氟化工 —— CF3I三氟碘甲烷成為綠色環(huán)保制冷劑的重要組分
三氟碘甲烷,又名三氟甲基碘、全氟甲基碘,英文名稱(chēng)Iodotrifluoromethane、Trifluoromethyl Iodide,分子式CF3I,常溫常壓下為無(wú)色、無(wú)味、不燃氣體。其具有良好的環(huán)境特性(ODP=0, GWP<5,大氣壽命僅1.2天)、良好的安全性、無(wú)毒、阻燃、良好的油溶性和材料兼容性。三氟碘甲烷不僅是哈龍1301的理想替代品,也是CFCs、HCFCs、HFCs類(lèi)傳統氟利昂制冷劑的理想替代品。三氟碘甲烷還是有機合成中引入三氟甲基的重要含氟中間體,廣泛應用于有機合成、生物化學(xué)、農藥、醫藥、表面活性劑和染料等領(lǐng)域。此外,三氟碘甲烷在半導體蝕刻、電氣設備絕緣、鎂合金冶煉保護氣、發(fā)泡劑、氣溶膠推進(jìn)劑等領(lǐng)域也具有廣泛的應用前景。三氟碘甲烷(CF3I)作為傳統氟利昂制冷劑的替代品,美國的Ikon Corporation(非現存)于20世紀90年代開(kāi)始陸續申請其作為混合制冷劑組分專(zhuān)利。但截止目前,全球關(guān)于三氟碘甲烷(CF3I)作為制冷劑應用的專(zhuān)利有近1/3是由Honeywell申請。
在包括F-Gas和《蒙特利爾議定書(shū)》等全球諸多法規中,都要求削減高GWP值產(chǎn)品的使用。因此,暖通空調行業(yè)一直在尋找低GWP值、節能、不可燃且性能相當甚至更好的解決方案,以替代行業(yè)目前廣泛使用的R-410A制冷劑。目前,Honeywell公開(kāi)的最具潛力的R-410A制冷劑替代品有2個(gè)牌號,分別為:Solstice® N41(R-466A)和HDR 147。三氟碘甲烷在這兩個(gè)牌號的產(chǎn)品中,都是作為重要的阻燃劑來(lái)進(jìn)行添加。
2018年6月,Honeywell宣布開(kāi)發(fā)出R-410A制冷劑替代品Solstice® N41。Solstice® N41(R32/R125/CF3I(49%/11.5%/39.5%),GWP值733)的GWP值比R-410A低65%,是首個(gè)兼具上述要求的R-410A制冷劑替代品,是一種可替代固定式空調系統中R-410A (R-32/125(50/50),GWP值1920)的新型制冷劑,其安全性與R-410A相同,可滿(mǎn)足暖通空調行業(yè)目前所面臨的一些最為嚴苛的法規要求和安全標準。測試結果表明,切換Solstice® N41只需對設備稍加改動(dòng),導入成本與可燃制冷劑相當或更經(jīng)濟,且無(wú)需對安裝和維修技術(shù)人員進(jìn)行額外培訓,有助于原始設備制造商(OEM)輕松實(shí)現R-410A的更換。目前,已有逾15家OEM廠(chǎng)商和領(lǐng)先的壓縮機制造商分別在商用空調(多聯(lián)機,屋頂機)和家用空調(單元式)等不同應用中進(jìn)行了一系列測試,累計測試時(shí)長(cháng)超過(guò)30000小時(shí),不會(huì )對業(yè)主和整個(gè)供應鏈帶來(lái)額外的安全或責任風(fēng)險。一旦投入商用,Solstice® N41(R-466A)將成為第一款用于固定式空調系統的A1類(lèi)、不可燃且低GWP值的R-410A替代制冷劑。
2019年1月,Honeywell在其題為《Reduced GWP Refrigerants Heat Pump Systems》的報告中披露,HDR-147為不可燃的A1級、低GWP值(399)制冷劑,其性能對比如表1所示。HDR-147(CF3I和其他未公布組分的混合物,GWP值~400)還有待ASHRAE評價(jià),但其可能是R410A的長(cháng)期替代品。
表1. R410A及其替代品的特性