专利名称：：含有HFO-1234yf(CF<sub>3</sub>CF=CH<sub>2</sub>)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60-10(TC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C02、S02、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70-12(TC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HF0-1234yf的混合工质，可作为蒸发温度为60-10(TC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HF0-1234yf(CF3CF=CH2)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)，HFC-143(1，1，2-三氟乙烷)，HFC-236ea(l，l，l，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，1，1，3，3-五氟丙烷)，CF3I(三氟碘甲烷)，HFE-143(CH2FOCHF2)，HFE-134(CHF2OCHF2)和HFC-254cb(1，1，2，2-四氟丙烷)。各组元物质的基本参数如表1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(l，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(1，1，2，2，3-五氟丙烷)组成；或由HF0-1234yf、HFC-152a(1，1_二氟乙烷)和HFC-254cb(1，1，2，2_四氟丙烷)组成；或由HF0-1234yf、HFC-152a和HFC-245ca(l，l，2，2，3-五氟丙烷)组成；或由HF0-1234yf、HFC-152a和HFC-236ea(1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)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(CH2F0CHF2)组成；或由HF0_1234yf、CF3I和HFC_245fa组成；或由HF0-1234yf、HFC-143(1，1，2-三氟乙烷)和HFC-245fa组成。HFO--1234yf,-236fa/HFC-1433--91,/4--92,/5--93%，HFO--1234yf,MFC--236fa/HFC-245fa5--45,/2--93,/2--93，HFO--1234yf,MFC--152a/HFC-254cb5--60,/o--92,/r-95%，HFO--1234yf,MFC--152a/HFC-245ca7--95,/o--92,/r-93%，HFO--1234yf,MFC--152a/HFC-236ea4--97,/o--94,/2--96%，HFO--1234yf,MFC--152a/HFE-1344--97,/o--92,/r-96%，HFO--1234yf,MFC--152a/HFE-1433--91,/4--92,/5--93%，HFO--1234yf,MFC--152a/HFC-245fa2--96,/1--95,/3--97%，HFO--1234yf,/HFC-254cb2--60/'3--94/'4--95%，HFO--1234yf,/HFC-245ca2--93/'1--92/'2--97%，HFO--1234yf,/HFC-236ea2--95/'3--95/'2--95%，HFO--1234yf,/HFE-1341--97/'1--97/'2--98%，HFO--1234yf,/HFE-1437--91/0--87/'5--93%，HFO--1234yf,/HFC-245fa3--92/'3--91/'5--93%，HFO--1234yf,'HFC--143/HFC-245fa5--97,/o--94,/r-95%。以上.每种混合工质的各组元物质质Ji: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(1)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9(TC、冷凝温度35t:、过热度5t:或乏气过热度(TC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1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，T。临界温度，P。临界压力<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具体实施例方式实施例1:取32mass%HF0-1234yf、15mass%HFC-236fa和53massHFC_143，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例2:取32mass%HFO温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例3:取15mass%HFO下进行物理混合后作为制冷剂。实施例4:取38mass%HF0-下进行物理混合后作为制冷剂。实施例5:取12mass%HFO下进行物理混合后作为制冷剂。实施例6:取26mass%HFO行物理混合后作为制冷剂。实施例7:取57mass%HFO进行物理混合后作为制冷剂。实施例8:取16mass%HFO-下进行物理混合后作为制冷剂。实施例9:取3mass%HFO-1物理混合后作为制冷剂。实施例10:取10mass%HF0_1234yf、38mass%CF3I和52mass%HFC_245ca，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例11:取4mass%HF0_1234yf、36mass%CF3I和60mass%HFC_236ea，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例12:取21mass%HF0-1234yf、18mass%CF3I和61mass%HFE-134,在常温下进行-1234yf、10mass%HFC-236fa和58mass%HFC-245fa，在常-1234yf、2mass%HFC-152a和83mass%HFC_254cb，在常温-1234yf、10mass%HFC-152a和52mass%HFC_254ca，在常温-1234yf、5mass%HFC-152a和83mass%HFC_236ea，在常温-1234yf、3mass%HFC-152a和71mass%HFE-134,常温下进-1234yf、4mass%HFC-152a和39mass%HFE-143，在常温下-1234yf、15mass%HFC-152a和69mass%HFC_245fa，在常温234yf、45mass%CF3I和52mass%HFC_254cb，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例13:取iimass%HF0-1234yf、70mass%CF3I和19mass%HFE-143,在常温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例14:取26mass%HF0-1234yf、20mass%CF3I和54mass%HFC_245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。实施例15:取35mass%HF0-1234yf、10mass%HFC-143和55mass%HFC_245fa，在常温下进行物理混合后作为制冷剂。以低温地热有机朗肯循环为例，低温地热有机朗肯循环系统设计工况取为平均蒸发温度为9(TC，平均冷凝温度为3(TC，蒸发过热度为5°C(对有些工质，为保证避免膨胀终了进入两相区，取乏气过热度为Ot:，在此条件下反算的蒸发过热度为6-10°C)，膨胀过程定熵效率以及工质泵效率为75%，根据循环计算，上述15个实施例的有关参数和循环性能指标如表2所示。表2本发明实施例性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求含有HFO-1234yf(CF3CF＝CH2，2，3，3，3-四氟-1-丙烯)的有机朗肯循环混合工质，包括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(1，1，2，2，3-五氟丙烷)，HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)，CF3I(三氟碘甲烷)，HFE-143(CH2FOCHF2)，HFE-134(CHF2OCHF2)和HFC-254cb(1，1，2，2-四氟丙烷)，其特征是混合工质由HFO-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HFO-1234yf、HFC-236fa和HFC-245fa(1，1，2，2，3-五氟丙烷)组成；或由HFO-1234yf、HFC-152a(1，1-二氟乙烷)和HFC-254cb(1，1，2，2-四氟丙烷)组成；或由HFO-1234yf、HFC-152a和HFC-245ca(1，1，2，2，3-五氟丙烷)组成；或由HFO-1234yf、HFC-152a和HFC-236ea(1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)组成；或由HFO-1234yf、HFC-152a和HFE-134(CHF2OCHF2)组成；或由HFO-1234yf、HFC-152a和HFE-143组成；或由HFO-1234yf、HFC-152a和HFC-245fa组成；或由HFO-1234yf、CF3I(三氟碘甲烷)和HFC-254cb组成；或由HFO-1234yf、CF3I和HFC-245ca组成；或由HFO-1234yf、CF3I和HFC-236ea组成；或由HFO-1234yf、CF3I和HFE-134组成；或由HFO-1234yf、CF3I和HFE-143(CH2FOCHF2)组成；或由HFO-1234yf、CF3I和HFC-245fa组成；或由HFO-1234yf、HFC-143(1，1，2-三氟乙烷)和HFC-245fa组成。2.按照权利要求1所述的含有HF0-1234yf(CF3CF=CH2，2，3，3，3-四氟-1-丙烯)的有机朗肯循环混合工质，其特征是上述各组元物质的具体配比(质量百分数)为HF0--1234yf/-236fa/HFC-1433--91,/4--92/5-93%，HF0--1234yf/MFC--236fa/HFC-245fa5--45,/2--93/2-93，HF0--1234yf/MFC-152a/HFC-254cb5--60,/0--92/1-95%，HF0--1234yf/MFC-152a/HFC-245ca7--95,/0--92/1-93%，HF0--1234yf/MFC-152a/HFC-236ea4--97,/0--94/2-96%，HF0--1234yf/MFC-152a/HFE-1344--97,/o--92/1-96%，HF0--1234yf/MFC-152a/HFE-1433--91,/4--92/5-93%，HF0--1234yf/152a/HFC-245fa2--96,/1--95/3-97%，HF0--1234yf/每/HFC-254cb2--60/'3--94/4-95%，HF0--1234yf/每/HFC-245ca2--93/'1--92/2-97%，HF0--1234yf/每/HFC-236ea2--95/'3--95/2-95%，HF0--1234yf/每/HFE-134卜-97/'1-97/'2-98%，HF0--1234yf/每/HFE-1437--91/'0-87/'5-93%，HF0--1234yf/每/HFC-245fa3--92/'3-91/'5-93%，HF0--1234yf/'HFC-143/HFC-245fa5-97,/(H/l-95%，以上每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100%。全文摘要含有HFO-1234yf(CF3CF＝CH2)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；HFE-143；HFE-134；HFC-236ea；HFC-236fa；HFC-245ca；CF3I；HFC-245fa和HFC-254cb共10种物质按不同的质量比例组成的二元或三元混合物。其制备方法是，将上述各种组元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20kJ/kg以上。文档编号C09K5/00GK101747867SQ200910070780公开日2010年6月23日申请日期2009年10月13日优先权日2009年10月13日发明者张圣君,王怀信,郭涛,陈晨申请人:天津大学