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CF3I 似乎是霍尼韦尔新型 R410A 替代制冷剂 Solstice N41 中的未知数量。但记录显示,制冷剂行业远非新鲜事物,在至少 30 年前的测试中,它一直被视为 CFC、HCFC 和 HFC 替代品的组成部分。早期采用 CF3I 能否在此过程中为行业节省大量系统更改?

霍尼韦尔在 6 月底宣布的 Solstice N41 是 R410A 的潜在不可燃、低 GWP 替代品,引起了不小的轰动。

到目前为止,R32 一直是小分流的唯一可接受的较低 GWP 替代品,但该制冷剂的“温和”可燃性使其不适用于 VRF 系统。而且,还必须说,无论对还是错,任何程度的易燃性都是一些工程师关注的问题。

将冷却后的关于霍尼韦尔的新型制冷剂及其可能的733一样的兴趣GWP的成分独家故事。

以前人们普遍认为 GWP 低于 1000 的人造 HFC 或 HFO 制冷剂在某种程度上是易燃的。现在这是一种 GWP 估计约为 733 的不可燃制冷剂。

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霍尼韦尔的 Solstice N41 或 R466A 有望提供比 R410A 更低的 GWP 不可燃替代品

有趣的是,鉴于 R466A 的临时 ASHRAE 编号,新制冷剂仍包含 R410A 的两种成分——R32 和 R125——但添加了大量称为 CF3I 的物质,也称为三氟碘甲烷或三氟甲基碘。

作为一种 GWP 仅为 0.4 的灭火剂,CF3I 也被考虑在无人居住的地区替代哈龙 1301。它也被视为一种潜在的医疗推进剂,是一种非常好的泡沫发泡剂,SF6 的替代品,并在半导体生产中用作蚀刻气体。

尽管其 GWP 非常低,但 CF3I 确实具有很小的臭氧消耗潜力,但稍后会更多。

历史

对于制冷和空调行业的大多数人来说,这将是他们第一次遇到这种气体,但它作为潜在制冷剂替代品的历史至少可以追溯到 30 年前。就制冷剂而言,之前已经在各种混合物中对其进行了研究和测试,以替代 CFC 和 HCFC,在某些情况下还替代 HFC。

早在 1990 年代初期,在美国,Jon Nimitz 和 Lance Lankford 在新墨西哥州阿尔伯克基成立了一家现已倒闭的 Ikon 公司,并开始为许多 HFC 和 CF3I 混合物申请专利。被称为碘氟烃 (IFC),这些都被描述为不可燃、“基本为零”的臭氧消耗潜能、低 GWP 和表现出高性能。重要的是,在很大程度上,他们也被视为“临时工”。

与 NASA 和美国环境保护署合作对三种制冷剂 Ikon A、Ikon B 和 Ikon C 进行了测试。

最重要的可能是 Ikon A,它几乎是 R12、R500 和 R134a 的替代品。它与矿物油完全混溶,是 R152a 和 CF3I 的近共沸混合物。据说它的温度下滑约为 0.10-0.15K,使其适用于临界溢流蒸发器。

包含 R152a(一种低 GWP 气体,但由于其 A2 可燃性而在很大程度上被忽视)帮助 Ikon A 实现了仅 30 的 GWP。

它在汽车空调和 R12 冷藏装置中进行了两年的测试,结果良好,当时据报道,没有任何不兼容或制冷剂分解的迹象。

R12 和 R134a 具有出色的冷却能力和能源效率,因此它从未商业化的事实可能归结于时间和成本。到 90 年代末,当 Ikon A 仍在进行测试时,许多制造商已经承诺使用 R134a。此外,碘是 CF3I 的主要成分,是一种相对昂贵的材料,大量的供应来源过去和现在都有限。

此外,当时的一份报告指出,从汽车制造商的角度来看,Ikon A 的效率预计只会导致燃油消耗的小幅节省,但“汽车空调系统相对较高的泄漏率使得廉价的制冷剂如 R134a 更适合这些系统”。他们几乎不知道,仅仅几年后,R134a 将在新车中被更昂贵的 R1234yf 替代品所取代,或者 R134a 的成本,至少在欧洲,将达到顶峰。

与此同时,直到 2006 年和 MAC 指令的引入,CF3I 似乎都被遗忘了。这条欧洲法令要求汽车制造商改用 GWP 低于 150 的制冷剂。 因此,告别 GWP 为 1430 的 R134a。

化工公司争先恐后地率先推出另一种新的不可燃制冷剂替代品。许多人玩弄新开发的“第四代”重油油。其中之一,R123yf,最终将成为普遍接受的行业标准,但最初有人担心该制冷剂的“轻度易燃性”——这一特性后来遭到德国汽车制造商的严厉批评。

然而,霍尼韦尔最初开发了一种不易燃的混合物,将 R1234yf 与我们的老朋友 CF3I 配对。混合物中包含 30% 的 CF3I 使其不易燃。霍尼韦尔也被认为此时也在考虑 R32 和 CF3I 的混合物。

霍尼韦尔将 1234yf/CF3I 混合物称为 Fluid H,并开玩笑地将其称为 Preparation H。

最初的测试令人鼓舞。流体 H 表现出比 R134a 更低的泄漏率,性能评估被描述为“有希望的”,尤其是在优化系统中。由于不易燃,售后服务程序预计与 R134a 没有什么不同。

然而,到 2007 年底,霍尼韦尔放弃了 Fluid H,专注于单一物质 R1234yf 作为 R134a 的替代品。

有人猜测 Fluid H 存在稳定性问题,蒙特利尔议定书的评估小组对 CF3I 的有毒和消耗臭氧层特性提出了环境和健康问题。

的确,对毛茸茸的小动物的测试检测到 CF3I 的心脏致敏阈值相对较低,尽管心脏致敏是许多碳氢化合物和卤烃的特征。

此外,虽然碘化有机化合物通常反应性更强、毒性更大且稳定性更差,但科学家们坚持认为,CF3I 中存在氟可提供更大的稳定性并降低毒性。

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霍尼韦尔指出,CF3I 被 ASHRAE 归类为 A1——无毒且不可燃。在 ODP 方面,霍尼韦尔强调,CF3I 的大气寿命较短,根据最新的大气研究,其理论 ODP 值为 0.008。

霍尼韦尔新制冷剂的主要缺点可能是成本。碘成分使 CF3I 相对昂贵且来源有限。然而,虽然成本在过去几年可能一直是一个障碍,但新的 HFO 远非便宜,至少在欧洲,HFC 的逐步减少使现有制冷剂的价格大幅上涨。

事后看来,您可能会争辩说,如果 Jon Nimitz 的 Ikon A R152a/CF3I 混合物最初被用作汽车空调中 R12 的替代品,就不需要 MAC 指令或进一步改变 R134a,或者担心,至少在德国,关于 R1234yf 的易燃性。

或许这一次,霍尼韦尔对 CF3I 的采用将导致其更广泛的应用和其他更低 GWP、不可燃制冷剂混合物的开发。

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