HFC-134的合成及其对可燃性气体的惰化效应研究

摘要

臭氧层破坏和全球气候变暖已成为全球性的环境问题，制冷剂替代研究俨然已被各个国家提上日程。本文从保护人类环境的角度出发，对新型替代工质HFC-134进行合成工艺性研究，并试验其对可燃工质的惰化效应。 首先，本文采用二氟一氯甲烷（CHClF2，即R22）做原料，对其进行水蒸气稀释热解生成C2F4混合气，在炭载钯催化剂的作用下加氢合成HFC-134。通过GC-MS和GC对反应产物进行定性和定量分析，根据转化率和选择性的要求，确定了适宜的反应条件。裂解温度：920℃；R22流速：600 ml·min-1；水蒸气稀释比：7；氢化温度：240℃；活性炭Pd负载量：1.5％；氢气流速：250 ml·min-1。该反应条件下，整条路线HFC-134的得率为84.80％，而且副产物较少。 其次，本文根据GB/T12474-90规定的空气中可燃气体爆炸极限测定方法，设计建立了爆炸极限测试装置，研究HFC-134对可燃气体HFC-152a的惰化性能。实验结果显示：随着HFC-134组分比例的增加，HFC-152a的爆炸极限范围越来越小，此二元混合工质的临界抑爆比为3.1，当配比大于等于此值时，该混合工质不再具有爆炸性，可以像不燃制冷剂一样安全使用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.1.1臭氧层破坏

1.1.2全球气候变暖

1.2制冷剂行业的国内外发展现状

1.2.1当前制冷剂的替代情况

1.2.2制冷剂替代中的科学发展观

1.3选题的目的与意义

1.4本论文拟展开的主要内容

2 HFC-134合成路线的选择

2.1 HFC-134原有的制备方法与途径

2.2新的HFC-134合成路线的设计

2.2.1合成方法的选择

2.2.2合成工艺线的设计

2.3新路线的可行性分析与评价

2.4过程安全与防护

3 HFC-134合成工艺的实验研究

3.1实验原料与仪器

3.2催化剂的制备

3.2.1载体的选择

3.2.2制备方法的选择

3.2.3 Pd／C催化剂的制备

3.2.4催化剂的评价

3.3四氟乙烯的制备

3.3.1实验步骤

3.3.2裂解反应产物的组分分析

3.3.3温度对裂解混和气组成的影响

3.3.4稀释比对裂解混和气组成的影响

3.3.5流速对裂解混和气组成的影响

3.4 HFC-134的合成

3.4.1合成反应产物的组分分析

3.4.2温度对C2F4催化加氢反应的影响

3.4.3氢气流量对C2F4催化加氢反应的影响

3.4.4 Pd负载量对C2F4催化加氢反应的影响

3.5本章小结

4 HFC-134对HFC-152A惰化作用的实验研究

4.1引言

4.2试验方法

4.2.1实验装置

4.2.2实验步骤

4.2.3测试结果计算与系统效验

4.3HFC-134对HFC-152A的惰化作用

4.3.1惰化实验原理

4.3.2 HFC-152a爆炸上、下限的测定

4.3.3不同体积配比HFC-134／HFC-152a的爆炸极限测定

4.4本章小结

5结论与展望

5.1主要结论

5.2进一步工作及展望

致谢

参考文献