混合工质的方法，所述方法包括将各组 元物质按所设定的质量配比在常温下进行物理混合。
[0015]上述有机朗肯循环混合工质不破坏臭氧层，温室效应影响较低，符合环保要求，且 热工参数适宜，循环性能优良。
【附图说明】
[0016]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发 明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0017] 附图中：
[0018]图1示出了基于有机朗肯循环的余热烟气发电动力循环装置的示例。
【具体实施方式】
[0019]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然 而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以 实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。
[0020] 为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并 不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而 除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0021] 应当理解的是，当在本说明书中使用术语"包含"和/或"包括"时，其指明存在所 述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整 体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
[0022] 有机朗肯循环是采用低沸点有机工质的朗肯循环。有机朗肯循环要求的热源温度 较低，100°C左右的热源就可以维持其正常运行。目前低温朗肯循环系统使用的工质全部集 中在纯质上，大多以丁烷戊烷等为代表的烷类为工质，其应用到实际的有机工质比较少，仅 有1，1，1，2-四氟乙烷（R134a)、氨等少数几种工质。烷类物质虽然循环热力性能较好，但其 极易燃易爆，具有较高危险性，因而限制了其进一步推广使用。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。
[0023]本发明提供一种有机朗肯循环混合工质，该有机朗肯循环混合工质是由三氟二氯 乙烷（R123)、五氟丙烷（R245fa)、l，1，1-三氟乙烷（R236fa)、l，1-二氟乙烷（R152a)以及 1，1，1，2-四氟乙烧（R134a)这五种有机工质中的二元或三元按照一定的质量比例组成的 混合工质。其中，每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100%。表1示出了根据本 发明实施例的有机朗肯循环混合工质的各组元物质的基本参数表。
[0024]表1
[0025]
【主权项】
1. 一种有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混合工质是由三氟二 氯乙烷、五氟丙烷、1，1，1-三氟乙烷、1，1-二氟乙烷以及1，1，1，2-四氟乙烷这五种有机工 质中的二元或三元按照一定的质量比例组成的混合工质。
2. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：10%~60%的三氟二氯乙烷和10%~80%的五氟丙烷。
3. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：3%~97%的三氟二氯乙烷和3%~97%的1，1，1-三氟乙烷。
4. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：40%~90%的三氟二氯乙烷和10 %~55 %的1，1，1，2-四氟乙 烷。
5. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：50%~85%的五氟丙烷和15%~50%的1，1，1-三氟乙烷。
6. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：45%~90%的五氟丙烷和10%~55%的1，1-二氟乙烧。
7. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：50%~70%的五氟丙烷和30%~50%的1，1，1，2-四氟乙烷。
8. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：20%~80 %的三氟二氯乙烷、15%~50%的五氟丙烷和5%~ 50%的1，1，1，2_四氟乙烷。
9. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环混 合工质的组分和含量为：25 %~65 %的三氟二氯乙烷、10 %~50 %的五氟丙烷和25 %~ 55%的1，1-二氟乙烷。
10. 根据权利要求1所述的有机朗肯循环混合工质，其特征在于，所述有机朗肯循环 混合工质的组分和含量为：20%~60%的三氟二氯乙烷、5%~20%的1，1，1-三氟乙烷和 30%~50%的1，1，1，2-四氟乙烷。
11. 一种制备权利要求1-10中的任一项所述的有机朗肯循环混合工质的方法，其特征 在于，所述方法包括将各组元物质按所设定的质量配比在常温下进行物理混合。
【专利摘要】本发明提供了一种有机朗肯循环混合工质及其制备方法。所述有机朗肯循环混合工质是由三氟二氯乙烷、五氟丙烷、1,1,1-三氟乙烷、1,1-二氟乙烷以及1,1,1,2-四氟乙烷这五种有机工质中的二元或三元按照一定的质量比例组成的混合工质。上述有机朗肯循环混合工质不破坏臭氧层，温室效应影响较低，符合环保要求，且热工参数适宜，循环性能优良。
【IPC分类】C09K5-04
【公开号】CN104762065
【申请号】CN201510104598
【发明人】李渠, 刘玉坤, 李新, 王进, 沈宏伟, 罗智宇, 邵哲如
【申请人】光大环保（中国）有限公司, 光大环保技术研究院（深圳）有限公司, 光大环保技术装备（常州）有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月10日