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DE69709757T2 - Kühlmittelzusammensetzungen - Google Patents

Kühlmittelzusammensetzungen

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Publication number
DE69709757T2
DE69709757T2 DE69709757T DE69709757T DE69709757T2 DE 69709757 T2 DE69709757 T2 DE 69709757T2 DE 69709757 T DE69709757 T DE 69709757T DE 69709757 T DE69709757 T DE 69709757T DE 69709757 T2 DE69709757 T2 DE 69709757T2
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DE
Germany
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composition
refrigerant
329ccb
pentafluoropropane
compositions
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69709757T
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English (en)
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DE69709757D1 (de
Inventor
Stuart Corr
James David Morrison
Frederick Thomas Murphy
Richard Llewellyn Powell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ineos Fluor Holdings Ltd
Original Assignee
Ineos Fluor Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ineos Fluor Holdings Ltd filed Critical Ineos Fluor Holdings Ltd
Publication of DE69709757D1 publication Critical patent/DE69709757D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69709757T2 publication Critical patent/DE69709757T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K2205/22All components of a mixture being fluoro compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/40Replacement mixtures
    • C09K2205/41Type R11

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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die für Kälteerzeugungsanwendungen geeignet sind, und die Verwendung solcher Zusammensetzungen in Wärmeübertragungseinrichtungen wie z. B. Kühl- und Airconditioning-Systeme. Die Erfindung betrifft insbesondere Kältemittelzusammensetzungen, die in Anwendungen eingesetzt werden können, die gängigerweise von Trichlorfluormethan (Kältemittel R-11) verwenden.
  • Wärmeübertragungsvorrichtungen des mechanischen Kompressions- Typs wie z. B. Kühlschränke, Gefrierschränke, Wärmepumpen und Airconditioning-Systeme sind wohlbekannt. In solchen Einrichtungen verdampft eine Kältemittelflüssigkeit mit einem geeigneten Siedepunkt bei niedrigem Druck, wobei sie aus einem benachbarten Wärmeübertragungsfluid Wärme aufnimmt. Der resultierende Dampf wird dann komprimiert und geht zu einem Kondensator (bzw. Kühler), wo er kondensiert und Wärme an ein anderes Wärmeübertragungsfluid abgibt. Das Kondensat wird dann durch ein Expansionsventil zum Verdampfer zurückgeführt, so daß der Kreislauf geschlossen wird. Die mechanische Energie, die zum Komprimieren des Dampfes und zum Pumpen der Flüssigkeit notwendig ist, kann durch einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor geliefert werden.
  • Außer daß sie einen geeigneten Siedepunkt und eine hohe latente Verdampfungswärme haben, umfassen die bevorzugten Eigenschaften eines Kältemittels niedrige Toxizität, Nicht- Entflammbarkeit, Nicht-Korrosivität, hohe Stabilität und Freiheit von unangenehmem Geruch.
  • Bisher bestand bei Wärmeübertragungseinrichtungen die Neigung, vollständig und partiell halogenierte Chlorfluorkohlenstoff-Kältemittel wie z. B. Bromtrifluormethan (Kältemittel R-13B1), Trichlorfluormethan (Kältemittel R-11), Dichlordifluormethan (Kältemittel R-12), Chlordifluormethan (Kältemittel R-22) und das azeotrope Gemisch von Chlordifluormethan und Chlorpentafluorethan (Kältemittel R-115) zu verwenden; das Azeotrop ist Kältemittel R-502. Kältemittel R-7L1 wurde beispielsweise in großem Umfang in Chillern verwendet.
  • Allerdings wurden insbesondere die vollständig halogenierten Chlorfluorkohlenstoffe mit der Zerstörung der Ozon-Schutzschicht der Erde in Verbindung gebracht und als Folge wurde die Verwendung und Herstellung derselben durch ein internationales Übereinkommen begrenzt.
  • Obgleich Wärmeübertragungseinrichtungen des Typs, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, im wesentlichen geschlossene Systeme sind, kann eine Kältemittelfreisetzung in die Atmosphäre durch Leckage während des Betriebs der Einrichtungen oder während Wartungsvorgängen auftreten. Es ist daher wichtig, vollständig halogenierte Chlorfluorkohlenstoff-Kältemittel durch Materialien mit geringem oder keinem Ozon-Zerstörungspotential zu ersetzen.
  • Außer der Gefahr der Ozon-Zerstörung wird angenommen, daß deutliche Konzentrationen an Chlorfluorkohlenstoff-Kältemitteln in der Atmosphäre zur globalen Erwärmung beitragen könnten (dem sogenannten Treibhauseffekt). Es ist daher wünschenswert, Kältemittel zu verwenden, die als Resultat ihrer Fähigkeit, mit anderen Bestandteilen der Atmosphäre wie z. B. Hydroxyl-Radikalen zu reagieren, relativ kurze Lebenszeiten in der Atmosphäre besitzen.
  • Ersatzstoffe für einige der Chlorfluorkohlenstoff- Kältemittel, die derzeit in Verwendung sind, wurden bereits entwickelt. Diese Ersatz-Kältemittel umfassen ausgewählte Fluorkohlenwasserstoffe, d.h. Verbindungen, die nur Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Fluoratome in ihrer Struktur enthalten. So wird Kältemittel R-12 im allgemeinen durch 1,1,1,2-Tetrafluorethan (R-134a) ersetzt.
  • WO-A-97/05211 beschreibt Gemische aus Pentafluorpropan und einem Fluorkohlenwasserstoff mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, die als Kältemittel verwendbar sind.
  • WO-A-96/15206 beschreibt Kältemittelzusammensetzungen, die Pentafluorpropan und ein Fluorpropan oder ein Hexafluorbutan umfassen.
  • JP-A-05140546 beschreibt eine Kältemittelzusammensetzung, die 1, 1,2, 2,3,3,4,4-Nonafluorbutan und/oder (CF&sub3;)&sub3;CH umfaßt.
  • Obgleich geeignete Ersatz-Kältemittel verfügbar sind, besteht immer noch ein Bedarf an neuen Kältemitteln, die kein oder nur geringes Ozon-Zerstörungspotential haben und die fähig sind, die Chlorfluorkohlenstoff-Kältemittel, die derzeit im Gebrauch sind, wie z. B. R-11, zu ersetzen. Darüber hinaus könnten wirkliche Vorzüge durch ein neues Ersatz-Kältemittel mit einer höheren Kühlleistung als das Chlorfluorkohlenstoff- Kältemittel, das es ersetzen soll, erreicht werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung bereit, die ein Gemisch von Verbindungen, die kein Ozon-Abbaupotential haben, umfaßt und die z. B. in Chillern als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 verwendet werden kann. Die Zusammensetzung der Erfindung kann eine vorteilhaft hohe Kühlleistung aufweisen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung bereitgestellt, die umfaßt:
  • (A) 1,1,2,2,3-Pentafluorpropan (CF&sub2;HCF&sub2;CFH&sub2;); und
  • (B) mindestens einen Fluorkohlenwasserstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1,1,3,3-Pentafluorpropan (CF&sub3;CH&sub2;CF&sub2;H) und 1,1,1,2,2,3,3,4,4-Nonfluorbutan (CF&sub3;CF&sub2;CF&sub2;CF&sub2;H).
  • In einer Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung (A) 1,1,2,2,3-Pentafluorpropan (R-245ca); und (B) 1,1,1,2,3- Pentafluorpropan (R-245fa).
  • In einer anderen Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung (A) 1,1,2,2,3-Pentafluorpropan (R-245ca); (B) 1,1,1,2,2,3,3,4-Nonafluorbutan (R-329ccb) und (C) wenigstens einen Kohlenwasserstoff.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Wärmeübertragungseinrichtung wie z. B. einen Chiller bereit, der einen Verdampfer, einen Kondensator, einen Kompressor und ein Expansionsventil umfaßt bereit, in dem eine Kältemittelzusammensetzung enthalten ist, die umfaßt:
  • (A) 1 1,2,2,3-Pentafluorpropan (CF&sub2;HCF&sub2;CFH&sub2;); und
  • (B) mindestens einen Fluorkohlenwasserstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1, 1,1,3,3-Pentafluorpropan (CF3CH&sub2;CF2H) und 1, 1,1, 2,2, 3,3,4,4-Nonafluorbutan (CF3CF2CF2CF2H).
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt (A) 1,1,2,2,3- Pentafluorpropan (R-254ca), das einen Siedepunkt von etwa 25ºC hat, und (B) mindestens einen Fluorkohlenwasserstoff, ausgewählt aus 1, 1,1,3,3-Pentafluorpropan (R-245fa) und 1,1,1,2,2,3,3,4,4-Nonafluorbutan (R-329ccb), die beide einen Siedepunkt von etwa 15ºC haben. Obgleich die Komponente (B) ein Gemisch aus R-245fa und. R-329ccb umfassen kann, wird es vorzugsweise genau eine dieser Komponenten umfassen und wird bevorzugter genau R-329ccb umfassen.
  • Die Zusammensetzung der Erfindung neigt dazu, über einen ziemlich engen Temperaturbereich zu sieden und zu kondensieren und neigt als Resultat dazu, ein ziemlich geringes Temperaturgleiten sowohl im Verdampfer wie auch im Kühler aufzuweisen. Darüber hinaus neigt die Zusammensetzung dazu, sich nicht in signifikantem Ausmaß beim Sieden in ihre Bestandteile zu fraktionieren (zu trennen), so daß die Flüssigkeits- und Dampfphase, die im Kälteerzeugungskreislauf vorliegen, dazu neigen, ziemlich ähnliche Zusammensetzungen zu haben. Die Ausdrücke Azeotrop und azeotrop sind selbstverständlich bekannt und beziehen sich auf Zusammensetzungen, die zwei oder mehr Komponenten aufweisen, die ein konstantes Siedeverhalten aufweisen und die sich beim Sieden oder Verdampfen nicht ihre Bestandteile fraktionieren. Somit weist die Zusammensetzung der Erfindung Eigenschaften auf, die nicht weit von denen eines echten Azeotrops entfernt sind und kann in dieser Hinsicht als azeotropartig oder azeotropnah bezeichnet werden.
  • Die Mengen an R-245ca und des mindestens einen Fluorkohlenwasserstoffs, der aus R-245fa und R-329ccb ausgewählt ist, in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können innerhalb weiter Grenzen verändert werden, typischerweise wird die Zusammensetzung allerdings 10 bis 90 Gew.-% R-245ca und 10 bis 90 Gew.-% mindestens eines Fluorkohlenwasserstoffs, ausgewählt aus R-245fa und R-329ccb, umfassen.
  • Wenn Komponente (B) R-245fa ist, ist im Hinblick auf die Eignung als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 eine bevorzugte Zusammensetzung eine, die 15 bis 85 Gew.-% R-245ca und 15 bis 85 Gew.-% R-245fa umfaßt.
  • Wenn Komponente (B) R-245fa ist, ist im Hinblick auf ihre Eignung als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 eine besonders bevorzugte Zusammensetzung der Erfindung eine, die 20 bis 30 Gew.-%, insbesondere etwa 25 Gew.-% R-245ca und 70 bis 80 Gew.-%, bevorzugter etwa 75 Gew.-% R-245fa umfaßt.
  • Wenn Komponente (B) R-245fa ist, ist im Hinblick auf ihre Eignung als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 eine weitere besonders bevorzugte Zusammensetzung der Erfindung eine, die 45 bis 55 Gew.-%, insbesondere etwa 50 Gew.-% R-245ca und 45 bis 55 Gew.-%, bevorzugter etwa 50 Gew.-% R-245fa umfaßt.
  • Wenn Komponente (B) R-245fa ist, ist im Hinblick auf ihre Eignung als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 eine weitere besonders bevorzugte Zusammensetzung der Erfindung eine, die 70 bis 80 Gew.-%, bevorzugter etwa 75 Gew.-% R-245ca und 20 bis 30 Gew.-%, bevorzugter etwa 25 Gew.-% R-245fa umfaßt.
  • Wenn Komponente (B) R-329ccb ist, ist im Hinblick auf ihre Eignung als Ersatzstoff für. Kältemittel R-11 eine bevorzugte Zusammensetzung der Erfindung eine, die 40 bis 95 Gew.-% R-245ca und 5 bis 60 Gew.-% R-329ccb umfaßt.
  • Wenn Komponente (B) R-329ccb ist, ist im Hinblick auf ihre Eignung als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 eine besonders bevorzugte Zusammensetzung der Erfindung eine, die 40 bis 80 Gew.-%, bevorzugter 70 bis 80 Gew.-% R-245ca und 20 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 30 Gew.-%, R-329ccb umfaßt. Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung der Erfindung bezüglich ihrer Eignung als Ersatzstoff für Kältemittel R-11 ist eine, die etwa 75 Gew.-% R-245ca und etwa 25 Gew.-% R-325ceb umfaßt.
  • Die Kältemittelzusammensetzung der Erfindung kann auch mit einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen kombiniert werden, und zwar in einer Menge, die ausreicht, damit die Zusammensetzung ein Schmiermittel des Mineralöl-Typs oder Alkylbenzol-Typs durch den Kälteerzeugungskreislauf transportieren kann und es zum Kompressor zurückführen kann. Auf diese Weise können kostengünstige Schmiermittel auf der Basis von Mineralölen als Alkylbenzolen verwendet werden, um den Kompressor zu schieren.
  • Geeignete Kohlenwasserstoffe zum Einschluß in die Kältemittelzusammensetzung der Erfindung sind solche, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, wobei Kohlenwasserstoffe, die 3 bis 5 Kohlenstoffatome enthalten, bevorzugt sind. Kohlenwasserstoffe, die die thermophysikalischen Eigenschaften in der Konzentration, bei der sie für den Öl-Transport sorgen, nicht deutlich ändern, wie z. B. lineare und verzweigte Isomere von Butan und Pentan, sind besonders bevorzugt, wobei Pentan ganz speziell bevorzugt ist.
  • Wenn ein Kohlenwasserstoff eingeschlossen ist, wird er vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kältemittelzusammensetzung, vorhanden sein.
  • Die Kältemittelzusammensetzung der Erfindung kann auch in Kombination mit Schmiermittel-Typen verwendet werden, die speziell zur Verwendung mit Kältemitteln aus Fluorkohlenwasserstoff-Basis entwickelt wurden. Solche Schmiermittel umfassen die, die ein Öl auf Polyoxyalkylen-Basis umfassen. Geeignete Polyoxyalkylenglycole umfassen mit einer Hydroxyl- Gruppe initiierte Polyoxyalkylenglycole, z. B. Ethylen- und/oder Propylenoxid-Oligomere/Polymere, die mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen wie Methanol, Butanol, Pentaerythrit und Glycerin initiiert sind. Solche Polyoxyalkylenglycole können auch mit geeigneten terminalen Gruppen wie z. B. Alkyl-, z. B. Methyl-Gruppen, abgeschlossen sein. Eine andere Klasse von Schmiermitteln, die zur Verwendung mit Kältemitteln aus Fluorkohlenwasserstoff-Basis entwickelt wurden und die in Kombination mit den erfindungsgemäßen Kältemittelzusammensetzungen eingesetzt werden können, sind solche, die ein Öl auf Neopentylpolyolester-Basis umfassen, welches aus der Reaktion mindestens eines Neopentylpolyols mit mindestens einer aliphatischen Carbonsäure oder einem veresterbaren Derivat davon abgeleitet ist. Geeignete Neopentylpolyole zur Bildung des Öls auf Ester-Basis umfassen Pentaerythrit, Polypentaerythrit, z. B. Di- und Tripentaerythrit, Trimethylolalkane wie z. B. Trimethylolethan und Trimethylolpropan, und Neopentylglycol. Die Ester können mit linearen und/oder verzweigten aliphatischen Carbonsäuren, z. B. linearen und/oder verzweigten Alkansäuren gebildet werden. Bevorzugte Säuren werden aus den linearen C&sub5;&submin;&sub8;-, insbesondere den C&sub5;&submin;&sub7;-Alkansäuren und den verzweigten C&sub5;&submin;&sub1;&sub0;-, insbesondere den C&sub5;&submin;&sub9;-Alkansäuren ausgewählt. Ein geringerer Anteil einer aliphatischen Polycarbonsäure, z. B. eine aliphatische Dicarbonsäure, kann bei der Synthese des Esters mit verwendet werden, um so die Viskosität zu erhöhen. Üblicherweise ist die Menge der Carbonsäure(en), die bei der Synthese verwendet wird, ausreichend, um alle Hydroxyl- Gruppen, die im Polyol enthalten sind, zu verestern, obgleich eine restliche Hydroxyl-Funktionalität auch annehmbar sein kann.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann verwendet werden, um die gewünschte Kühlung in Wärmeübertragunseinrichtungen wie z. B. Chillers nach einem Verfahren bereitzustellen, das Kondensieren der Zusammensetzung und danach Verdampfen derselben in einer Wärmeaustauschbeziehung mit einem zu kühlenden Wärmeübertragungsfluid umfaßt. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann insbesondere als Ersatzstoff für das Kältemittel R-11 in Chillern verwendet werden.
  • Zusätzlich zu ihrer Verwendung als Kältemittel kann die Zusammensetzung der Erfindung auch als Aerosol-Treibmittel als Treibmittel zum Blasen von Polyolefin-, Polyurethan- und verwandten Schäumen oder als Lösungsmittel bei Entfettungs- oder Extraktionsanwendungen eingesetzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele erläutert, aber nicht eingeschränkt.
  • BEISPIEL 1
  • Die Leistungsfähigkeit von drei Kältemittelzusammensetzungen der Erfindung in einem Kälteerzeugungskreislauf wurde unter Verwendung von Standard-Kälteerzeugungs-Kreislauf-Aflalysetechniken beurteilt, um ihre Eignung als Ersatzstoff für R-11 zu bestätigen. Die Arbeitsbedingungen, die für die Analyse verwendet wurden, wurden so gewählt, wie typische Bedingungen, die in einem Chiller oder in einem Airconditioning- System angetroffen werden, sind; bei den Wärmeaustauschern wurde ein Gegenstrom angenommen.
  • Die Beurteilung umfaßte zunächst die Definition der Einlaßund Auslaßtemperatur des Wärmeübertragungsfluids, das bei jedem Wärmeaustauscher (Verdampfer und Kühler) z. B. Luft oder Wasser sein könnte. Die Temperaturen im Verdampfer und Kondensator wurden dann unter der Annahme, daß ein reines (Einkomponenten)-Kältemittel im Kreislauf verwendet wurde, gewählt und diese Temperaturren wurden zusammen mit der Einlaß- und Auslaß-Temperatur des Wärmeübertragungsfluids, die oben genannt wurden, zur Bestimmung einer Ziel-Log- Mitteltemperaturdifferenz für den Wärmeaustauscher verwendet. In der Kreislaufanalyse selbst wurden die Kältemittel-Einlaß- und -Auslaß-Temperatur am Verdampfer und Kondensator eingestellt, bis die Ziel-Log--Mitteltemperaturdifferenz für jeden Wärmeaustauscher erreicht war. Als die Ziel-Log- Mitteltemperaturdifferenz für jeden Wärmeaustauscher erreicht war, wurden die verschiedenen Eigenschaften der Kältemittelzusammensetzung im Kreislauf aufgezeichnet.
  • Die folgenden Kältemittelzusammensetzungen wurden der Kreislaufanalyse unterworfen:
  • (1) Eine Zusammensetzung, umfassend 75 Gew.-% R-245ca und 25 Gew.-% R-245fa.
  • (2) Eine Zusammensetzung, umfassend 50 Gew.-% R-245ca und 50 Gew.-% R-245fa.
  • (3) Eine Zusammensetzung, umfassend 25 Gew.-% R-245ca und 75 Gew.-% R-245fa.
  • Bei der Kreislaufanalyse wurden die folgenden Arbeitsbedingungen angewendet:
  • VERDAMPFER:
  • Verdampfertemperatur 5ºC
  • Einlaßtemperatur des Wärmeübertragungsfluids 20ºC
  • Auslaßtemperatur des Wärmeübertragungsfluids 12ºC
  • Log-Mitteltemperaturdifferenz für Verdampfer 10,5ºC
  • KONDENSATOR:
  • Kondensatortemperatur 32ºC
  • Einlaßtemperatur des Wärmeübertragungsfluids 20ºC
  • Auslaßtemperatur des Wärmeübertragungsfluids 30ºC
  • Log-Mitteltemperaturdifferenz für Kondensator 5,58ºC
  • Ausmaß der Überhitzung: 5ºC
  • Ausmaß der Unterkühlung: 5ºC
  • Isentropische Kompressoreffizienz: 75%
  • Volumetrische Strömung durch den Kompressor: 1m³/s
  • Die Resultate der Analyse der Leistungsfähigkeit der drei Kältemittelzusammensetzungen in einem Kälteerzeugungskreislauf unter Anwendung dieser Arbeitsbedingungen sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Die Leistungsparameter der Kältemittelzusammensetzungen, die in Tabelle 1 und in Tabelle 2 angegeben sind, sind alles bekannte Parameter, d. h. Kondensatordruck, Verdampferdruck, Entnahmetemperatur, Kühlleistung (womit die Kühlleistung gemeint ist, die pro Einheit durchgespültes Volumen des Kompressors erreicht wird), Kältefaktor (COP) (womit das Verhältnis von erreichter Kühlleistung zur mechanischer Energie, die dem Kompressor zugeführt wird, gemeint ist) und die Gleitbereiche im Verdampfer und Kondensator (der Temperaturbereich, in dem die Kältemittelzusammensetzung im Verdampfer siedet und im Kondensator kondensiert).
  • Die Leistungsfähigkeit von Kältemittel R-11 unter denselben Arbeitsbedingungen ist zu Vergleichszwecken auch in Tabelle 1 angegeben.
  • Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Kältemittelzusammensetzungen der Erfindung, die R-245ca und R-245fa enthalten, sowohl im Verdampfer wie im Kondensator kleine Temperaturgleitbereiche haben, d. h. sie zeigen azeotropartiges oder azeotropnahes Verhalten. Aus Tabelle 1 wird auch ersichtlich, daß die R-245ca/R-245fa-Zusammensetzungen, die untersucht wurden, eine höhere Kühlleistung hatten als R-11, während ein sehr ähnlicher Kältefaktor aufrecht erhalten wurde. Außerdem waren die Entnahmetemperaturen der R-245ca/R-245fa- Zusammensetzungen, die untersucht wurden, deutlich geringer als die des Kältemittels R-11; und obgleich der Verdampferdruck und der Kühlerdruck der Zusammensetzungen im allgemeinen höher als für R-11 waren, waren sie vergleichbar.
  • Aus den in Tabelle 1 angegebenen Resultaten geht weiter hervor, daß die Leistungsfähigkeit von Kältemittelzusammensetzungen der Erfindung, die R-245ca und R-245fa enthalten, so ist, daß sie einen annehmbaren Ersatzstoff für Kältemittel R-11 darstellen könnten.
  • BEISPIEL 2
  • Es wurde die Leistungsfähigkeit von drei Kältemittelzusammensetzungen der Erfindung in einem Kälteerzeugungskreislauf beurteilt, wobei genau dieselbe Technik und genau dieselben Arbeitsbedingungen, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind, angewendet wurden.
  • Die folgenden Kältemittelzusammensetzungen wurden der Kreislaufanalyse unterzogen:
  • (1) Eine Zusammensetzung, umfassend 75 Gew.-% R-245ca und 25 Gew.-% R-329ccb.
  • (2) Eine Zusammensetzung, umfassend 50 Gew.-% R-245ca und 50 Gew.-% R-329ccb.
  • (3) Eine Zusammensetzung, umfassend 25 Gew.-% R-245ca und 75 Gew.-% R-329ccb.
  • Die Resultate der Analyse auf die Leistungsfähigkeit dieser drei Kältemittelzusammensetzungen in einem Kälteerzeugungskreislauf sind in Tabelle 2 angegeben.
  • Die Leistungsfähigkeit von Kältemittel R-11 unter denselben Arbeitsbedingungen ist zum Vergleich auch in Tabelle 2 angegeben.
  • Aus Tabelle 2 ist erkennbar, daß Kältemittelzusammensetzungen der Erfindung, die R-245ca und R-329ccb enthalten, kleine Temperaturgleitbereiche sowohl im Verdampfer wie im Kondensator haben, d. h. sie zeigen azeotropartiges oder azeotropnahes Verhalten. Aus Tabelle 2 ist auch erkennbar, daß die untersuchten R-245ca/R-329ccb-Zusammensetzungen eine höhere Kühlleistung als R-11 hatten, während ein ähnlicher Kältefaktor aufrechterhalten wurde. Außerdem waren die Entnahmetemperaturen der R-245ca/R-329ccb-Zusammensetzungen, die untersucht wurden, deutlich niedriger als die des Kältemittels R-11; und obgleich der Verdampferdruck und der Kondensatordruck der Zusammensetzungen im allgemeinen höher als für R-11 waren, waren sie vergleichbar.
  • Aus den in Tabelle 2 angegebenen Resultaten wird klar, daß die Leistungsfähigkeit der Kältemittelzusammensetzungen der Erfindung, die R-245ca und R-329ccb enthalten, so ist, daß sie einen akzeptablen Ersatzstoff für Kältemittel R-11 darstellen können. TABELLE 1 TABELLE 2

Claims (25)

1. Zusammensetzung, die umfasst:
(A) 1,1,2,2,3-Pentafluorpropan (R-245ca); und
(B) 1,1,1,3,3-Pentafluorpropan (R-245fa).
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die von 10 bis 90 Gew.-% R-245ca und von 10 bis 90 Gew.-% R-245fa umfasst.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, die von 15 bis 85 Gew.-% R-245ca und von 15 bis 85 Gew.-% R-245fa umfasst.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, die von 20 bis 30 Gew.-% R-245ca und von 70 bis 80 Gew.-% R-245fa umfasst.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, die 25 Gew.-% R-245ca und 75 Gew.-% R--245fa umfasst.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, die von 45 bis 55 Gew.-% R-245ca und von 45 bis 55 Gew.-% R-245fa umfasst.
7. . Zusammensetzung nach Anspruch 6, die 50 Gew.-% R-245ca und 50 Gew.-% R-245fa umfasst.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 3, die von 70 bis 80 Gew.-% R-245ca und von 20 bis 30 Gew.-% R-245fa umfasst.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, die 75 Gew.-% R-245ca und 25 Gew.-% R-245fa umfasst.
10. Zusammensetzung nach irgendeinem der vorausgehenden Ansprüche, die zusätzlich wenigstens einen Kohlenwasserstoff umfasst.
11. Zusammensetzung, die umfasst:
(A) 1,1,2,2,3-Pentafluorpropan (R-245ca);
(B) 1,1,1,2,2,3,3,4,4-Nonafluorbutan (R-329ccb); und
(C) wenigstens einen Kohlenwasserstoff.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, die von 40 bis 95 Gew.-% R-245ca und von 5 bis 60 Gew.-% R-329ccb umfasst.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, die von 40 bis 80 Gew.-% R-245ca und von 20 bis 60 Gew.-% R-329ccb umfasst.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, die von 70 bis 80 Gew.-% R-245ca und von 20 bis 30 Gew.-% R-329ccb umfasst.
15. Zusammensetzung nach Anspruch 14, die 75 Gew. - R-245ca und 25 Gew.-% R-329ccb umfasst.
15. Zusammensetzung nach irgeneinem der Ansprüche 10 bis 15, worin der wenigstens eine Kohlenwasserstoff Pentan umfasst.
17. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem der Kohlenwasserstoff in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorhanden ist.
18. Wärmeübertragungseinrichtung, die eine Zusammensetzung enthält, wie sie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 beansprucht wird.
19. Verfahren zur Kälteerzeugung, das das Kondensieren einer Zusammensetzung, wie sie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 beansprucht wird, und danach deren Verdampfung in einer Wärmeaustauschbeziehung mit Einem zu kühlenden Wärmeübertragungsfluid umfasst.
20. Verwendung einer Zusammensetzung, wie sie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 beansprucht wird, als Ersatz für das Kältemittel R-11.
21. . Verwendung einer Zusammensetzung, die umfasst:
(A) 1, 1,2,2,3-Pentafluorpropan (R-245ca); und
(B) 1, 1, 1, 2, 2, 3,3,4,4-Nonafluorbutan (R-329ccb) als Ersatz für das Kältemittel R-11.
22. Verwendung nach Anspruch 21, bei der die Zusammensetzung 40 bis 95 Gew.-% R-245ca und von 5 bis 60 Gew.-% R-329ccb umfasst.
23. Verwendung nach Anspruch 22, bei der die Zusammensetzung von 40 bis 80 Gew.-% R-245ca und von 20 bis 60 Gew.-% R-329ccb umfasst.
24. Verwendung nach Anspruch 23, bei der die Zusammensetzung von 70 bis 80 Gew.-% R-245ca und von 20 bis 30 Gew.-% R-329ccb umfasst.
25. Verwendung nach Anspruch 24, bei der die Zusammensetzung 75 Gew.-% R-245ca und 25 Gew.-% R-329ccb umfasst.
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