Реферат: Поиски альтернативных хладагентов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Поиски альтернативных хладагентов

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 69 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования Украины Западный территориальный отдел образования Лицей №32, секция химии Малая академия наук Работа ученика 10-А класса лицея №32 Родионова Дмитрия Александровича Руководители: учитель химии - Гасанова Ирина Владимировна доцент кафедры теплофизики ОГАХ - Железный В.П. г. Одесса, 1997 г До начала 1930-ых го дов основными хладагентами, применявшимися в холодильных системах, явл ялись аммиак, диоксид серы, метил хлорид и диоксид углерода. Каждое из ука занных рабочих тел обладало весьма существенными технологическими и э кологическими недостатками. Однако в конце 20-ых годов Томас Мидгрей открыл новое фторуглеродное семейство веществ, которое облада ло практически оптимальными для хладагентов свойствами. С этим открыти ем холодильная промышленность получила возможность приступить к массо вому выпуску разнообразной холодильной техники. Кроме того, галоидопро изводные углеводороды стали применяться для производства аэрозолей, п енополиуретанов, растворителей и средств пожаротушения. К началу 70-ых годов мировой рынок хлорфторуглеродов (ХФУ) принял огромные размеры. Поэтому, естественно, возник вопрос о конечной судьбе этих соед инений, попадающих в большом количестве в атмосферу. Проводимые в это вр емя исследования показали, что некоторых ХФУ необычайно долговечны в си лу своей химической стабильности. Они могут существовать в атмосфере, не разрушаясь в течение длительного времени. Однако под действием излучен ия происходит их постепенное разложение с выделением атомов хлора, кото рые вступает во взаимодействие с озоном, уменьшая тем самым его количест во в стратосфере. Как известно, стратосферный озон поглощает большую часть ультрафиолет овой радиации Солнца. Поэтому разрушение озонового слоя увеличивает ур овень ультрафиолетовой радиации, попадающей на Землю, что приводит к воз растанию числа раковых заболеваний у людей и животных, гибели растений, сокращению биологических ресурсов океанов. Т.е. уменьшение концентраци и озона в стратосфере является глобальной экологической опасностью дл я существования биологической формы жизни на Земле. Впервые в международном масштабе проблема регулирования производства и потребления озоноразрушающих ХФУ была поднята Венской Конвенцией по защите озонового слоя в 1985 г. Важным дальнейшим шагом в решении этой пробл емы стало подписание Монреальского протокола в 1987 г., согласно которому п о уровню влияния на озоновый слой Земли галоидопроизводные углеводоро ды были разделены на 3 группы: 1. ХФУ - хлорфторуглероды, ко торые обладают высоким потенциалом разрушения озонового слоя ( Ozon Depleting Potention - ODP ). Иногда используется термин «пот енциал истощения озона». Хладагенты этой группы R 11, R 12, R 113, R 500, R 502, R 503 имеют ODP >0,05 . Озоноразрушающа я способность R 11 была принята за единицу - OPD=1 . 2. ГХФУ - гидрофторхлоругле роды, в молекулах которых содержится водород. Для этих веществ характерн о меньшее время существования в атмосфере по сравнению с ХФУ и, как следс твие, они оказывают меньшее влияние на разрушение озонового слоя ODP <0,55 . Некоторые мн огокомпонентные рабочие тела, предлагаемые в качестве альтернативы ХФ У, содержат в своем составе ГХФУ, например, R 22. 3. ГФУ - гидрофторуглероды. Э ти вещества не содержат хлора, а состоят из атомов углерода, водорода и фт ора. Они не разрушают озоновый слой ( ODP =0) и имеют короткий п ериод жизни в атмосфере. ГФУ считаются долгосрочной альтернативой ХФУ в холодильных системах. Примерами таких хладагентов являются R 134 a , R 125, R 152 a и др. Несмотря на принятые мировым с ообществом меры, проблема, вызванная эмиссией хладагентов в атмосферу, п родолжала обостряться, и в ноябре 1992 г. в Копенгагене на очередной встрече стран-участниц Монреальского протокола была принята более жесткая ред акция этого документа. Более того, на совещании подчёркивалось, что альт ернативные (с точки зрения влияния на озоновый слой Земли) хладагенты должны обладать незначительным вл иянием и на парниковый эффект, а само холодильное оборудование должно бы ть более эффективным, чем существующее. Тем самым проблема перевода холо дильного оборудования на альтернативные хладагенты приобрела принцип иально новые оттенки. Проблема разрушения озонового слоя Земли поставила перед учёными и пр омышленностью сложную задачу замены озоноактивных холодильных агенто в на альтернативные. Проблема замены озоноактивных холодильных агенто в на альтернативные оказалась более сложной и многоплановой, чем это мог ло показаться в 1987г. Она включает в себя: n изучение воздействия х ладагентов на озоновый слой, влияние хладагента не парниковый эффект; n исследование токсичнос ти и горючести; n изучение теплофизическ их свойств и термодинамической эффективности новых рабочих тел; n оценку теплообменных х арактеристик; n рассмотрение вопросов, связанных с совместимостью хладагентов с конструкционными материалам и и растворимостью их в холодильных маслах; n проектирование нового холодильного оборудования; n разработку экономическ и выгодных технологий синтеза озонобезопасных хладагентов и освоение мощностей для их производства. Среди мер, принимаемых мировым сообществом, направленных на регулирование производства и потребления озоноразрушающих веществ, главным является требование полного отказа к 2000-му году от использования ХФУ во всех видах холодильного оборудования . Необходимость замены этих веществ, нашедших широкое применение в качес тве теплоносителей, растворителей, рабочих тел холодильных установок, я вилась причиной поиска альтернативных хладагентов, близких к ХФУ по сво им физико-химическим свойствам. Проведение оценки эффективности использования новых рабочих тел в су ществующем и разрабатываемом холодильном оборудовании, а также освоен ие новых технологий с использованием озонобезопасных хладагентов возм ожно на основе информации о термодинамических свойствах этих веществ, н аиболее надёжным средством получения которой остаётся эксперимент. Критерием оптимизации по энергетическим и экономическим факторам мо жет служить TEWI ( общий эквивалент теплового воздействия), методика расчёта которо го широко используется при определении оптимального состава многокомп онентного рабочего тела. В реальной холодильной установке рабочим телом является маслохладон овый раствор, свойства которого значительно отличаются от свойств чист ых хладагентов. В настоящее время предметом пристального внимания являются работы, по священные изучению свойств масло-аммиачных растворов. Аммиак практически не растворяется в масле. Поэтому оно загрязняет ком муникационные трубопроводы и соединения, осаждается на поверхности ко нденсатора и труб охлаждения, уменьшая теплопередачу. При температурах нагнетания свыше 140 возможно нарушение смазки компрессора в резуль тате образования толстого слоя нагара на клапанах. Смесь из свободного в одорода, аммиака и воздуха может вызвать вспышку масла и взрыв. Известно, что фирмой Sulrer Escher Wyss было синтезировано масло, растворимое в аммиаке. Растворимость масла в аммиаке исключает образование на тепло обменных поверхностях плёнки, что повышает коэффициент теплоотдачи до =9100 Вт/м 2 *К (при нерастворимом масле =2700 Вт/м 2 *К). Наиболее часто в качестве растворимого в аммиаке масла предлагаются с интетические масла типа ПАГ (полиоксиалкиленгликоль) (см. патент США 5037570). П АГ растворимы в аммиаке при низких температурах, обладают хорошей вязко стно-температурной зависимостью. Однако их характерными недостатками являются сравнительно высокая критическая температура расслоения мас лохладонового раствора, а также недостаточная противоизносные свойств а и термоокислительная стабильность. Сотрудниками Одесской Государственной Академии Холода и Института б иологической химии и нефтехимии Украины предложено новое синтетическо е соединение, которое может быть использовано в качестве растворимого в R 717 холодильного масла - ХМРА-1. Данное масло обладает в 1,85 раза более высокой термоокислительной стаби льностью и в 1,9 раза более высокими противоизносными свойствами по сравн ению с маслами на основе ПАГ. Кроме того, оно частично растворяется в мине ральных нефтяных маслах, что упрощает решение отдельных эксплуатацион ных проблем. Основные теплофизические свойства масла ХМРА-1 приведены в таблице 1.1. Таблица 1.1 T, K P, Па , кг/м 3 , Па*с Ср, кДж/кг*К 250 5,6 1095,2 4305,00 1,712 260 11,9 1087,8 1059,00 1,724 270 24,1 1080,4 343,200 1,772 280 46,4 1073,0 137,700 1,803 290 85,4 1065,6 65,350 1,833 300 150,9 1058,2 35,410 1,863 310 256,9 1050,9 21,320 1,873 320 423,3 1043,5 19,980 1,923 330 676,4 1036,1 9,817 1,954 340 1051,5 1028,7 7,287 1,984 350 1093,9 1021,3 5,666 2,015 Аммиак получил маркировку хладагент R 717. Рассмотрим особенности строения и свой ств аммиака. В образовании химических связей в молекуле аммиака принимают участие 3 неспаренных атома азота и электроны трёх атомов водорода. Два электрон а атома азота остаются неподелёнными. H . .. : N + 3 H . = : N : H . .. H В образовании связей участвуют как 2 p -электроны, так и 2 s -электроны, т.е. имеет место гибридизация атомных орбит, близкая к тетраэдрической гибридизации в 4-валентном угле роде. Атомы водорода располагаются в трёх вершинах тетраэдра, центр кото рого занят атомом азота. Угол между связями H - N - H равен 108 , т.е. весьма близок к тетраэдрическому. Дипольный момент молекулы аммиака, равный 1,43 D , создаётся в основном всё же не полярностью связей, а тем, что гибри дная орбита вытянута в сторону от ядра вершине тетраэдра, не занятого ат омами водорода. Поляризуемость молекулы аммиака равна 22,6*10 -25 см 3 . Благодар я отсутствию неспаренных электронов аммиак диамагнитен. Неподелённая пара электронов не гибридной основе создаёт у молекулы а ммиака способность к образованию водородной связи. Это обстоятельство, а также значительная полярность молекул аммиака вызывает весьма сильн ое взаимодействие между ними, вследствие чего физические свойства амми ака имеют ряд аномалий по сравнению с однотипными соединениями ( PH 3 , SbH 3 , AsH 3 ) : температуры плавления и кипения относительно велики, теплота испарения велика. Собственная электролитическая диссоциация аммиака: 2 NH 3 = NH 4 + + NH 2 - совершенно ничтожна. Жидкий аммиак фактически не проводит электр ического тока. Удельная электропроводность 3,0*10 8 ом -1 . Хладагент R 717 используется уже много лет в крупных холодильных установках. Амми ак не обладает озоноразрушающей способностью и не имеет прямого вклада в увеличение парникового эффекта. Энергетическая эффективность исполь зования R 717 в холодильном оборудовании столь же высока, как и при применении R 22, а ряде случаев даже превышает её. Кроме того, стоимость аммиака значительно ниже стоимости галоидопроиз водных углеводородов . По сравнени ю с галоидопроизводными углеводами , R 717 и меет более высокий коэффициент теплоотдачи. В силу резкого запаха появл ение течи в холодильной системе легко обнаруживается оператором. Именн о по этой причине R 717 нашёл широкое применение в крупных холодильных установках. Ра створимость масла в аммиаке исключает образование плёнки масла на тепл ообменных поверхностях. R 717 имеет чрезвычайно высокое значение теплоты испарения ( при температуре кипения 1369,7 Дж/кг), вследствие чего сравнительно небольшо й поток циркулирующей массы. Дополнительные сложности по созданию холо дильного оборудования вызывает высокая активность по отношению к меди и медным сплавам. В силу высокой токсичности и горючести аммиака сварные соединения подлежат тщательному контролю. Электропроводность R 717 затрудняет соз дание полугерметичных и герметичных компрессоров. Разработанное в ОГАХ новое синтетическое масло по сравнению с патенто м США №5037570 обладает более высокими противоизносными свойствами, лучшей т ермоокислительной способностью и более низкой критической температур ой расслоения. Целью работы является комплексное экспериментально-расчётное исслед ование равновесий бинарной смеси R 717 -ХМРА с последующе й разработкой таблиц термических свойств этой смеси. Научная новизна. Получены экспериментальные данные о термических свойствах раствора R 717 -ХМРА на линии жидкость-пар в интервале температур 281,736..................383,362 К, а также разработаны таблицы термических свойств раствора в состоянии фазового равновесия. Для исследования фазовых равновесий масло-аммиачной смеси был выбран статический метод. Эксперимент проводился в установке, реализующей мет од пьезометра постоянного объёма. Проводились измерения давления при о пределённых температурах в момент наступления термодинамического рав новесия в зависимости от концентрации масла и аммиака в масло-аммиачной смеси. В ходе эксперимента изучалась динамика установления термодинам ического равновесия в зависимости от соотношения концентраций масла и аммиака в маслохладоновой смеси. Результаты эксперимента приведены в таблицах 1.2, 1.3 Таблица 1.2 Таблица 1.3 Т, К 360 380 400 Х Р, Бар Р, Бар Р, Бар 0,60 42,9687 62,1563 86,8990 0,65 43,9448 63,8454 89,7001 0,70 44,8509 64,4280 92,3450 0,75 45,6106 66,7977 94,6872 0,80 46,1764 67,8871 96,6288 0,85 46,6033 68,7676 98,2698 0,90 47,0459 69,6609 99,9147 0,95 47,5731 70,6663 101,7068 1,00 47,6503 71,0188 102,5675 На основе полученных экспериментальных данных сотрудники кафедры те плофизики ОГАХ построили диаграммы и таблицы, позволяющие произвести т еоретические расчёты по предсказанию свойств смеси R 717-ХМРА в различных условиях. Анализ проведённого расчёта позволяет сделать вывод о том, что присутс твие даже незначительного количества масла в холодильной системе оказ ывает существенное влияние на энергетическую эффективность холодильн ого цикла (до 4,5% на холодильный коэффициент). Наличие масла в аммиаке влияе т как на адиабатическую работу сжатия, так и на холодопроизводительност ь (особенно объёмную ...). Чем меньше температура в испарителе, тем большее в лияние на эффективность оказывает масло. Это обстоятельство можно объя снить температурной и концентрационной зависимостью теплоты испарени я маслоаммиачной смеси и большой разницей в теплотах испарения её компо нентов.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Я в ответе за то, что я сказал, но не за то, что вы услышали.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Поиски альтернативных хладагентов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru