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时间:2019-06-23 09:31:30 点击:

 1805年埃文斯(O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发性流体的思路,用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统,在真空下将乙醚蒸发,并将蒸汽泵到水冷式换热器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯1805年埃文斯(O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发性流体的思路,用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统,在真空下将乙醚蒸发,并将蒸汽泵到水冷式换热器,冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次开发了蒸汽压缩制冷循环,并且获得了专利。在他所设计的蒸汽压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂。

下表列出早期用过的制冷剂

年份
雪种
化学式
19世纪30年代
橡胶硫化物
 
 
二乙醚(乙基醚)
CH3-CH2-O-CH2-CH3
19世纪40年代
甲基乙醚(R-E170)
CH3-O-CH3
1850
水/硫酸
H2O/H2SO4
1856
酒精
CH3-CH2-OH
1859
氨/水
NH3/H2O
1866
粗汽油
 
 
二氧化碳(R744)
CO2
19世纪60年代
氨(R717)
NH3
 
甲基胺(R630)
CH3(NH2)
 
乙基胺(R631)
CH3-CH2(NH2
1870
甲基酸盐(R611)
HCOOCH3
1875
二氧化硫R764)
SO2
1878
甲基氯化物,氯甲烷(R40)
CH3CI
19世纪70年代
氯乙烷(R160)
CH3-CH2CI
1891
硫酸与碳氢化合物
H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3)2CH-CH3
20世纪
溴乙烷(R160B1)
CH3-CH2Br
1912
四氯化碳
CCI4
 
水蒸气(R718)
H2O
20世纪20年代
异丁烷(R600a)
(CH3)2CH-CH3
 
丙烷(R290)
CH3-CH2-CH3
1922
二氯乙烷异构体(R1130)
CHCI=CHCI
1923
汽油
HCs
1925
三氯乙烷(R1120)
CHCI=CCI2
1926
二氯甲烷(R30)
CH2CI2
早期的制冷剂,几乎多数是可燃的或有毒的,或两者兼而有之,而且有些还有很强的腐蚀和不稳定性,或有些压力过高,经常发生事故。
十九世纪中叶出现了机械制冷。雅各布.帕金斯(Jacob Perkins)在1834年建造了首台实用机器。它用乙醚作制冷剂,是一种蒸气压缩系统。二氧化碳(CO2) 和氨(NH3)分别在1866年和1873年首次被用作制冷剂。其他化学制品包括化学氰(石油醚和石脑油)、二氧化硫(R-764)和甲醚,曾被作为蒸气压缩用制冷剂。其应用限于工业过程。多数食物仍用冬天收集或工业制备的冰块来保存。
二十世纪初,制冷系统开始作为大型建筑的空气调节手段。位于德克萨斯圣安东尼奥的梅兰大厦是第一个全空调高层办公楼.
1926年, 托马斯.米奇尼(Thomas Midgely)开发了首台CFC(氯氟碳)机器,使用R-12. CFC族(氯氟碳)不可燃、无毒(和二氧化硫相比时)并且能效高。该机器于1931年开始商业生产并很快进入家用。威利斯.开利(Willis Carrier)开发了第一台商用离心式制冷机,开创了制冷和空调的纪元。
1930年代出现了—氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂。
1930年梅杰雷和他的助手在亚特兰大美国化学会年会上终于选出氯氟烃12(CFC12,R12,CF2CI2),并于1931年商业化,1932年氯氟烃11(CFC11,R11,CFCI3)也被商业化,随后一系列CFCs和HCFCs陆续得到了开发,最终在美国杜邦公司得到了大量生产成为20世纪主要的雪种。
20世纪30年代,一系列卤代烃制冷剂相继出现,杜邦公司将其命名为氟利昂(Freon)。这些物质性能优良、无毒、不燃,能适应不同的温度区域,显著地改善了制冷机的性能。几种制冷剂在空调中变得很普遍,包括CFC-11.CFC-12. CFC-113.CFC-114和HCFC-22.20世纪50年代,开始使用共沸制冷剂。
下表列出第二阶段制冷剂开发时间:
年份
制冷剂
1931
R12
1932
R11
1933
R114
1934
R113
1936
R22
1945
R13
1955
R14
1961
R502
60年代开始使用非共沸制冷剂。
空调工业从幼小成长为几十亿美元的产业,使用的都是以上几种制冷剂。到1963年,这些制冷剂占到整个有机氟工业产量的98%。
到1970年代中期, 对臭氧层变薄的关注浮出水面,CFC族物质可能要承担部分责任。这导致了1987年蒙特利尔议定书的通过,议定书要求淘汰CFC和HCFC族。新的解决方案是开发HFC族,来担当制冷剂的主要角色。HCFC族作为过渡方案继续使用并将逐渐淘汰。 [4] 
在1990年代,全球变暖对地球生命构成了新的威胁。虽然全球变暖的因素很多,但因为空调和制冷耗能巨大(美国建筑物耗能约占总能耗的1/3),且许多制冷剂本身就是温室气体,制冷剂又被列入了讨论范围。虽然ASHRAE标准34把许多物质分类为制冷剂,但只有少部分用于商业空调。
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