天津大学—乙醇脱水实验报告
乙醇脱水反应实验报告

乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、付反应的影响规律和生成的过程。
2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3.学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布。
4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品及装置图乙醇脱水固反应器,气相色谱及计算机数据采集和处理系统,精密微量液体泵,蠕动泵。
ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂,分析纯乙醇,蒸馏水。
三、实验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯.而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C—H 键,需要的活化能较高,所以要在高温才有乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。
本实验采用ZSM-5分子筛为催化剂,在固定床反应器中进行乙醇脱水反应研究,通过改变反应的进料速度,可以得到不同反应条件下的实验数据,通过对气体和液体产物的分析,可以得到在一定反应温度条件下的反应最佳工艺条件和动力学方程。
反应机理为:主反应:副反应:在实验中,由于两个反应生成的产物乙醚和水留在了液体冷凝液中,而气体产物乙烯是挥发气体,进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。
乙醇脱水反应实验

乙醇脱水反应实验一、实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、付反应的影响规律和生成的过程。
2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3.学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布。
4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品及装置乙醇脱水固反应器,气相色谱及计算机数据采集和处理系统,精密微量液体泵,蠕动泵。
ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂,分析纯乙醇,蒸馏水。
三、实验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生成,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯。
而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C—H键,需要的活化能较高,所以要在高温才有乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。
本实验采用ZSM -5分子筛为催化剂,在固定床反应器中进行乙醇脱水反应研究,通过改变反应的进料速度,可以得到不同反应条件下的实验数据,通过对气体和液体产物的分析,可以得到在一定反应温度条件下的反应最佳工艺条件和动力学方程。
反应机理为: 主反应: 25242C H O H C H +H O → 副反应: 25255222C H O H C H O H C +H O →在实验中,由于两个反应生成的产物乙醚和水留在了液体冷凝液中,而气体产物乙烯是挥发气体,进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。
乙醇脱水

化工专业实验报告实验名称:固定床乙醇脱水反应实验研究实验人员:徐继盛同组人:赵乐、陈思聪、白帆实验地点:天大化工技术实验中心630室实验时间:2014年5月13号年级2011 ;专业化学工程与工艺;组号10 ;学号3011207115 指导教师:冯荣秀实验成绩:天津大学化工技术实验中心印制固定床乙醇脱水反应实验研究一.实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、付反应的影响规律和生成的过程。
2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3.动控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小。
怎样控制床层温度分布。
4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二.实验原理1.过程原理乙烯是重要的基本有机化工产品.乙烯主要来源于石油化工,但是由乙醇脱水制乙烯在南非、非洲、亚洲的一些国家中仍占有重要地位.我国的辽源、苏州、兰州、南京、新疆等地的中小型化工企业由乙醇脱水制乙烯的工艺主要采用r—Al2,虽然其活性及选择性较好,但是反应温度较高,空速较低,能耗大。
乙醇脱水生成乙烯是一个吸热反应,生成乙醚是一个放热反应,分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯.而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C—H键,需要的活化能较高,所以要在高温才有和于乙烯的生成。
高中乙醇脱水实验报告

一、实验目的1. 了解乙醇脱水的原理和过程。
2. 掌握使用浓硫酸和P2O5作为脱水剂进行乙醇脱水实验的操作方法。
3. 分析实验结果,探讨不同脱水剂对实验效果的影响。
二、实验原理乙醇脱水是指在酸性条件下,乙醇分子失去水分子生成乙烯的过程。
本实验采用浓硫酸和P2O5作为脱水剂,通过加热使乙醇脱水,从而得到乙烯。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:圆底烧瓶、蒸馏头、冷凝管、酒精灯、温度计、锥形瓶、集气瓶、橡胶塞等。
2. 试剂:95%乙醇、浓硫酸、P2O5、NaOH、KOH、蒸馏水。
四、实验步骤1. 浓硫酸脱水实验:1. 将10ml 95%乙醇倒入圆底烧瓶中。
2. 加入2-3滴浓硫酸,搅拌均匀。
3. 将圆底烧瓶置于酒精灯上加热,观察反应现象。
4. 当观察到烧瓶内有气泡产生,并将集气瓶中的水排空后,停止加热。
5. 将产物收集于锥形瓶中,加入适量NaOH溶液,观察是否有气体产生。
2. P2O5脱水实验:1. 将10ml 95%乙醇倒入圆底烧瓶中。
2. 加入2-3g P2O5,搅拌均匀。
3. 将圆底烧瓶置于酒精灯上加热,观察反应现象。
4. 当观察到烧瓶内有气泡产生,并将集气瓶中的水排空后,停止加热。
5. 将产物收集于锥形瓶中,加入适量NaOH溶液,观察是否有气体产生。
五、实验结果与分析1. 浓硫酸脱水实验:- 观察到烧瓶内有气泡产生,集气瓶中的水被排空,说明乙醇发生了脱水反应。
- 加入NaOH溶液后,观察到有气体产生,可能是SO2气体,说明浓硫酸具有氧化性,会氧化乙醇生成SO2。
2. P2O5脱水实验:- 观察到烧瓶内有气泡产生,集气瓶中的水被排空,说明乙醇发生了脱水反应。
- 加入NaOH溶液后,未观察到气体产生,说明P2O5没有氧化性,不会氧化乙醇。
六、实验结论1. 本实验成功实现了乙醇的脱水反应,得到了乙烯。
2. 浓硫酸具有氧化性,会氧化乙醇生成SO2,而P2O5没有氧化性,不会氧化乙醇。
3. P2O5是一种较为理想的脱水剂,可以用于乙醇的脱水反应。
乙醇脱水反应实验

乙醇脱水反应实验一、实验目的1掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、付反应的影响规律和生成的过程。
2学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布。
4学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品及装置乙醇脱水固反应器,气相色谱及计算机数据采集和处理系统,精密微量液体泵,蠕动泵。
ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂,分析纯乙醇,蒸馏水。
三、实验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生成,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯。
而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C —H 键,需要的活化能较高,所以要在高温才有乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。
本实验采用ZSM -5分子筛为催化剂,在固定床反应器中进行乙醇脱水反应研究,通过改变反应的进料速度,可以得到不同反应条件下的实验数据,通过对气体和液体产物的分析,可以得到在一定反应温度条件下的反应最佳工艺条件和动力学方程。
反应机理为:主反应: 25242C H OH C H +H O副反应: 25255222C H OH C H OH C +H O →在实验中,由于两个反应生成的产物乙醚和水留在了液体冷凝液中,而气体产物乙烯是挥发气体,进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。
乙醇脱水实验报告

化工专业实验报告实验名称:固定床乙醇脱水反应实验研究实验人员:同组人:实验地点:天大化工技术实验中心630 室实验时间:年月日班级/学号:级班学号:实验组号:指导教师:实验成绩:乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程;2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法;3.学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布;4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择;5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品乙醇脱水气固反应器,气相色谱及计算机数据采集和处理系统,精密微量液体泵,蠕动泵。
ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂,分析纯乙醇,蒸馏水。
三、实验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增多的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯.而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C—H 键,需要的活化能较高,所以要在高温才有和于乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。
现有的研究报道认为,乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应,分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应,这也是两种相互竞争的反应过程,具体反应式如下:C2H5OH → C2H4 + H2O (1)C2H5OH → C2H5OC2H5 +H2O (2)目前,在工业生产方面,乙醚绝大多数是由乙醇在浓硫酸液相作用下直接脱水制得。
乙醇脱水实验报告

乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1. 掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程。
2. 学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3. 学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布。
4. 学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5. 学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验原理乙烯是重要的基本有机化工产品。
乙烯主要来源于石油化工,但是由乙醇脱水制乙烯在南非、非洲、亚洲的一些国家中仍占有重要地位.我国的辽源、苏州、兰州、南京、新疆等地的中小型化工企业由乙醇脱水制乙烯的工艺主要采用-Al2O3,虽然其活性及选择性较好,但是反应温度较高,空速较低,能耗大。
乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯.而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C-H键,需要的活化能较高,所以要在高温才有利于乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。
现有的研究报道认为,乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应,分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应,这也是两种相互竞争的反应过程,具体反应式如下:C2H5OH—C2H4(g)+H2O(g) (1)C2H5OH—C2H5OC2H5(g)+H2O(g) (2)目前,在工业生产方面,乙醚绝大多数是由乙醇在浓硫酸液相作用下直接脱水制得。
乙醇脱水实验报告

乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程。
2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3.学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布。
4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验原理乙烯是重要的基本有机化工产品。
乙烯主要来源于石油化工,但是由乙醇脱水制乙烯在南非、非洲、亚洲的一些国家中仍占有重要地位.我国的辽源、苏州、兰州、南京、新疆等地的中小型化工企业由乙醇脱水制乙烯的工艺主要采用-AI2O3,虽然其活性及选择性较好,但是反应温度较高,空速较低,能耗大。
乙醇脱水生成乙烯和乙酰,是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醍,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙酰,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯.而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙酰。
有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C-H键,需要的活化能较高,所以要在高温才有利于乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醍。
现有的研究报道认为,乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应,分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应,这也是两种相互竞争的反应过程,具体反应式如下:C2H5OH—C2H4(g)+H2O(g)(1)C2H5OH—C2H5OC2H5(g)+H2O(g)(2)目前,在工业生产方面,乙酰绝大多数是由乙醇在浓硫酸液相作用下直接脱水制得。
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综上所述,得如下表:
表7实验数据处理整理表
加料速率/(ml/min)
进料时间/min
乙醇转化率X/%
乙烯收率Y/%
乙烯选择性S/%
0.4
30
65.17
18.39
28.21
0.8
30
53.41
7.58
14.19
1.2
30
45.71
5.99
13.11
从表7可以看出,随着空速的加快,乙醇的转化率降低,乙烯的产率降低,反应对乙烯的选择性也在降低,结果见下图所示。
表3标准溶液配制数据记录表
水
乙醇
乙醚
质量/g
9.65
9.61
9.62
质量百分数/%
33.41
33.27
33.31
表4收集样品质量表
样品
取样时间
锥形瓶质量/g
样品和锥形瓶总质量/g
样品质量/g
进料速率为0.4ml/min
16:40
56.75
63.73
6.98
进料速率为0.8ml/min
17:20
55.46
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。本实验采用ZSM-5分子筛为催化剂,在固定床反应器中进行乙醇脱水反应研究,通过改变反应的进料速度,可以得到不同反应条件下的实验数据,通过对气体和液体产物的分析,可以得到在一定反应温度条件下的最佳工艺条件和动力学方程。反应机理为:
72.58
17.12
进料速率为1.2ml/min
18:00
57.92
85.64
27.72
七、
7.1
取两次标准色谱结果峰面积比例的平均值作为正式结果,
得到:A1=64.469,A2=24.222,A3=11.310;
根据标准溶液的配比及公式 可得三个方程:
解方程组得到水、无水乙醇、无水乙醚的相对校正因子分别为:f1=0.7765,f21.000,f31.3155
峰面积比例/%
0.4
水
19.196
18.432
18.814
0.138
乙醇
49.767
50.078
49.923
0.473
乙醚
31.036
31.501
31.269
0.389
0.8
水
17.07
16.468
16.769
0.124
乙醇
54.499
54.066
54.283
0.516
乙醚
28.431
29.466
28.949
2>确保色谱读数可靠。实验中,通过完成两次色谱测定,只有当两次色谱结果各值差距不超过2时,才能确保色谱操作可信。
3>确保每次称量液体产品前,都要对三角锥瓶进行称重,不能以第一次结果进行测量。因为每次实验都要对容器进行彻底地清洗,凡士林不能保证每次涂抹量一样。
4>最好保证实验的时间控制精确到秒。这是因为乙醇进量是根据流量乘以
一、
1>掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反应条件对正、付反应的影响规律和生成的过程。
2>学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3>学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度分布。
在本实验中,通过计算不同流量下反应的转化率、选择性、以及收率,来验证上式中的线性关系,并通过这三个指标来确定在特定的温度和压力下的最优进料速率。
三、
乙醇脱水固反应器,气相色谱及计算机数据采集和处理系统,精密微量液体泵,蠕动泵。ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂,分析纯乙醇,蒸馏水。
四、
五、
1>按照实验要求,将反应器加热温度设定为270℃。在温度达到设定值后,继续稳定10分钟;
4>学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5>学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、
乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙醚。
2>开始加入乙醇,并设置乙醇的加料速度为0.4ml/min;
3>反应进行15分钟后,放掉气液分离器内的液体,正式开始实验。先记录湿式流量计读数,而后关闭旋塞。并每隔10min记录反应温度、预热温度和炉内温度等实验条件;
4>反应30分钟后,打开旋塞,用洗净的三角锥瓶接收液体产物,并用天平对液体产物进行准确称重,并且记下此刻湿式流量计的读数;
但是,乙醇流率直接关系到工厂的生产能力,与经济性密切相关。因此,应该在保证收率的前提下,改进催化剂、反应器及化学工艺来实现尽可能高的乙醇流率,从而实现最高的经济效益。
八、
1.乙醇反应转化率的提高和那些因素有关系?详细说明原因。
答:乙醇反应转化率的提高和空速、反应温度、进料乙醇浓度等因素有关。空速直接关系到反应停留时间长短。反应停留时间越长,反应越彻底,乙醇的转化率也就越高。反应温度关系到反应常数,反应温度越高,反应常数越大,因而反应速率提高,转化率也就跟着提升。而进料乙醇的浓度越高,从气体反应的碰撞理论上来看,反应器内分子碰撞次数也随之提高,因而反应速率提高,转化率提高。
4.怎样对整个反应过程进行物料恒算?应该注意哪些问题?
答:根据反应方程式,利用求出的乙烯和乙醚的质量可以算出反应所需的乙醇的总量,利用下面表达式对乙醇进行物料恒算:
液体产物中乙醇质量+生成反应物消耗的乙醇质量-乙醇进量
若上式等于零,则表明物料守恒。
要进行物料衡算应该注意下述条件:
1>保证反应过程应达到稳态。这可以根据设备仪表的读数是否稳定在目标温度确定;
0.361
1.2
水
12.953
12.427
12.690
0.093
乙醇
59.028
59.027
59.028
0.557
乙醚
28.019
28.546
28.283
0.350
7.3
以乙醇的进样速率为0.80ml/min为例进行计算:
已知无水乙醇的密度为0.79g/ml,摩尔质量为46.07g/mol
进料质量流率为:0.7900.80.632g/min
2.怎样计算乙烯收率和选择性?应如何提高生成乙烯的选择性?
答:为了提高乙烯的选择性,可以提高反应温度并且减小加料速率。
3.改变气相色谱的柱箱温度对分离效果有什么影响?怎样确定最适宜的分析条件?
答:柱温是一个重要的操作变数,直接影响分离效能和分析速度。提高柱温可缩短分析时间;降低柱温可使色谱柱选择性增大,有利于组分的分离和色谱柱稳定性提高,柱寿命延长。选择柱温的根据是混合物的沸点范围,固定液的配比和鉴定器的灵敏度。一般采用等于或高于数十度于样品的平均沸点的柱温为较合适,对易挥发样用低柱温,不易挥发的样品采用高柱温。
主反应:
副反应:
在实验中,由于两个反应生成的产物乙醚和水留在了液体冷凝液中,而气体产物乙烯是挥发气体,进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。
A、B、ФPOOT研究了在Al2O3上乙醇脱水的动力学,导出了一级反应速度方程式:
式中:
v0——乙醇的加料速度(毫克分子/分)
y——乙醇转化率(%)
由 对 作图,可得一条等温直线,其中的截距为 ,斜率为 。
255.0
255.0
17:50
1.2
2817.67
-
150.0
255.0
255.0
18:00
1.2
2817.98
85.64-57.92
149.6
255.3
255.0
备注:“-”代表没有数据。
表2实验流程气相色谱分析结果
加料速率/(ml/min)
峰序号
保留时间/min
峰面积
峰面积比例/%
标准
1
0.260
8>收拾整理用过的实验用具,将记录好的实验数据给指导老师看后即可结束实验;
六、
表1实验流程原始数据记录
设备编号:04
时刻
加料速率/ml/min
湿式流量计读数/L
液体产物质量/g
预热温度/℃
反应温度/℃
炉内温度/℃
16:00
0.4
2814.58
-
149.8
254.7
255.0
16:10
0.4
2814.89
17:00
0.8
2816.31
-
150.0
255.0
255.0
17:10
0.8
2816.60
-
150.0
255.2
255.0
17:20
0.8
2816.84
72.58-5.46
150.0
255.2
255.0
17:30
1.2
2816.09
-
151.0
254.8
255.0
17:40
1.2
2816.35
-
150.3
31.036
1
0.253
236906
18.432
2
0.880
644022
50.078
3
1.860
405715
31.501
0.8
1
0.237
220864