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行业新闻
由制冷剂替代谈起

  美国工程院与30多家美国专业工程协会一起评出20世纪对人类社会生活影响最大的20项工程技术成就,制冷空调技术名列第十,理由是:“制冷空调技术成为人们的健康、运输、食品保鲜不成缺少的设施,人们可以在地球上最冷和最热的地方工作和生活”。可以说,制冷空调技术对人类社会的文明进步产生了巨大的鞭策作用。

  1  人工制冷技术的诞生

  自有人类文明以来,“冷”与“热”就是与人类生活和文明进步息息相关、密不成分的话题。早在远古时代,人类就开始了对天然冷量的利用。中华民族在3 600年以前就开始了对冰、雪等天然冷源的应用。

  1755年,苏格兰人William Cullen发明了第一台采用减压水蒸气的制冰机,标识表记标帜着人工制冷的起点。1834年,美国人Perkins发明了采用乙醚作为制冷剂的蒸气压缩式制冷机,为人类大规模应用人工制冷开启了新的篇章。由于当时的工业技术尚不发达,选择制冷剂主要从“易获得性”方面考虑,采用的制冷剂除了乙醚之外,还有二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、二氧化硫(SO2)、异丁烷(HC-600a)、丙烷(HC-290)等天然物质。这些制冷剂或有毒、或可燃、或兼而有之,个别制冷剂还有很强的腐蚀性和不不变性,或者压力过高。限于当时的技术水平,使用时变乱时有发生。

制冷剂


  2  “氟利昂”制冷剂的出现

  随着第一次世界大战的结束,人类社会从战乱走向和平,恢复建设带来制冷机的需求和产量增加,对各方面性能优良的制冷剂的需求导致制冷剂选择的注意力转向了安适和性能。1930年,梅杰雷在亚特兰大举行的美国化学学会年会上,公布了第一份关于有机氟化物制冷剂的文章,评价了单碳族15种含氢、氯和氟的化合物,最终从中选出了CFC-12用作制冷剂,并于1931年得到商业化。随后,一系列CFCs和HCFCs制冷剂陆续得到开发,并在美国杜邦公司得到大量生产,杜邦公司将这些产品系列注册商标为“Freon©”,音译为“氟利昂”,这也就是后来我们大家都使用“氟利昂”称谓的由来。这些CFCs和HCFCs制冷剂安适、高效,因此逐步替代了已使用100年之久的早期天然制冷剂(NH3除外),并且很快获得了广泛的应用。氟利昂制冷剂的诞生促进了制冷空调行业真正意义上的厘革与发展,为制冷空调产业带来了新的黄金发展阶段。

  3  臭氧层掩护

  1974年,美国加利福尼亚大学教授罗兰(F.S.Rowland)和莫利纳(M.J.Molina) 通过不雅观测研究首先提出,世界上大量生产和使用的CFCs类物质,排放后会扩散进入大气臭氧层,受紫外线催化会分解出Cl自由基,进而破坏成千上万个臭氧分子,属消耗臭氧层物质(ODS)。随着排放到大气中的消耗臭氧层物质不停增多,大气层中臭氧数量急剧减少,进而形成巨大的“臭氧空洞”。而臭氧层是地球大气层的重要组成部分,它能吸收大部分太阳紫外线,使地球生物免受过多紫外线的危害,从而可以制止地球生态圈破坏等一系列环境灾难的产生。

  由臭氧空洞造成的生态破坏和环境危害表现在多个方面:

  1) 人类健康:引起白内障疾病,诱发皮肤癌等;

  2) 农业生产:豆类瓜果类作物大量减产;

  3) 海洋生物:浅海中浮游生物数量减少,导致鱼类贝类死亡;

  4) 社会经济:加速人工合成材料的老化,增加经济成本;

  5) 空气污染:导致大气化学反应更为活跃,pk彩票平台,产生有害气体。

  在科学研究的基础上,国际社会于1985年达成并签订了《关于掩护臭氧层的维也纳公约》,这标识表记标帜着掩护臭氧层国际统一行动的开始。为了进一步加强对消耗臭氧层物质的控制,国际社会于1987年在加拿大进一步签署了关于消耗臭氧层物质的《蒙特利尔议定书》,并建立起多边基金作为议定书实施的财务机制,鞭策大气臭氧层掩护由科学研究转向全球范围的具体行动。

  迄今为止,全球共有197个国家和地区签署了《蒙特利尔议定书》,加入了相关的ODS淘汰行动。在人类社会的共同行动和努力下,到2010年1月1日,在全球范围内已实现了对氯氟烃(CFCs)的全面淘汰。《2010年臭氧层消耗科学评估》陈诉指出:通过《蒙特利尔议定书》履约行动的全面实施,比来十年来已成功遏止了臭氧层的进一步耗损,地表紫外线辐射基本连结恒定水平,在可预见的未来,大气臭氧层有望开始逐步恢复。另一方面《蒙特利尔议定书》的实施也为减缓气候变革带来了重大的协同效益,每年全球通过削减消耗臭氧层物质带来的温室气体减排量已超过100亿吨CO2当量,其效益是《京都议定书》首个承诺期(2008—2012年)的目标削减量的5倍。联合国前秘书长安南在2003年赞扬道:“《蒙特利尔议定书》可能是人类社会迄今为止最为成功的一项国际协议”。