ES2750225T3 - Composiciones que consisten en HFC-1234yf y HFC-134A - Google Patents
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Abstract
Una composición que consiste en 1 por ciento en peso a 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y 99 por ciento en peso a 1 por ciento en peso de HFC-134a.
Description
DESCRIPCIÓN
Composiciones que consisten en HFC-1234yf y HFC-134A
Referencias cruzadas con la solicitud relacionada
Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud provisional de EE.UU. 60/658.543, presentada el 4 de marzo de 2005, de la solicitud provisional de EE.UU. 60/710.439, presentada el 23 de agosto 2005 y de la solicitud provisional de EE.UU. 60/732.769, presentada el 1 de noviembre de 2005.
Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a composiciones para uso en sistemas de refrigeración, de acondicionamiento de aire y de bomba de calor en los que la composición consiste en una fluoroolefina y otro componente. Las composiciones de la presente invención son útiles en los procesos para producir enfriamiento o calor, como los fluidos de transferencia de calor, los agentes de soplado espumantes, los propulsantes de aerosoles, y los agentes de supresión y de extinción de incendios.
2. Descripción de la técnica relacionada
La industria de la refrigeración ha estado trabajando en las últimas décadas para encontrar refrigerantes de sustitución de los clorofluorocarburos (CFC) y de los hidroclorofluorocarburos (HCFC) que agotan la capa de ozono que se van reduciendo como resultado del Protocolo de Montreal. La solución para la mayoría de los productores de refrigerantes ha sido la comercialización de refrigerantes de hidrofluorocarburos (HFC). Los nuevos refrigerantes HFC, siendo el HFC-134a el más ampliamente utilizado en este momento, tienen potencial nulo de agotamiento del ozono y, por ello, no están afectados por la reducción reguladora actual como resultado del Protocolo de Montreal.
Reglamentos medioambientales adicionales pueden causar finalmente una reducción global de ciertos refrigerantes HFC. En la actualidad, la industria automovilística se enfrenta a reglamentos relacionados con el potencial de calentamiento global de los refrigerantes utilizados en sistemas móviles de acondicionamiento de aire. Por lo tanto, existe una gran necesidad actual de identificar nuevos refrigerantes con un potencial de calentamiento global reducido en el mercado del acondicionamiento de aire móvil. Si los reglamentos se aplican de manera más amplia en el futuro, se sentirá una necesidad aún mayor de los refrigerantes que se pueden utilizar en todas las áreas de la industria de la refrigeración y del acondicionamiento del aire.
Refrigerantes de sustitución actualmente propuestos para el HFC-134a incluyen HFC-152a, hidrocarburos puros como butano o propano, o refrigerantes "naturales" como el CO2. Muchas de estas sustituciones sugeridas son tóxicas, inflamables y/o tienen baja eficiencia energética. Por lo tanto, se están buscando nuevos refrigerantes alternativos.
El documento WO 01/83411 A1 describe un proceso para eliminar impurezas de (hidro)haloalqueno de corrientes de productos. La eliminación de HFC-134yf de una corriente de productos que comprende HFC-134a está descrito.
El documento JP 4 110388 A describe fluidos de transferencia de calor que comprenden un compuesto orgánico basado en propeno sustituido por 1-5 átomos de flúor. Estos compuestos se pueden mezclar con hidrofluorocarburos.
El documento US 2004/089839 A1 describe composiciones refrigerantes de alquenos fluorados que comprenden HFC-1234yf.
El objeto de la presente invención es proporcionar novedosas composiciones refrigerantes y composiciones de fluidos de transferencia de calor que proporcionen características únicas para satisfacer las demandas de bajo o nulo potencial de agotamiento del ozono y menor potencial de calentamiento global en comparación con los refrigerantes actuales.
Breve compendio de la invención
La presente invención se refiere a una composición que consiste en 1 por ciento en peso a 99 por ciento en peso de HFC-1234yfy 99 por ciento en peso a 1 por ciento en peso de HFC-134a.
La presente invención se refiere además a una composición tal como se define en las reivindicaciones 2 a 5.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para la sustitución de un refrigerante con alto PCG en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire, o de bomba de calor, en el que dicho refrigerante con alto PCG se selecciona del grupo que consiste en R134a, R22, R123, R11, R245fa, R114, R236fa, R124, R12, R410A, R407C, R417A, R422A, R507A, R502 y R404A, comprendiendo dicho procedimiento proporcionar una composición tal como se definió anteriormente a dicho aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que utiliza, utilizó o diseñado para utilizar dicho refrigerante con alto PCG.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a composiciones que consisten en 1 por ciento en peso a 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y 99 por ciento en peso a 1 por ciento en peso de HFC-134a.
Los compuestos fluoroolefinas y otros compuestos se enumeran en la Tabla 1.
Tabla 1
Los componentes individuales enumerados en la Tabla 1 se pueden preparar por procedimientos conocidos en la técnica.
Las composiciones de la presente invención son tal como se definen en la reivindicación 1, 2, 3, 4 o 5.
Las composiciones de la presente invención pueden ser generalmente útiles cuando la fluoroolefina está presente desde aproximadamente 1 por ciento en peso hasta aproximadamente 99 por ciento en peso, preferiblemente desde aproximadamente 20 por ciento en peso hasta aproximadamente 99 por ciento en peso, más preferiblemente desde aproximadamente 40 por ciento en peso hasta aproximadamente 99 por ciento en peso y todavía más preferiblemente desde 50 por ciento en peso hasta aproximadamente 99 por ciento en peso.
La presente invención proporciona además composiciones como las enumeradas en la Tabla 2.
Tabla 2
Las composiciones de la presente invención pueden ser composiciones azeotrópicas o casi azeotrópicas. Por composición azeotrópica se quiere indicar una mezcla de temperatura de ebullición constante de dos o más sustancias que se comportan como una sola sustancia. Una manera de caracterizar una composición azeotrópica es que el vapor producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene la misma composición que el líquido desde el cual es evaporado o destilado, es decir, la mezcla se destila/se somete a reflujo sin que se produzca un cambio en su composición. Las composiciones de temperatura de ebullición constante se caracterizan como azeotrópicas porque presentan una temperatura de ebullición máxima o mínima, en comparación con la de la mezcla no azeotrópica de los mismos compuestos. Una composición azeotrópica no se fraccionará dentro de un sistema de refrigeración o de acondicionamiento de aire durante el funcionamiento, lo que puede reducir la eficiencia del sistema. Además, una composición azeotrópica no se fraccionará en una fuga de un sistema de refrigeración o de acondicionamiento de aire. En la situación en la que un componente de una mezcla sea inflamable, el fraccionamiento durante la fuga podría dar lugar a una composición inflamable ya sea dentro del sistema o fuera del sistema.
Una composición casi azeotrópica (normalmente conocida también como una "composición similar a un azeótropo") es una mezcla líquida de temperatura de ebullición sustancialmente constante de dos o más sustancias que se comportan esencialmente como una sola sustancia. Una forma de caracterizar una composición casi azeotrópica es que el vapor producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene sustancialmente la misma composición que el líquido del que se evaporó o destiló, es decir, la mezcla se destila/se somete a reflujo sin un cambio sustancial de su composición. Otra manera de caracterizar una composición casi azeotrópica es que la presión de vapor en el punto de burbuja y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura concreta son sustancialmente iguales. En el presente documento, una composición es casi azeotrópica si, después de que se haya retirado el 50 por ciento en peso de la composición, ya sea por evaporación o por ebullición, la diferencia de presión de vapor entre la composición original, y la composición que queda después de que se haya retirado el 50 por ciento en peso de la composición original es menor que aproximadamente el 10 por ciento.
La composición azeotrópica de la presente invención a una temperatura especificada se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3
La composición casi azeotrópica de la presente invención a una temperatura especificada se enumera en la Tabla 4.
Tabla 4
Una composición no azeotrópica es una mezcla de dos o más sustancias que se comporta como una mezcla más que como una sola sustancia. Una forma de caracterizar una composición no azeotrópica es que el vapor producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene una composición sustancialmente diferente que el líquido del que se evaporó o destiló, es decir, la mezcla se destila/se somete a reflujo con un cambio sustancial de la composición. Otra manera de caracterizar una composición no azeotrópica es que la presión de vapor en el punto de burbuja y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura concreta son sustancialmente diferentes. En el presente documento, una composición es no azeotrópica si, después de que se retira 50 por ciento en peso de la composición, ya sea por evaporación como por ebullición, la diferencia de presión de vapor entre la composición original y la composición que queda después de haber retirado el 50 por ciento en peso de la composición original es mayor que aproximadamente el 10 por ciento.
Las composiciones de la presente invención se pueden preparar por cualquier procedimiento conveniente combinando las cantidades deseadas de los componentes individuales. Un procedimiento preferido es pesar las cantidades deseadas de los componentes y, posteriormente, combinar los componentes en un recipiente apropiado. Si se desea,
se puede utilizar agitación.
Un medio alternativo para la fabricación de las composiciones de la presente invención puede ser un procedimiento para fabricar una composición de la mezcla de refrigerante, en el que dicha composición mezcla de refrigerante comprende una composición como se ha descrito en el presente documento, comprendiendo dicho procedimiento (i) recuperar un volumen de uno o más componentes de una composición refrigerante a partir de al menos un recipiente de refrigerante, (ii) eliminar impurezas suficientemente para permitir la reutilización de dichos uno o más de los componentes recuperados, (iii) y, opcionalmente, combinar la totalidad o parte de dicho volumen recuperado de los componentes con al menos una composición o componente refrigerante adicional.
Un recipiente de refrigerante puede ser cualquier recipiente en el que se almacena una composición mezcla refrigerante que se ha utilizado en un aparato de refrigeración, en un aparato de acondicionamiento de aire o en un aparato de bomba de calor. Dicho recipiente de refrigerante puede ser el aparato de refrigeración, aparato de acondicionamiento de aire o el aparato de bomba de calor en el que se utilizó la mezcla refrigerante. Además, el recipiente de refrigerante puede ser un recipiente de almacenamiento para la recogida de componentes de la mezcla refrigerante recuperada, que incluye pero no se limita a los cilindros de gas a presión.
Refrigerante residual significa cualquier cantidad de mezcla refrigerante o componente de la mezcla refrigerante que se puede sacar del recipiente de refrigerante por cualquier procedimiento conocido para transferir mezclas refrigerantes o componentes de mezclas refrigerantes.
Impurezas pueden ser cualquier componente que se encuentre en la mezcla refrigerante o en el componente de la mezcla refrigerante debido a su uso en un aparato de refrigeración, en un aparato de acondicionamiento de aire o en un aparato de bomba de calor. Las impurezas de este tipo incluyen, pero no se limitan a los lubricantes de refrigeración, partículas que incluyen pero que no se limitan a metales, sales metálicas o partículas de elastómeros, que pueden proceder del aparato de refrigeración, del aparato de acondicionamiento de aire o del aparato de bomba de calor, y cualesquiera otros contaminantes que pueden afectar negativamente al comportamiento de la composición de la mezcla refrigerante.
Estas impurezas se pueden eliminar suficientemente para permitir la reutilización de la mezcla refrigerante o del componente de la mezcla refrigerante sin afectar negativamente al comportamiento o al equipo en el que se utilizarán la mezcla refrigerante o el componente de la mezcla refrigerante.
Las composiciones de la presente invención tienen nulo o bajo potencial de agotamiento de ozono y bajo potencial de calentamiento global (PCG). Además, las composiciones de la presente invención tendrán potenciales de calentamiento global que son menores del de muchos refrigerantes de hidrofluorocarburos actualmente en uso. Un aspecto de la presente invención es proporcionar un refrigerante con un potencial de calentamiento global menor de 1.000, menor de 500, menor de 150, menor de 100 o menor de 50.
Las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustituciones de bajo potencial de calentamiento global (PCG) de los refrigerantes actualmente utilizados, que incluyen pero que no se limitan a R134a (o HFC-134a, 1,1,1,2-tetrafluoroetano), R22 (o HCFC-22, clorodifluorometano), R123 (o HFC-123, 2,2-dicloro-1,1,1-trifluoroetano), R11 (CFC-11, fluorotriclorometano), R12 (CFC-12, diclorodifluorometano), R245fa (o HFC-245fa, 1,1,1,3,3-pentafluoropropano), R114 (o CFC-114, 1,2-dicloro-1,1,2,2-tetrafluoroetano), R236fa (o HFC-236fa, 1,1, 1,3,3,3-hexafluoropropano), R124 (o HCFC-124, 2-cloro-1,1,1,2-tetrafluoroetano), R407C (designación ASHRAE para una mezcla de 52 por ciento en peso de R134a, 25 por ciento en peso de R125 (pentafluoroetano), y 23 por ciento en peso de R32 (difluorometano), R410A (designación ASHRAE para una mezcla de 50 por ciento en peso de R125 y 50 por ciento en peso de R32), R417A (designación ASHRAE para una mezcla de 46,6 por ciento en peso de R125, 50,0 por ciento en peso de R134a, y 3,4 por ciento en peso de n-butano), R422A, (designación ASHRAE para una mezcla de 85,1 por ciento en peso de R125, 11,5 por ciento en peso de R134a, y 3,4 por ciento en peso de isobutano), R404A (designación ASHRAE para un mezcla de 44 por ciento en peso de R125, 52 por ciento en peso de R143a (1,1,1-trifluoroetano), y 4,0 por ciento en peso de R134a) y R507A (designación ASHRAE para una mezcla de 50 por ciento en peso de R125 y 50 por ciento en peso de R143a). Además, las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustituciones de R12 (CFC-12, diclorodifluorometano) o R502 (designación ASHRAE para una mezcla de 51,2 por ciento en peso de CFC-115 (cloropentafluoroetano) y 48,8 por ciento en peso de HCFC-22).
A menudo, los refrigerantes de sustitución son los más útiles si pueden ser utilizados en el equipo de refrigeración original diseñado para un refrigerante diferente. Las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustitutos de los refrigerantes anteriormente mencionados en el equipo original. Además, las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustituciones de los refrigerantes anteriormente mencionados en el equipo diseñado para utilizar los refrigerantes anteriormente mencionados.
El presente documento descibe además un procedimiento de solubilización de una composición de refrigerante o de un fluido de transferencia de calor que comprende las composiciones de la presente invención en un lubricante de refrigeración seleccionado del grupo que consiste en aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos y poli(alfa)olefinas, en donde dicho procedimiento comprende poner en contacto dicho lubricante con dicha composición en presencia de una cantidad eficaz de un compatibilizador, en donde dicho compatibilizador se
selecciona del grupo que consiste en éteres de polioxialquilenglicol, amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos, ésteres, lactonas, éteres de arilo, fluoroéteres y 1,1,1-trifluoroalcanos.
El presente documento descibe además un procedimiento para mejorar el retorno del aceite al compresor en un aparato de la refrigeración por compresión, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, comprendiendo dicho procedimiento el uso de una composición que comprende un compatibilizador en dicho aparato.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para sustituir un refrigerante de alto PCG en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, en el que dicho refrigerante de alto p Cg se selecciona del grupo que consiste en R134a, R22, R245fa, R114, R236fa, R124, R410A, R407C, R417A, R422A, R507A y R404A, comprendiendo dicho procedimiento proporcionar una composición de la presente invención a dicho aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que utiliza, utilizó o está diseñado para utilizar dicho refrigerante con alto PCG.
Los sistemas de la refrigeración por compresión de vapor, acondicionamiento de aire o bomba de calor incluyen un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de expansión. Un ciclo de compresión de vapor reutiliza refrigerante en múltiples etapas produciendo un efecto de enfriamiento en una etapa y un efecto de calentamiento en una etapa diferente. El ciclo se puede describir de una forma sencilla como sigue. El refrigerante líquido entra en un evaporador a través de un dispositivo de expansión, y el refrigerante líquido hierve en el evaporador a una baja temperatura para formar un gas y producir enfriamiento. El gas a baja presión entra en un compresor donde el gas es comprimido hasta alcanzar su presión y temperatura. El refrigerante gaseoso a mayor presión (comprimido) entra entonces en el condensador en el que el refrigerante se condensa y descarga su calor al ambiente. El refrigerante vuelve al dispositivo de expansión a través del cual el líquido se expande desde el nivel de mayor presión en el condensador hasta el nivel de baja presión en el evaporador, repitiéndose así el ciclo.
Como se utiliza en el presente documento, aparato móvil de refrigeración o aparato móvil de acondicionamiento de aire se refiere a cualquier aparato de refrigeración o de acondicionamiento de aire incorporado en una unidad de transporte por carretera, ferrocarril, mar o aire. Además, se incluyen en la presente invención los aparatos que se supone que proporcionan refrigeración o acondicionamiento de aire a un sistema independiente con cualquier soporte móvil, conocidos como sistemas “intermodales”,. Tales sistemas intermodales incluyen "contenedores" (transporte combinado marítimo/terrestre) así como "cajas móviles" (transporte combinado por carretera y ferrocarril). La presente invención es particularmente útil para un aparato de refrigeración o de acondicionamiento de aire para el transporte por carretera, tal como un aparato de acondicionamiento de aire de un automóvil o de un equipo de transporte por carretera refrigerado.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir enfriamiento que comprende evaporar las composiciones de la presente invención en las proximidades de un cuerpo que ha de ser enfriado, y después de ello condensar dichas composiciones.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir calor que comprende condensar las composiciones de la presente invención en las proximidades de un cuerpo que ha de ser calentado, y después de ello evaporar dichas composiciones.
La presente invención se refiere además a un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que contiene una composición de la presente invención.
El presente documento descibe además además un aparato móvil de acondicionamiento de aire que contiene una composición de la presente invención.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de usar las composiciones de la presente invención como una composición de fluido de transferencia de calor, comprendiendo dicho proceso el transporte de dicha composición desde una fuente de calor hasta un disipador de calor.
Los fluidos de transferencia de calor se utilizan para transferir, mover o eliminar calor de un espacio, lugar, objeto o cuerpo hasta un espacio, lugar, objeto o cuerpo diferente por radiación, conducción o convección. Un fluido de transferencia de calor puede funcionar como un refrigerante secundario proporcionando medios de transferencia para el enfriamiento (o calentamiento) desde un sistema de refrigeración (o calentamiento) remoto. En algunos sistemas, el fluido de transferencia de calor puede permanecer en un estado constante durante todo el proceso de transferencia (es decir, sin evaporarse ni condensar). Alternativamente, los procesos de enfriamiento por evaporación pueden utilizar también fluidos de transferencia de calor.
Una fuente de calor se puede definir como cualquier espacio, lugar, objeto o cuerpo del que se desea transferir, mover o eliminar el calor. Ejemplos de fuentes de calor pueden ser espacios (abiertos o cerrados) que requieren refrigeración o enfriamiento, tal como los ejemplos de frigoríficos o congeladores en un supermercado, edificios que requieren el acondicionamiento de aire o el compartimento de pasajeros de un automóvil que requiere acondicionamiento del aire. Un disipador de calor se puede definir como cualquier espacio, lugar, objeto o cuerpo capaz de absorber calor. Un sistema de refrigeración por compresión de vapor es un ejemplo de un disipador de calor de este tipo.
El presente documento descibe además las composiciones de agentes de soplado que comprenden la composición que contiene fluoroolefina como se ha descrito en el presente documento para uso en la preparación de espumas. Las composiciones espumables, y preferiblemente las composiciones de poliuretano y poliisocianato, y el procedimiento para la preparación de espumas se describen. La presente composición que contiene fluoroolefina se incluye como un agente de soplado en las composiciones espumables, cuya composición incluye preferiblemente uno o más componentes adicionales capaces de reaccionar y de formar espuma en condiciones apropiadas para formar una estructura de espuma o celular. Cualquiera de los procedimientos bien conocidos en la técnica, tal como los descritos en "Polyurethanes Chemistry and Technology", Volúmenes I y II, Saunders y Frisch, 1962, John Wiley and Sons, Nueva York, NY, puede utilizarse o adaptarse para uso.
En el presente documento se describe además un procedimiento para formar una espuma que comprende: (a) añadir a una composición espumable una composición que contiene fluoroolefina de la presente invención; y (b) hacer reaccionar la composición espumable en condiciones efectivas para formar una espuma.
En el presente documento se describe además el uso de las composiciones que contienen fluoroolefina tal como se ha descrito en el presente documento para uso como propulsantes en composiciones pulverizables. Además se describe una composición pulverizable que comprende la composición que contiene fluoroolefina tal como se describe en el presente documento. El ingrediente activo que será pulverizado junto con ingredientes, disolventes y otros materiales inertes puede estar presente también en una composición pulverizable. Preferiblemente, la composición pulverizable es un aerosol. Materiales activos adecuados para ser pulverizados incluyen, sin limitaciones, materiales cosméticos, tales como desodorantes, perfumes, lacas para el cabello, limpiadores y agentes de abrillantado, así como materiales medicinales, tales como medicamentos anti-asma y anti-halitosis.
En el presente documento se describe además un proceso para producir productos de aerosol que comprende la etapa de añadir una composición que contiene fluoroolefina tal como se ha descrito en el presente documento a ingredientes activos en un recipiente de aerosol, en el que dicha composición funciona como un propelente.
En el presente documento se describen además los procedimientos para la supresión de una llama, comprendiendo dichos procedimientos poner en contacto una llama con un fluido que comprende una composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina. Para poner en contacto la llama con la presente composición se puede utilizar cualquier procedimiento adecuado. Por ejemplo, una composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina puede ser pulverizada, vertida y similar, sobre la llama, o al menos una parte de la llama se puede sumergir en la composición de supresión de la llama. Ante las enseñanzas del presente documento, los expertos en la técnica podrán fácilmente adaptar diversos aparatos y procedimientos convencionales de supresión de la llama para uso en la presente divulgación.
En el presente documento se describen además los procedimientos de extinción o supresión de un fuego en una aplicación de inundación total que comprenden proporcionar un agente que comprende una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación; disponer el agente en un sistema de descarga a presión; y descargar el agente en un área para extinguir o suprimir el fuego en ese área. Otro realización proporciona los procedimientos para la inertización de un área, para prevenir un fuego o una explosión que comprende proporcionar un agente que comprende una composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina; disponer el agente en un sistema de descarga a presión; y descargar el agente en el área para evitar que se produzca un fuego o una explosión.
El término "extinción" se utiliza normalmente para referirse a la eliminación completa de un fuego; mientras que "supresión" se utiliza a menudo para referirse a la disminución, pero no necesariamente a la eliminación total, de un fuego o de una explosión. Como se utiliza en el presente documento, los términos "extinción" y "supresión" se utilizarán indistintamente. Hay cuatro tipos generales de aplicaciones de halocarburos en la protección contra el fuego y explosiones. (1) En aplicaciones de inundación total para la extinción y/o supresión del fuego, el agente es descargado en un espacio para lograr una concentración suficiente que extinga o suprima un fuego existente. El uso de inundación total incluye la protección de espacios cerrados y potencialmente ocupados, como salas de ordenadores, así como espacios especializados, a menudo no ocupados como las góndolas de los motores de aeronaves y los compartimentos de los motores en vehículos. (2) En aplicaciones de transmisión, el agente se aplica directamente sobre un fuego o en la zona de un incendio. Esto se logra normalmente utilizando unidades con ruedas o portátiles operadas manualmente. Un segundo procedimiento, incluido como una aplicación de transmisión, utiliza un sistema "localizado", que descarga un agente hacia un fuego desde una o más boquillas fijas. Sistemas localizados pueden ser activados de forma manual o automáticamente. (3) En la supresión de explosiones, una composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina es descargada para suprimir una explosión que ya se ha iniciado. El término "supresión" se utiliza normalmente en esta aplicación porque la explosión normalmente es autolimitante. Sin embargo, el uso de este término no implica necesariamente que la explosión no sea extinguida por el agente. En esta aplicación, se utiliza normalmente un detector para detectar la expansión de una bola de fuego de una explosión, y el agente es descargado rápidamente para suprimir la explosión. La supresión de una explosión se utiliza principalmente, pero no exclusivamente, en aplicaciones de defensa. (4) En inertización, una composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina es descargada en un espacio para evitar una explosión o que se inicie un incendio. A menudo, se utiliza un sistema similar o idéntico al utilizado para la extinción o supresión de un incendio mediante inundación total. Normalmente, se detecta la presencia de una situación peligrosa (por ejemplo, concentraciones peligrosas de gases inflamables o explosivos), y después se descarga la composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina se descarga entonces para evitar la explosión o que se produzca el incendio hasta que la situación se
pueda remediar.
El procedimiento de extinción puede llevarse a cabo mediante la introducción de la composición en un área cerrada que rodea un fuego. Cualquiera de los procedimientos conocidos de introducción se puede utilizar siempre que se midan las cantidades apropiadas de la composición en el área cerrada a intervalos apropiados. Por ejemplo, una composición puede ser introducida mediante transmisión, p. ej., utilizando equipo de extinción de incendios portátil (o fijo) convencional; mediante nebulización; o mediante inundación, p. ej., mediante la liberación (utilizando tuberías, válvulas y controles apropiados) de la composición en el área cerrada que rodea al fuego. La composición se puede combinar, opcionalmente, con un propulsante inerte, p. ej., nitrógeno, argón, productos de descomposición de polímeros glicidilazida o dióxido de carbono, para aumentar la velocidad de descarga de la composición desde el equipo de transmisión o de inundación utilizado.
Preferiblemente, el proceso de extinción implica lanzar una composición de la presente divulgación que contiene fluoroolefina a un fuego o una llama en una cantidad suficiente para extinguir el fuego o la llama. Un experto en este campo comprenderá que la cantidad de supresor de la llama necesaria para extinguir un fuego determinado dependerá de la naturaleza y extensión de la amenaza. Si el supresor de llama va a ser lanzado por inundación, los datos de la prueba del quemador de copa son útiles para determinar la cantidad o concentración de supresor de llama requerida para extinguir un tipo y tamaño particulares de un fuego.
Las pruebas de laboratorio útiles para determinar los intervalos eficaces de concentración de las composiciones que contienen fluoroolefina cuando se utilizan conjuntamente con extinguir o suprimir un fuego en una aplicación de inundación total o inertización de un fuego se describen, por ejemplo, en la patente de EE.UU. N° 5.759.430.
Ejemplos
Ejemplo 1
Impacto de la fuga de vapor
Un recipiente se carga con una composición inicial, a una temperatura de -25 °C o, si se especifica, a 25 °C, y se mide la presión de vapor inicial de la composición. Se deja que la composición se fugue del recipiente, mientras la temperatura se mantiene constante, hasta que se elimina el 50 por ciento en peso de la composición inicial, en cuyo momento se mide la presión de vapor de la composición que permanece en el recipiente. Los resultados se muestran en la Tabla 5.
Tabla 5
La diferencia de presión de vapor entre la composición original y la composición que queda después de eliminar el 50 por ciento en peso es menor que aproximadamente el 10 por ciento para composiciones de la presente invención. Esto indica que las composiciones de la presente invención serían azeotrópicas o casi azeotrópicas.
Ejemplo 2
Datos del comportamiento en refrigeración
La Tabla 6 muestra el comportamiento de una composición refrigerante de la presente invención en comparación con HFC-134a. En la Tabla 6, Pres. Evap. es la presión del evaporador, Pres. Cond. es la presión del condensador, T. Desc. Comp. es la temperatura de descarga del compresor, COP es la eficiencia energética, y CAP es capacidad. Los
datos se basan en las siguientes condiciones.
Temperatura del evaporador 40,0°F (4,4°C)
Temperatura del condensador 130,0°F (54,4°C)
Temperatura de subenfriamiento 10,0°F (5,5°C)
Temperatura del gas de retorno 60,0°F (15,6°C)
La eficiencia del compresor es 100%
Téngase en cuenta que el sobrecalentamiento está incluido en los cálculos de la capacidad de enfriamiento.
Tabla 6
La capacidad de la presente composición es similar a R134a indicando que podría ser un refrigerante de sustitución de R134a en refrigeración y acondicionamiento de aire, y en aplicaciones móviles de acondicionamiento de aire en particular.
Claims (10)
1. Una composición que consiste en 1 por ciento en peso a 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y 99 por ciento en peso a 1 por ciento en peso de HFC-134a.
2. La composición de la reivindicación 1, que consiste en 30 por ciento en peso a 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y 70 por ciento en peso a 1 por ciento en peso de HFC-134a, preferiblemente 30 por cient en peso a 90 por ciento en peso de HFC-1234yf y 70 por ciento en peso a 10 por ciento en peso de HFC-134a.
3. La composición de la reivindicación 1 o 2, que consiste en 90 por ciento en peso de HFC-1234yf y 10 por ciento en peso de HFC-134a.
4. La composición de la reivindicación 1 o 2, que consiste en 70,4 por ciento en peso de HFC-1234yf y 29.6 por ciento en peso de HFC-134a.
5. La composición de la reivindicación 4, que es una composición azeotrópica a -25°C.
6. Un procedimiento para producir enfriamiento, comprendiendo el procedimiento: evaporar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en las proximidades de de un cuerpo que ha de ser enfriado, y después de ello condensar la composición.
7. Un procedimiento para producir calor, comprendiendo el procedimiento: condensar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en las proximidades de de un cuerpo que ha de ser calentado, y después de ello evaporar la composición.
8. Un procedimiento para sustituir un refrigerante de alto PCG en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, en el que el refrigerante de alto PCG se selecciona del grupo que consiste en R134a, R22, R123, R11, R245fa, R114, R236fa, R124, R12, R410A, R407C, R417A, R422A, R507A, R502 y R404A, comprendiendo el procedimiento proporcionar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 al aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que utiliza, utilizó o está diseñado para utilizar el refrigerante con alto PCG.
9. Un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que contiene la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
10. Uso de la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 como refrigerante o fluido de transferencia de calor.
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