1 前言
CFCs(英文全稱Chloro-fluoro-carbon）為氯氟烴的英文縮寫，是20世紀30年代初發明并且開始使用的一種人造的含有氯、氟元素的碳氫化學物質。主要產品有R12（CFC-12）、R11（CFC-11）、R113（CFC-113）等。主要氯氟烴制冷劑的主要性質見下表：
表1 主要氯氟烴制冷劑性質一覽表
代號 化學式 化學名稱 相對分子量 沸點
(℃) ODP
(R11=1) GWP
(CO2=1)
R11 CCl3F 三氯一氟甲烷 137 24 1.0 4600
R12 CCl2F2 二氯二氟甲烷 120.9 -30 0.82 10604
R113 CCl2FCF2Cl 1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷 187.4 48 0.90 6000
在一般條件下，氯氟烴的化學性質很穩定，在很低的溫度下會蒸發，因此是中央空調、汽車空調、冰箱冷凍機的理想制冷劑，但在距地球表面15～50千米的高空，受到紫外線的照射，就會生成新的物質和氯離子，氯離子可產生一系列破壞多達上千到十萬個臭氧分子的反應，而本身不受損害。這樣，臭氧層中的臭氧被消耗得越來越多，臭氧層變得越來越薄，局部區域例如南極上空甚至出現臭氧層空洞。
由于ODS（破壞大氣臭氧層物質）對大氣臭氧層有破壞作用，給人類和其他生物的生存環境帶來了嚴重危害，為此，國際上制定了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，我國公布了《中國逐步淘汰消耗臭氧層物質國家方案》。在2004年11月，《中國加速淘汰CFCs生產和消費計劃》在第44次多邊基金執委會會議上獲得批準。我國已在2007年7月1日前停止除必要用途之外的CFCs的生產和消費，比議定書規定的時間提前兩年半實現淘汰目標。目前我國CFCs工作的制冷設備的社會保有量仍占有很大比例，而且未來的十幾年內還將繼續使用CFCs類制冷劑和維修制冷設備。因此如何采用合理技術，對這些CFCs類制冷劑進行回收、凈化再生以及對完成最終使命的CFCs制冷劑可以集中銷毀處理，不再向大氣環境排放，降低對地球臭氧層的破壞作用，已成為目前一個重要的探討方向。
2 CFCs類制冷劑回收再生處理的方法
2.1 制冷劑回收再生處理流程
制冷劑回收再生處理的主要工藝流程為：回收、儲存、檢驗、再生（凈化再生和分餾再生）、銷毀，主要工藝流程框圖如下所示：
圖1 制冷劑回收再生處理工藝流程框圖
2.2 復合回收
常用的制冷劑回收方法有液體加壓回收法、氣體壓縮回收法和復合回收法三種。國內外先進的制冷劑回收機，大多具有液體回收和氣體回收兩種功能，即通過復合回收法以提高了制冷劑的回收效率，北京的鄒慧明等人在文獻【1】中論述了復合回收法的原理，復合回收法過程如下：
（1）液體加壓回收過程
通過回收機組壓縮機加壓后，進入制冷裝置；在壓力差的作用下，制冷裝置內的液體通過管道流入回收容器中；制冷裝置和回收容器之間的液體管路上裝有視液鏡，用來監視液體的回收情況。
（2）氣體壓縮回收過程
液體回收完畢后，把回收機上的四通換向閥切換到氣體回收狀態，制冷裝置中剩余的制冷劑蒸氣被抽進壓縮機，壓縮成高溫高壓氣體并進入冷凝器，凝結成液體后流入回收容器中，直到制冷裝置制冷劑管路接近真空時，回收完畢。
圖2 復合回收法原理圖
2.3 凈化再生
制冷劑再生可分為凈化再生和分餾再生兩種。
（1）凈化再生
當回收后的制冷劑經檢測后，如除一些油、水、不凝氣體等雜質外沒有混入其他種類制冷劑時，通常利用小型成套凈化設備，采用吸附、過濾和干燥的方法，去除報廢制冷劑中的水分、微量酸、礦物油等雜質，通過一次或多次循環達到一定的質量指標，以實現制冷劑的凈化再生。
（2）分餾再生
當回收后的制冷劑經檢測后還混有其他制冷劑，稱為多組分制冷劑，需通過分餾再生進行凈化再生處理。分餾再生方法是根據制冷劑與雜質成分的沸點情況確定分餾設計方案，確定蒸發分餾溫度。
但通過對國內制冷劑回收處理行業的考察和反饋，暫時沒有合適的小型制冷劑分餾再生成套設備，無法小規模的實現幾種制冷劑的有效分離，其最終的處理方法只能是銷毀。
2.4 銷毀
等離子銷毀法就是把需銷毀的制冷劑和水蒸氣的混合物注入反應爐內，用高溫等離子體火焰加熱分解，產生氯化氫、氟化氫，用石灰乳中和成為無害的氟化鈣廢渣和氯化鈣溶液，等離子銷毀法的化學反應方程為：
CCl2F2 + H2O CO2 + 2HCl + 2HF
2Ca(OH)2 + 2HCl + 2HF CaF2 + CaCl2 + 4H2O
等離子銷毀方法的缺點是高溫分解需要損耗大量電，成本非常高昂。臺灣的Ya-Fen Wang等在文獻【2】中對采用等離子銷毀法的能耗高進行闡述。
3 結語
通過對CFCs類制冷劑回收處理技術的不斷研究，以及借鑒國外先進的技術，緩解制冷劑直接排放對地球臭氧層的破壞作用，獲取良好的社會效益。
參考文獻
【1】 鄒慧明,司春強,吳成云,田長青.CFCs制冷劑回收處理技術【A】.流體機械, 2009, 37:67~68.
【2】 Ya-Fen Wang, Wen- Jhy Lee,Chun-yung Chen,et al CFC-12 Decomposition in a RF
plasma system [J]. Journal of Aerosol Science, 1997,28:279-280.
