专利名称：含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合工质的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种混合エ质。特别是涉及ー种蒸发温度为60-130°C的含HFC_227ea的低温有机朗肯循环系统混合エ质。
背景技术：
如今，节能减排问题越来越受到社会各界的重视，各种节能新技术新设备不断涌现出来，但是，低温余热发电技术还不够成熟，因为，对于低于150°C的低温低压(或常压)余热热源，是不能用常规发电技术发电的。低沸点有机朗肯循环系统，恰好弥补了这个不足。这一系统可用于低温余热回收，可以发电或作为动カ拖动泵与风机。此外，我国能源利用率低，在エ业生产过程中，含热资源量大而广，也为该项技术提供了广阔的空间。当前，低温有机朗肯循环技术的发展方向在于提高系统效率，而决定其发展的关键之一，就是缺乏合适 的循环エ质。以往曾用作朗肯循环的エ质的物质有CFC12，CFCl 13，CFC22等，它们的臭氧破坏势(ODP)及温室效率势(GWP)都很高，正逐步在禁用。目前低温朗肯循环系统使用的エ质全部集中在纯质上，大多以丁烷戊烷等为代表的烷类为エ质，其它应用到实际的有机エ质比较少，仅有R134a，氨等少数几种エ质。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，因而限制了其进ー步推广使用。R134a，氨等エ质循环压カ较高，实际应用中对设备耐压性要求较高。因此，开发环境友好型，热カ性能优良，实际应用安全可靠的新型エ质，对低温有机朗肯循环技术的发展至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可作为蒸发温度在60-130°C的低温エ业余热资源，同时，也可以作为地热、太阳能等可再生能源为热源的含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合エ质。本发明所米用的技术方案是ー种含HFC_227ea的低温有机朗肯循环系统混合エ质，包括有 6 种组元，分别为HFC-227ea, R290, HFC_236ea，HFC_245ca，R601 和 R601a，具体组成和配比如下(质量比例)R227ea/R245ca (5-95/95-5%);R227ea/R601 (5-95/95-5%);R227ea/R601a (5-95/95-5%);R227ea/R236ea/R245ca (5-95/2-80/3-93%)；R227ea/R236ea/R601 (5-90/5-80/5-90%)；R227ea/R236ea/R60la(5-90/3-80/5-92%%)；R227ea/R245ca/R60I(5-90/5-90/5-80%)；R227ea/R290/R60la(5-95/0-90/5-90%)。混合エ质的制备方法是，将R227ea/R245ca (5-95/95-5%);
R227ea/R601 (5-95/95-5%);R227ea/R601a (5-95/95-5%);R227ea/R236ea/R245ca (5-95/2-80/3-93%);R227ea/R236ea/R601 (5-90/5-80/5-90%)；R227ea/R236ea/R60la(5-90/3-80/5-92%%)；R227ea/R245ca/R60I(5-90/5-90/5-80%)；R227ea/R290/R60la(5-95/0-90/5-90%)，各组元物质按不同的质量配比在常温下进行物理混合即可。
本发明的含HFC_227ea的低温有机朗肯循环系统混合エ质，具有以下几点有益效果(I)符合环保要求0DP等于零，GWP也很低。(2) R227ea具有优秀的阻燃性，将其加入别的可燃物中，可增强混合物的安全性。(3)热エ參数适宜在低温有机朗肯循环系统设计エ况(如平均蒸发温度80°C，平均冷凝温度30°C，饱和蒸汽)下蒸发压カ在630kPa左右，冷凝压カ150kPa左右，膨胀比在4. 3左右。(4)循环性能优良本发明混合エ质在设计エ况下单位质量循环净功输出基本在21kj/kg以上，朗肯循环效率在9%左右。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的含HFC_227ea的低温有机朗肯循环系统混合エ质做出详细说明。本发明的含HFC_227ea的低温有机朗肯循环系统混合エ质，包括有6种组元，分别为HFC-227ea(l, I, 1-2-3，3，3-七氟丙烷)，R290 (丙烷)，HFC_236ea (I, I, I, 2，3，3-六氟丙烷)，HFC-245ca (1，1，2，2，3-五氟丙烷)，R601 (戊烷)和R601a (2-异戊烷)，具体组成和配比如下(质量比例)R227ea/R245ca (5-95/95-5%);R227ea/R601 (5-95/95-5%);R227ea/R601a (5-95/95-5%);R227ea/R236ea/R245ca (5-95/2-80/3-93%)；R227ea/R236ea/R601 (5-90/5-80/5-90%)；R227ea/R236ea/R60la(5-90/3-80/5-92%%)；R227ea/R245ca/R60I(5-90/5-90/5-80%)；R227ea/R290/R60la(5-95/0-90/5-90%)。本发明的混合エ质的制备方法是，将上述各组元物质按不同的质量配比在常温下进行物理混合即可。下面是具体的实例实施例I :取20%R227ea和80%R245ca，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例2
取30%R227ea和70%R601，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例3 取35%R227ea和65%R601a，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例4 取5%R227ea、8%R236ea和87%R245ca，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例5 取10%R227ea、30%R236ea和60%R601，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例6 取20%R227ea、30%R236ea和50%R601a，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例7 取22%R227ea、25%R245ca和53%R601，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。实施例8 取12%R227ea、20%R290和68%R601a，在常温下进行物理混合后作为循环エ质。以螺杆膨胀机低温地热朗肯循环系统为例，取系统ェ况为平均蒸发温度为80°c，平均冷凝温度为30°C，膨胀过程等熵效率和循环泵效率取为O. 8，根据循环计算，上述8个实施例的有关參数和循环性能指标如表2所示。表I低温有机ェ质朗肯循环混合ェ质中所含组元的基本參数Tb :正常沸点；TC:临界温度；PC:临界压力
权利要求
1.一种含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合工质，其特征在于，包括有6种组元，分别为HFC-227ea, R290, HFC_236ea，HFC_245ca，R601 和 R601a，具体组成和配比如下(质量比例)R227ea/R245ca (5-95/95-5%);R227ea/R601 (5-95/95-5%);R227ea/R601a (5-95/95-5%);R227ea/R236ea/R245ca (5-95/2-80/3-93%)；R227ea/R236ea/R601 (5-90/5-80/5-90%)；R227ea/R236ea/R60la(5-90/3-80/5-92%%)；R227ea/R245ca/R601(5-90/5-90/5-80%)；R227ea/R290/R601a(5-95/0-90/5-90%)。
2.根据权利要求I所述的含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合工质，其特征在于，混合工质的制备方法是，将R227ea/R245ca (5-95/95-5%)；R227ea/R601 (5-95/95-5%)；R227ea/R601a (5-95/95-5%)；R227ea/R236ea/R245ca (5-95/2-80/3-93%)；R227ea/R236ea/R601 (5-90/5-80/5-90%)；R227ea/R236ea/R60la(5-90/3-80/5-92%%)；R227ea/R245ca/R601(5-90/5-90/5-80%)；R227ea/R290/R601a(5-95/0-90/5-90%)， 各组元物质按不同的质量配比在常温下进行物理混合即可。
全文摘要
一种含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合工质，包括有6种组元，分别为HFC-227ea,R290,HFC-236ea，HFC-245ca，R601和R601a，具体组成和配比如下(质量比例)R227ea/R245ca(5-95/95-5%)；R227ea/R601(5-95/95-5%)；R227ea/R601a(5-95/95-5%)；R227ea/R236ea/R245ca(5-95/2-80/3-93%)；R227ea/R236ea/R601(5-90/5-80/5-90%)；R227ea/R236ea/R601a(5-90/3-80/5-92%%)；R227ea/R245ca/R601(5-90/5-90/5-80%)；R227ea/R290/R601a(5-95/0-90/5-90%)。本发明，可增强混合物的安全性，热工参数适宜，循环性能优良。
文档编号C09K5/04GK102816555SQ20121031936
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者李惟毅, 谈西锋, 张海佳, 任慧琴 申请人:天津大学