Đồ Án đồ án :Tìm hiểu tính chất tác động đến môi trường của các CFC-HCFC và việc thay thế môi chất.

CHƯƠNG I TỐNG QUAN

I Lịch sử phát triển:
Môi chất lạnh
Môi chất là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh và tải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn (là vật chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh).
Môi chất làm nhiệm vụ mang nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp để thải ra nơi có nhiệt độ cao hơn ® đây là thành phần không thể thiếu của máy lạnh nén hơi
Hệ thống lạnh từ cuối những năm 1800 đến năm 1929 sử dụng các loại khí độc hại, ammonia (NH3), methyl chloride (CH3Cl), và sulfur dioxide (SO2), là chất làm lạnh.
Một số tai nạn chết người xảy ra vào những năm 1920 vì rò rỉ methyl chloride từ hệ thống lạnh. Mọi người bắt đầu rời khỏi tủ lạnh của họ trong sân sau của họ. Một nỗ lực hợp tác bắt đầu từ ba công ty Mỹ, Frigidaire, General Motors và DuPont để tìm kiếm một phương pháp làm lạnh ít nguy hiểm hơn.
Năm 1928, Thomas Midgley, Jr hỗ trợ của Kettering Charles Franklin phát minh ra một "hợp chất kỳ diệu" được gọi là Freon. Freon đại diện cho chlorofluorocarbons khác nhau, hoặc CFCs được sử dụng trong thương mại và công nghiệp. CFC là một nhóm các hợp chất béo hữu cơ có chứa các nguyên tố carbon và flo, và, trong nhiều trường hợp, halogen khác (đặc biệt là clo) và hydro. Freons là chất không màu, không mùi, nonflammable, khí không ăn mòn hoặc chất lỏng.
Chlorofluorocarbons (CFC) là những hợp chất rất bền vững, chúng là những hợp chất hữu cơ gồm carbon, flo, clo, và hydro. CFCs được sản xuất dưới tên thương mại Freon.
Các sáng chế của chlorofluorocarbons (CFC) trong cuối thập niên 1920 và đầu những năm 1930 bắt nguồn từ các cuộc kêu gọi cho các lựa chọn thay thế an toàn hơn để dioxide lưu huỳnh và các chất làm lạnh ammonia được sử dụng tại thời điểm, CFCs được ứng dụng rộng rãi sau khi chiến tranh thế giới thứ II.
Chloroflourocarbons lần đầu tiên được tạo ra vào năm 1928 là không độc hại, chất làm lạnh không flamable, và lần đầu tiên được sản xuất thương mại trong những năm 1930 bởi DuPont. Chlorofluorocarbon đầu tiên là CFC-12, carbon duy nhất với hai clo và hai Fluorines gắn liền với nó.
Phân loại


Dựa vào thành phần hóa học:
Môi chất vô cơ: NH[SUB]3[/SUB](R717), CO[SUB]2 [/SUB](R744),
Môi chất hữu cơ: hydrocacbon, halocacbon
Dựa vào nhiệt độ sôi và áp suất bão hòa
Môi chất có áp suất sôi cao: R744
Môi chất có áp suất sôi trung bình:R123, R134
Nhóm môi chất có áp suất sôi thấp:R717, R507
Ngoài ra còn dựa vào tính độc hại và tính dễ cháy nổ để phân loại

Ví dụ : R113

R 1 1 3
số lượng nguyên tử flo trong phân tử
số lượng nguyên tử hydro +1
số lượng nguyên tử cacbon -1 chữ đầu của Refrigerant


Số lượng nguyên tử clo có thể xác định dễ dàng nhờ số hóa trị còn lại của các nguyên tử cacbon, thí dụ R113 có 3 flo 0 hiđro và 2 cacbon là dẫn xuất của C[SUB]2[/SUB]H[SUB]6 [/SUB]vậy công thức hóa học của R113 là C[SUB]2[/SUB]Cl[SUB]3[/SUB]F[SUB]3. [/SUB]nếu có thành phần brom thì sau ký hiệu có chữ B và một con số chỉ số lượng nguyên tử brom. R13B1: CBrF[SUB]3[/SUB].

Các dẫn xuất từ mêtan CH[SUB]4[/SUB] có chữ số đầu tiên = 0 nên không viết. Đó là trường hợp của R11, R12
Các chất đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt : R134a: CH[SUB]2[/SUB]F-CF[SUB]3[/SUB]
Quy tắc giới thiệu mở rộng đến prôpan C[SUB]3[/SUB]H[SUB]8 [/SUB](R290), tiếp theo butan (C[SUB]4[/SUB]H[SUB]10[/SUB]) là R600.
Các olêfin (dẫn xuất từ hydrocacbon chưa no) có số 1 trước 3 chữ số : C[SUB]2[/SUB]F[SUB]4[/SUB] ký hiệu R1114(CF[SUB]2[/SUB]=CF[SUB]2[/SUB] – tetraflo etylen).
Các hợp chất có cấu trúc vòng có thêm chữ C: C[SUB]4[/SUB]F[SUB]8[/SUB]. Kí hiệu RC318.


Các hỗn hợp không đồng sôi: R4xx,
Ví dụ: R404A R125/R143/R134a: 44/52/4%
Các hỗn hợp đồng sôi: R5xx,
Ví dụ: R502: 48,8% R22 và 51,2% R115 kg/kg

Các hỗn hợp không đồng sôi: là hỗn hợp các môi chất thành phần có nhiệt độ sôi cách nhau hơn 15độ. Hỗn hợp có nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ sôi thay đổi khi áp suất ngưng tụ và áp suất sôi không đổi.
Các hỗn hợp đồng sôi: là hỗn hợp thường có 2 hoặc 3 thành phần,mục đích là để tăng cường các ưu điểm và hạn chế các nhược điểm của các đơn chất. Thường các chất thành phần có nhiệt độ sôi không chênh nhau quá 10[SUP]0[/SUP]

KÍ HIỆU CỦA CÁC MÔI CHẤT LẠNH vô cơ:
Các môi chất vô cơ có chữ R và sau đó là 3 chữ số, chữ số thứ nhất là 7 còn 2 chữ số sau là phân tử lượng làm tròn.
Ví dụ: amoniac: R717, cacbonđioxit: R744CHƯƠNG I TỐNG QUAN

I Lịch sử phát triển:
Môi chất lạnh
Môi chất là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh và tải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn (là vật chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh).
Môi chất làm nhiệm vụ mang nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp để thải ra nơi có nhiệt độ cao hơn ® đây là thành phần không thể thiếu của máy lạnh nén hơi
Hệ thống lạnh từ cuối những năm 1800 đến năm 1929 sử dụng các loại khí độc hại, ammonia (NH3), methyl chloride (CH3Cl), và sulfur dioxide (SO2), là chất làm lạnh.
Một số tai nạn chết người xảy ra vào những năm 1920 vì rò rỉ methyl chloride từ hệ thống lạnh. Mọi người bắt đầu rời khỏi tủ lạnh của họ trong sân sau của họ. Một nỗ lực hợp tác bắt đầu từ ba công ty Mỹ, Frigidaire, General Motors và DuPont để tìm kiếm một phương pháp làm lạnh ít nguy hiểm hơn.
Năm 1928, Thomas Midgley, Jr hỗ trợ của Kettering Charles Franklin phát minh ra một "hợp chất kỳ diệu" được gọi là Freon. Freon đại diện cho chlorofluorocarbons khác nhau, hoặc CFCs được sử dụng trong thương mại và công nghiệp. CFC là một nhóm các hợp chất béo hữu cơ có chứa các nguyên tố carbon và flo, và, trong nhiều trường hợp, halogen khác (đặc biệt là clo) và hydro. Freons là chất không màu, không mùi, nonflammable, khí không ăn mòn hoặc chất lỏng.
Chlorofluorocarbons (CFC) là những hợp chất rất bền vững, chúng là những hợp chất hữu cơ gồm carbon, flo, clo, và hydro. CFCs được sản xuất dưới tên thương mại Freon.
Các sáng chế của chlorofluorocarbons (CFC) trong cuối thập niên 1920 và đầu những năm 1930 bắt nguồn từ các cuộc kêu gọi cho các lựa chọn thay thế an toàn hơn để dioxide lưu huỳnh và các chất làm lạnh ammonia được sử dụng tại thời điểm, CFCs được ứng dụng rộng rãi sau khi chiến tranh thế giới thứ II.
Chloroflourocarbons lần đầu tiên được tạo ra vào năm 1928 là không độc hại, chất làm lạnh không flamable, và lần đầu tiên được sản xuất thương mại trong những năm 1930 bởi DuPont. Chlorofluorocarbon đầu tiên là CFC-12, carbon duy nhất với hai clo và hai Fluorines gắn liền với nó.
Phân loại


Dựa vào thành phần hóa học:
Môi chất vô cơ: NH[SUB]3[/SUB](R717), CO[SUB]2 [/SUB](R744),
Môi chất hữu cơ: hydrocacbon, halocacbon
Dựa vào nhiệt độ sôi và áp suất bão hòa
Môi chất có áp suất sôi cao: R744
Môi chất có áp suất sôi trung bình:R123, R134
Nhóm môi chất có áp suất sôi thấp:R717, R507
Ngoài ra còn dựa vào tính độc hại và tính dễ cháy nổ để phân loại

Ví dụ : R113

R 1 1 3
số lượng nguyên tử flo trong phân tử
số lượng nguyên tử hydro +1
số lượng nguyên tử cacbon -1 chữ đầu của Refrigerant


Số lượng nguyên tử clo có thể xác định dễ dàng nhờ số hóa trị còn lại của các nguyên tử cacbon, thí dụ R113 có 3 flo 0 hiđro và 2 cacbon là dẫn xuất của C[SUB]2[/SUB]H[SUB]6 [/SUB]vậy công thức hóa học của R113 là C[SUB]2[/SUB]Cl[SUB]3[/SUB]F[SUB]3. [/SUB]nếu có thành phần brom thì sau ký hiệu có chữ B và một con số chỉ số lượng nguyên tử brom. R13B1: CBrF[SUB]3[/SUB].

Các dẫn xuất từ mêtan CH[SUB]4[/SUB] có chữ số đầu tiên = 0 nên không viết. Đó là trường hợp của R11, R12
Các chất đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt : R134a: CH[SUB]2[/SUB]F-CF[SUB]3[/SUB]
Quy tắc giới thiệu mở rộng đến prôpan C[SUB]3[/SUB]H[SUB]8 [/SUB](R290), tiếp theo butan (C[SUB]4[/SUB]H[SUB]10[/SUB]) là R600.
Các olêfin (dẫn xuất từ hydrocacbon chưa no) có số 1 trước 3 chữ số : C[SUB]2[/SUB]F[SUB]4[/SUB] ký hiệu R1114(CF[SUB]2[/SUB]=CF[SUB]2[/SUB] – tetraflo etylen).
Các hợp chất có cấu trúc vòng có thêm chữ C: C[SUB]4[/SUB]F[SUB]8[/SUB]. Kí hiệu RC318.


Các hỗn hợp không đồng sôi: R4xx,
Ví dụ: R404A R125/R143/R134a: 44/52/4%
Các hỗn hợp đồng sôi: R5xx,
Ví dụ: R502: 48,8% R22 và 51,2% R115 kg/kg

Các hỗn hợp không đồng sôi: là hỗn hợp các môi chất thành phần có nhiệt độ sôi cách nhau hơn 15độ. Hỗn hợp có nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ sôi thay đổi khi áp suất ngưng tụ và áp suất sôi không đổi.
Các hỗn hợp đồng sôi: là hỗn hợp thường có 2 hoặc 3 thành phần,mục đích là để tăng cường các ưu điểm và hạn chế các nhược điểm của các đơn chất. Thường các chất thành phần có nhiệt độ sôi không chênh nhau quá 10[SUP]0[/SUP]

KÍ HIỆU CỦA CÁC MÔI CHẤT LẠNH vô cơ:
Các môi chất vô cơ có chữ R và sau đó là 3 chữ số, chữ số thứ nhất là 7 còn 2 chữ số sau là phân tử lượng làm tròn.
Ví dụ: amoniac: R717, cacbonđioxit: R744