一种环保型传热组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种环保型传热组合物，所述传热组合物包括：质量百分含量为3％～25％的(Z)

【技术实现步骤摘要】
一种环保型传热组合物


[0001]本专利技术涉及传热流体，特别涉及包括质量百分含量为3％～25％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯以及质量百分含量为75％～97％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯的环保型传热组合物，所述传热组合物可用作浸没式液冷、高温热泵系统、离心式制冷系统和有机朗肯循环中的传热流体。

技术介绍

[0002]近年来，全球变暖日益加剧，中国计划在2020年将碳排放减少40％～50％，政府正在推行各项有利于节能减排的政策。
[0003]在互联网领域，行业的高速发展推动着互联网数据中心的快速兴起，如何在低能耗、低成本的情况下解决数据中心的散热问题，实现节能减排是一个重要的课题。目前，数据中心的主要散热常采用房间冷却方法，但存在能耗高、冷却效率低等缺陷。浸没式液冷的技术维护费用低、制冷效果好、运行能耗低，符合数据中心技术发展方向，但需要开发一种安全、环保、单位制冷量高的浸没式液冷工质。
[0004]在工业领域，尤其是石油行业、化工行业、污水处理行业、印染行业等，常产生大量的工业余热，可通过高温热泵系统和有机朗肯循环等方式进行余热回收，以提高工业能源综合利用率，有利于节能减排。目前，高温热泵系统及有机朗肯循环系统中常用的传热流体为HFC-245fa，但存在GWP值较高、环境性能不佳的缺陷；目前替代HFC-245fa应用于高温热泵系统及有机朗肯循环系统的传热流体有HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224yd(Z)和HFO-1336mzz(Z)，但存在ODP不为0及容积制热量低、效率低等缺陷。
[0005]在制冷领域，尤其是离心式制冷系统，需要用到大量的制冷剂，目前常用的制冷剂为HCFC-123，但存在环境性能不佳(ODP值不为0)的缺陷，急需环境性能与使用性能俱佳的传热工质予以替代。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种环境性能优异、安全性能好、单位容积制冷量/制热量高的环保型传热组合物。
[0007]本专利技术传热组合物中包含组分的物理性能如下：
[0008](Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1224yd(Z))，其分子式为C3HF4Cl，分子量为148.5，标准沸点为14.0℃，临界温度为156.0℃，临界压力为3.33MPa，GWP值＜1。
[0009](Z)-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(Z))，其分子式为C3H2F4，分子量为114.04，标准沸点为9.745℃，临界温度为150.12℃，临界压力为3.55MPa，GWP值<1。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0011]一种环保型传热组合物，所述传热组合物包括：
[0012]质量百分含量为3％～25％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；以及
[0013]质量百分含量为75％～97％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯；
[0014]所述传热组合物不可燃。
[0015]作为优选，所述传热组合物包括：
[0016]质量百分含量为3％～15％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；以及
[0017]质量百分含量为85％～97％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯。
[0018]更为优选地，所述传热组合物包括：
[0019]质量百分含量为5％～10％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；以及
[0020]质量百分含量为90％～95％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯。
[0021]根据上述的传热组合物，所述传热组合物的温度滑移小于0.01℃。
[0022]根据上述的传热组合物，所述环保型传热组合物的ODP为0，GWP值＜1。所述ODP值以CFC-11作为基准值1.0，GWP值以CO2作为基准值1.0(100年)。
[0023]根据上述的传热组合物，所述传热组合物在标准大气压下，蒸发焓大于200KJ/kg。
[0024]本专利技术还提供上述任一所述传热组合物作为浸没式液冷系统、高温热泵系统、离心式制冷系统和有机朗肯循环中的传热流体的应用。
[0025]本专利技术传热组合物的蒸发焓高于HCFC-123、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)和HFO-1336mzz(Z)等制冷工质，特别适于作为数据中心服务器浸没式液冷系统的传热流体。
[0026]本专利技术的传热组合物特别适用于制热温度≥100℃的单级压缩式高温热泵系统，所述高温热泵系统包括蒸发器、冷凝器和过热器，用于工业余热回收。优选地，所述高温热泵系统的蒸发温度为40℃～80℃，冷凝温度为100℃～140℃。更为优选地，所述高温热泵系统的蒸发温度为60℃～80℃，冷凝温度为120℃～140℃。
[0027]本专利技术的传热组合物特别适用于离心式制冷系统，如离心式空调。
[0028]本专利技术的传热组合物膨胀功大，特别适用于机朗肯循环系统，用于回收余热发电。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0030]1.本专利技术的传热组合物不可燃，安全性高；
[0031]2.本专利技术的传热组合物ODP值为零，GWP值＜1，环境性能优异；
[0032]3.本专利技术的传热组合物温度滑移＜0.01℃，特别适于替代HFC-245fa、HCFC-123、HCFO-1233zd(E)、HFO-1336mzz(Z)等制冷剂用作传热流体；
[0033]4.本专利技术的传热组合物用作传热流体时，单位容积制冷量、单位容积制热量高，膨胀功大，使用性能良好，可广泛用于浸没式液冷系统、高温热泵系统、离心式制冷系统和有机朗肯循环等。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0035]本专利技术提供的制冷组合物，其制备方法是将(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1224yd(Z))和(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯(R1234ze(Z))按照各组分的质量百分比在液相状态下进行物理混合。
[0036]实施例1：将R1234ze(Z)、R1224yd(Z)在液相下按97:3的质量百分比进行物理混合。
[0037]实施例2：将R1234ze(Z)、R1224yd(Z)在液相下按95:5的质量百分比进行物理混合。
[0038]实施例3：将R1234ze(Z)、R1224yd(Z)在液相下按90:10的质量百分比进行物理混合。
[0039]实施例4：将R1234ze(Z)、R1224yd(Z)在液相下按85:15的质量百分比进行物理混合。
[0040]实施例5：将R1234ze(Z)、R1224yd(Z)在液相下按75:25的质量百分比进行物理混合。
[0041]比较例1：将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型传热组合物，其特征在于：所述传热组合物包括：质量百分含量为3％～25％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；以及质量百分含量为75％～97％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯；所述传热组合物不可燃。2.根据权利要求1所述的环保型传热组合物，其特征在于：所述传热组合物的温度滑移小于0.01℃。3.根据权利要求1所述的环保型传热组合物，其特征在于：所述传热组合物包括：质量百分含量为3％～15％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；以及质量百分含量为85％～97％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯。4.根据权利要求3所述的环保型传热组合物，其特征在于：所述传热组合物包括：质量百分含量为5％～10％的(Z)-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯；以及质量百分含量为90％～95％的(Z)-1,3,3,3-四氟丙烯。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭智恺，欧阳洪生，管祥添，张董鑫，张凯，
申请(专利权)人：中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：