科创中国

1、基于剩余曲线图来设计混合制冷剂精馏分离方式 通过剩余曲线图进行热力学分析，对于多元混合制冷剂的汽液相平衡相图类型进行判断，准确进行Serafimov分类后选择不同精馏手段进行分离，如常规精馏，变压精馏和萃取精馏。2、利用COSMO-RS模型及分子动力学模拟筛选离子液体通过类导体屏蔽电荷模型(COSMO)，理论研究获得制冷剂在萃取剂中的溶解度，且通过相对挥发度和容量等评价指标，对高沸点绿色溶剂如离子液体、低共熔溶剂进行系统性筛选，定性总结出萃取剂种类对混合制冷剂分离效果的影响。通过分子动力学计算，分析制冷剂+萃取剂的最稳定构型，判断氢键形成位置；通过静电势分布分析相互作用强度和位置，最后通过计算出的相互作用能可以判断制冷剂与萃取剂之间的相互作用强度，从分子层面对萃取剂打破共沸现象进行解释。3、以年度总费用（TAC）为指标优化离子液体萃取精馏工艺流程 建立离子液体萃取精馏分离混合制冷剂的工艺流程，以年度总费用为衡量指标，通过调整回流比，最小化冷凝器和再沸器负荷，尽可能减少离子液体消耗量的同时，实现年度总费用最小。

关键技术优势是利用量子化学的COSMO-RS模型，从理论的角度（连续溶剂化热力学模型）得到萃取剂和制冷剂各自的sigma-profile，即COSMO文件，再通过COSMOthermX中的COSMO-RS模型计算，得出制冷剂在不同萃取剂中的容量以及相对挥发度等性质，最终筛选出高效分离混合制冷剂的萃取剂。

全球有超过30亿台的制冷空调设备， 2021年全球制冷剂市场规模已达165亿美元。而中国是当今全球最大的制冷空调设备制造、消费和出口国，也是当今全球最大的制冷剂消费国，制冷剂年消费量超过35万吨，超过全球年消费量的50%，折合当量消耗CO2超过5亿吨。随着世界人口的增长和经济的高速发展，在世界范围内，尤其是发展中国家对于制冷和空调的需求将日益增大，相应的，制冷剂消耗数量在未来将进一步升高。削减或限制被称为“超级温室气体”的氢氟烃（HFCs）类制冷剂的生产和使用对减少全球范围内温室气体的排放具有重大意义。目前，随着基础建设的发展，我国已经成为全球最大的制冷设备于制冷剂生产国和消费国。2020年，工厂制冷空调行业预计实现利润165亿元。预计至2030年，我国制冷空调行业制冷剂消费总量将达15.4-17.8万吨，进入HCFC_S制冷剂淘汰末期，我们将于2024年启动HFCs的产量和消费量削减，以建筑空调和冷冻冷藏领域长期使用的制冷剂R22为例，其产能配额从2013年的30.8万吨削减至2020年的22.5万吨，2030—2040年除保留少量(约2.5%)维修用途外将实现全面淘汰。对制冷系统内原有的制冷剂进行回收再生处理，是应对制冷剂产能配额削减压力和减少制冷剂排放的有效方法。

本团队一直从事制冷剂替代技术、制冷剂回收及再利用技术、可燃性制冷剂的风险评估技术等研究，具备了对绿色制冷剂在复杂工况下进行高精度、高自动化、多种类的热物性测试的能力；提出了基于离子液体的高效制冷剂回收分离流程，能够有效分离近共沸和共沸混合制冷剂；基于制冷系统的运行特性和真实制冷剂的热物性，建立了有限空间内制冷剂的泄露和扩散模型，可对可燃制冷剂在不用条件下泄漏的场强分布规律进行详细分析，准确地获得可燃制冷剂在有限空间内的燃爆区域，并进一步评估其安全风险。

用离子液体作为萃取剂对混合制冷剂物系进行萃取精馏，与传统的萃取精馏方法相比具有低挥发性，无污染，用量小，能耗低，传统萃取精馏中的萃取剂多为有机溶剂和无机盐组成的混合物，存在腐蚀精馏塔塔板的缺点，使用离子液体作为萃取剂的主要优势在于离子液体的化学稳定性，避免了对设备的损坏。

希望以联合研发或者技术许可的方式与企业合作。