乙醇脱水制乙烯实验
化学实验报告制取乙烯(3篇)
第1篇实验名称：制取乙烯实验日期：2023年X月X日实验目的：1. 学习实验室制取乙烯的方法。
2. 掌握乙醇脱水反应的原理和操作步骤。
3. 了解反应条件对产物的影响。
4. 培养实验操作技能和安全意识。
实验原理：乙醇在浓硫酸的催化作用下，加热至170℃左右时，会发生消去反应，生成乙烯和水。
反应方程式如下：\[ C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170℃} C_2H_4 + H_2O \]实验仪器与试剂：1. 仪器：酒精灯、试管、试管夹、烧杯、铁架台、导管、集气瓶、橡胶塞、玻璃片、温度计。
2. 试剂：无水乙醇、浓硫酸、碎瓷片。
实验步骤：1. 取一支干燥的试管，加入约5ml无水乙醇。
2. 慢慢加入浓硫酸，边加边振荡，使混合液均匀。
3. 在试管中加入少量碎瓷片，防止暴沸。
4. 用橡胶塞密封试管，插入温度计，温度计的水银球应位于液面以下。
5. 将试管固定在铁架台上，用酒精灯加热，控制温度在170℃左右。
6. 观察反应现象，当观察到有气体产生时，将导管插入集气瓶中，收集乙烯气体。
7. 实验结束后，关闭酒精灯，将试管中的液体倒入烧杯中，用水冲洗试管。
8. 将收集到的乙烯气体用点燃的火柴检验，观察火焰的颜色和声音。
实验现象：1. 加热过程中，试管内出现大量气泡，表明有气体产生。
2. 集气瓶中收集到的气体，用火柴点燃，火焰明亮，伴有“嘭”的一声，表明气体为乙烯。
实验结果：1. 成功制取乙烯气体。
2. 实验过程中，温度控制在170℃左右，反应现象明显。
实验分析：1. 本实验成功制取了乙烯气体，验证了乙醇在浓硫酸催化下加热至170℃左右可以发生消去反应生成乙烯。
2. 实验过程中，温度对反应有重要影响，温度过高或过低都会影响产物的生成。
3. 实验过程中，应注意安全操作，避免发生意外。
实验总结：1. 本实验学习了实验室制取乙烯的方法，掌握了乙醇脱水反应的原理和操作步骤。
2. 通过实验，了解了反应条件对产物的影响，培养了实验操作技能和安全意识。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
实验目的
•研究乙醇气相脱水制乙烯的实验条件和产物收率
•探究乙醇脱水反应机理
实验原理
•乙醇气相脱水反应：乙醇在高温下与催化剂作用生成乙烯和水•催化剂：常用的催化剂有磷酸系催化剂、硅铝酸盐等
实验步骤
1.准备实验装置：包括加热器、冷凝器、反应容器等
2.将乙醇与催化剂按一定比例加入反应容器中
3.将装置密封，加热至特定温度，并控制温度保持稳定
4.收集冷凝水，记录产物乙烯的收率
5.进行实验单点和多点对比实验，研究不同条件下的乙醇脱水反应
情况
实验结果
•控制温度为300°C、催化剂为磷酸系催化剂的实验，乙醇脱水产物乙烯收率为70%
•提高温度至400°C，乙醇脱水产物乙烯收率上升至80%
结论
•乙醇气相脱水制乙烯是一种有效的方法，可以通过调节温度和催化剂种类来控制乙烯的产率
•高温对乙醇脱水反应有促进作用，但过高温度可能导致副反应的发生和产物选择性的降低
实验改进
•进一步研究不同催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性和选择性•调查不同温度下乙醇脱水反应的反应动力学特性
以上是本次乙醇气相脱水制乙烯实验的相关报告。
通过实验的不断改进和深入研究，有望在工业生产中应用该方法来制备乙烯。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告1. 引言本实验旨在通过乙醇气相脱水制备乙烯，并探究不同反应条件对乙烯产率的影响。
乙烯是一种重要的工业原料，广泛应用于塑料、橡胶、化肥等领域。
本实验通过控制反应温度、气体流速和催化剂用量，寻找最佳的制备乙烯的条件。
2. 实验步骤2.1 原料准备准备乙醇、催化剂和载气。
乙醇要保持高纯度，以确保反应的可靠性和重复性。
催化剂一般选择酸性固体催化剂，如磷钨酸盐等。
载气可以选择氮气，用于控制反应系统的气氛。
2.2 反应装置搭建搭建乙醇气相脱水反应装置，并将所需的催化剂放置在反应器中。
反应器需要具备对温度和流速的精确控制能力，以确保反应的可控性。
2.3 反应条件设定根据实验要求，设定不同的反应条件，包括反应温度、气体流速和催化剂用量。
通过改变这些条件，可以比较它们对乙烯产率的影响。
2.4 实验操作将乙醇注入反应器中，加热至设定的反应温度。
在反应过程中，控制气体流速，并定期取样分析乙烯产率。
根据乙烯的生成速率和反应时间，计算乙烯的产率。
3. 实验结果与分析3.1 不同反应温度下的产率比较在固定流速和催化剂用量的条件下，分别设定不同的反应温度，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着反应温度的升高，乙烯的产率逐渐增加，但在一定温度范围内，随着温度的继续升高，乙烯的产率开始下降。
这可能是因为催化剂在高温下活性减弱，导致反应速率降低。
3.2 不同气体流速下的产率比较在固定温度和催化剂用量的条件下，分别设定不同的气体流速，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着气体流速的增加，乙烯的产率逐渐增加，并达到一个稳定的值。
这可能是因为较高的流速有利于乙醇与催化剂的接触，促使反应更充分地进行。
3.3 不同催化剂用量下的产率比较在固定温度和气体流速的条件下，分别设定不同的催化剂用量，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着催化剂用量的增加，乙烯的产率呈现先增加后减少的趋势。
这是因为催化剂的增加可以提高反应速率，但过多的催化剂可能会导致反应中产生的副产物增加，从而降低乙烯的产率。
乙醇催化脱水制乙烯
食用酒精可以勾兑白酒；用作粘合剂；硝基喷漆；清漆、 化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、 塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、 燃料、消毒剂等。 ▪ 75%（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒。[2]
成品乙烯性质
▪ 双键是一个电子云密度较高的地区，因而大部分反应发生在这个位置。
化学性质
▪ ①常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪 去，乙烯被氧化为二氧化碳，由此可用鉴别乙烯。
▪ ②易燃烧，并放出热量，燃烧时火焰明亮，并产生黑烟。 ▪ CH2═CH2+3O2→2CO2+2H2O ▪ ③烯烃臭氧化： ▪ CH2=CH2+O3，在锌保护下水解→2HCHO ▪ CH2=CH2+(1/2)O2—Ag、加热，酸性水解→CH3—CHO ▪ 加成反应： ▪ CH2═CH2+Br2→CH2Br—CH2Br(常温下使溴水褪色) ▪ 加成反应：有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接
结合生成新的化合物的反应。 ▪ 加聚反应： nCH2═CH2→-(CH2—CH2)- n (制聚乙烯)
▪ 工业制法 ▪ 乙烯制取方程式
▪ 工业上所用的乙烯，主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气 体里分离出来的。[6]
乙醇催化脱水制乙烯方案
一、实验目的 二、实验仪器和药品 三、实验原理 四、实验步骤 五、反应特点
▪ 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油 化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的70%以上，在国 民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量 一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
化工专业实验报告实验名称：乙醇气相脱水制乙烯动力学实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工、班姓名：、学号、同组者姓名：指导教师：杨春风日期：2012年3月8日一、实验目的1.巩固所学的有关动力学方面的知识。
2.掌握获得反应动力学数据的方法和手段。
3.学会动力学数据的处理方法，根据动力学方程求出相应的参数值。
4.熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自己的实验技能。
二、实验原理乙醇属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
借鉴前人在这方面做的工作，将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成：2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2OC 2H5OH→C2H4+H2O三、实验装置及流程实验装置：无梯度反应器试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，重3.0克。
内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图四、实验步骤开始实验之前，需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。
然后才可按实验步骤进行实验。
1.打开H2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm2确认色谱检测中截气通过后启动色谱，柱温110℃，气化室130℃，检测室温达到120℃，待温度稳定后，打开热导池—微电流放大器开关，桥电流至100mA。
2.在色谱仪升温的同时，开启阀恒温箱加热器升温至110℃，开启保温加热器升温至150℃。
3.打开反应器温度控制器开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水。
4.打开微量泵，以小流量向气化器内通原料乙醇。
5.用阀箱内旋转六通阀取样分析尾气组成，记录色谱处理的浓度值。
6.在260-360℃之间选两个温度，改变三次进料速度，测定各种条件下的数据。
五、原始实验数据（附页）六、实验数据记录及处理乙醇密度：0.79g/ml 进料速度：0.3ml/min 乙醇进料质量：3.0g计算说明：乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成乙烯的摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙醇的进料速度=乙醇液的体积流量×0.79（乙醇的密度）/46（乙醇的分子量）乙烯的生成速度=（乙醇进料速度×乙烯的收率）/[催化剂用量（g）] mol/（g·h）反应器内乙醇的浓度：C A=P A/（R·T）式中P A为乙醇的分压；反应的总压为0.1Mpa。
乙醇制取乙烯实验报告
一、实验目的1. 掌握乙醇在浓硫酸催化下脱水制备乙烯的反应原理。
2. 熟悉实验装置的组装和操作方法。
3. 了解乙烯的收集和性质。
二、实验原理乙醇在浓硫酸催化下发生消去反应，脱水生成乙烯和水。
反应方程式如下：CH3CH2OH → CH2=CH2↑ + H2O三、实验器材1. 乙醇（分析纯）2. 浓硫酸（分析纯）3. 铁架台4. 铁夹5. 铝制蒸馏烧瓶6. 温度计7. 石棉网8. 烧杯9. 水槽10. 水龙头11. 集气瓶12. 橡皮塞13. 棉花14. 碎瓷片四、实验步骤1. 将蒸馏烧瓶放在铁架台上，加入适量的乙醇和浓硫酸，总体积约为烧瓶体积的2/3。
2. 用铁夹固定温度计，水银球部分插入液面以下，确保温度准确。
3. 在烧瓶口塞上橡皮塞，并在塞子上插入碎瓷片，防止反应液暴沸。
4. 用石棉网覆盖烧瓶，用酒精灯加热烧瓶底部，使反应液温度迅速升至170℃。
5. 观察反应液，当有气体产生时，打开水龙头，将气体导入集气瓶中。
6. 继续加热至反应结束，关闭水龙头，收集乙烯。
7. 将收集到的乙烯气体进行性质验证，如使溴水褪色等。
五、实验结果1. 反应过程中，烧瓶内液面产生大量气泡，并有气体收集到集气瓶中。
2. 乙烯气体使溴水褪色，证明乙烯的生成。
六、实验讨论1. 实验过程中，温度计插入液面以下，确保温度准确。
若温度过高，反应液可能发生炭化，影响乙烯的生成；若温度过低，反应速率减慢，乙烯产量降低。
2. 实验过程中，碎瓷片的作用是防止反应液暴沸，保证实验安全。
3. 实验过程中，应确保反应液总体积不超过烧瓶体积的2/3，避免反应液溢出。
七、实验结论通过本实验，我们成功制取了乙烯，并了解了乙醇在浓硫酸催化下脱水制备乙烯的反应原理。
在实验过程中，我们掌握了实验装置的组装和操作方法，熟悉了乙烯的收集和性质。
实验结果表明，在170℃条件下，乙醇在浓硫酸催化下可以成功脱水生成乙烯。
乙烯制实验报告
一、实验目的1. 掌握乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的原理；2. 学会使用液液气反应装置进行实验操作；3. 掌握排水集气法收集乙烯气体的方法；4. 了解乙烯的性质及安全注意事项。
二、实验原理乙醇在浓硫酸催化下，加热至170℃时，发生消去反应生成乙烯。
反应方程式如下：CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、导管、集气瓶、酒精灯、镊子、碎瓷片、沸石、碱石灰、10%NaOH溶液等。
2. 试剂：浓硫酸、乙醇、水。
四、实验步骤1. 准备液液气反应装置，将乙醇和浓硫酸按照体积比13：1混合，加入少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体，防止暴沸。
2. 将混合液倒入蒸馏烧瓶中，插入温度计，水银球应插入液面以下，准确测定反应液温度。
3. 在铁架台上放置石棉网，将蒸馏烧瓶放在石棉网上，用酒精灯加热，使温度迅速升高至170℃。
4. 观察反应液中的气泡，待气泡均匀冒出时，开始收集乙烯气体。
5. 将集气瓶倒置，用导管将乙烯气体导入集气瓶中，待集气瓶内气体充满后，用夹子夹紧导管，停止收集。
6. 将收集到的乙烯气体用碱石灰或10%NaOH溶液洗涤，除去其中的SO2。
7. 将洗涤后的乙烯气体点燃，观察燃烧现象。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，反应液温度稳定在170℃左右，气泡均匀冒出，说明反应进行顺利。
2. 收集到的乙烯气体点燃后，火焰呈蓝色，并伴有少量黑烟，说明乙烯气体较为纯净。
3. 通过洗涤，除去了气体中的SO2，保证了实验结果的准确性。
六、实验结论1. 本实验成功制备了乙烯气体，验证了乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的原理。
2. 通过实验操作，掌握了液液气反应装置的使用方法、排水集气法收集乙烯气体的方法。
3. 了解乙烯的性质及安全注意事项，为后续实验提供了基础。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，防止浓硫酸、乙醇等试剂对人体造成伤害。
2. 加热时要使温度迅速升高至170℃，以减少乙醚生成的机会。
实验三 乙醇脱水
实验三乙醇脱水实验三乙醇气相脱水制乙烯反应动力学（本实验学时：7×1）实验室小型管式炉加热固定床、流化床催化反应装置是有机化工、精细化工、石油化工等部门的主要设备，尤其在反应工程、催化工程及化工工艺专业中使用相当广泛。
本实验是在固定床和流化床反应器中，进行乙醇气相脱水制乙烯，测定反应动力学参数。
固定床反应器内填充有固定不动的固体催化剂，床外面用管式炉加热提供反应所需温度，反应物料以气相形式自上而下通过床层，在催化剂表面进行化学反应。
流化床反应器内装填有可以运动的催化剂层，是一种沸腾床反应器。
反应物料以气相形式自下而上通过催化剂层，当气速达到一定值后进入流化状态。
反应器内设有档板、过滤器、丝网和瓷环（气体分布器）等内部构件，反应器上段有扩大段。
反应器外有管式加热炉，以保证得到良好的流化状态和所需的温度条件。
反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。
常用的催化剂有：浓硫酸液相反应，反应温度约170℃。
三氧化二铝气－固相反应，反应温度约360℃。
分子筛催化剂气－固相反应，反应温度约300℃。
其中，分子筛催化剂的突出优点是乙烯收率高，反应温度较低。
故选用分子筛作为本实验的催化剂。
一、实验目的1、巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2、掌握获得反应动力学数据的手段和方法。
3、学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4、熟悉固定床和流化床反应器的特点及多功能催化反应装置的结构和使用方法，提高自身实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
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=
4.820
mol/m3
该反应的速率方程为：
������乙烯 = ������������乙������ 醇
ln (������乙烯) = ������ ln (������乙醇) + ln(������)
求得不同进料速率下的 r 乙烯和 C 乙醇，对 ln(r 乙烯)和 ln(C 乙醇)作图，根据线性 拟合的结果，即可求得反应级数 n 和不同温度下的反应速率常数 k。
乙醚
水
分子量
28.1
46.1
74.1
18.0
质量校正因子
0.585
0.64
0.67
0.55
摩尔校正因子
2.08
1.39
0.91
3.03
进料量 反应温度
(mL/min)
(oC)
0.2
290.0
表 2 实验数据举例
反应压力 催化剂用量
色谱面积百分比（%）
(MPa)
g
乙烯 水 乙醇 乙醚
0.101
2.04
ln(C 乙醇)
开关、搅拌器开关及总电源； 13、关闭 N2 钢瓶总阀，待管道内气体全部排出，关闭减压阀； 14、关闭冷却水； 15、教师给学生的数据签字，学生才可以离开。
五、记录与数据处理
1、原始数据记录 记录原始数据，列入表 2。
2、数据处理 按照第二部分——实验原理中所述的方法，对数据进行处理，将相关数据和
结果列入表 3。
实验 序号
进料量 mL/min
表 2 原始数据表
反应压力 反应温度
MPa
oC
面积百分比，% 乙烯 水 乙醇 乙醚
六、思考题
1、本次实验巩固了所学的有关理想反应器及利用全混流反应器进行动力学 数据测定的知识，试分析实验所用内循环无梯度反应器的特性，以乙烯为着眼组
分，给出其设计方程，简述利用该反应器进行动力学实验测定的方法和步骤。 2、回顾总结转化率、收率的概念。 3、分析乙醇脱水反应的特性，试根据实验结果给出最有利于乙烯生成的操
调整操作温度，重复实验，得到不同温度下的速率常数 k，根据阿累尼乌斯 定律，
知，
k = k0 exp(−E / RT )
(5)
ln
k
=
ln
k0
−
E RT
(6)
将 lnk 对 1/T 作图，即可求出指前因子 k0 和活化能 E。
三、实验装置及试剂
1. 实验装置 反应器结构参见图 1。实验装置流程简图如图 2 所示。装置由三部分组成： 第一部分是进料系统，由微量进料泵、氢气钢瓶和汽化器组成；第二部分是反应 系统，由一台内循环式无梯度反应器、温度控制器和显示仪表组成；第三部分是 取样和分析系统，包括产品收集器、六通采样阀在线气相色谱分析仪,六通采样 阀结构及工作原理参见图 3。
二、实验原理
本实验采用磁驱动内循环无梯度反应器，催化剂颗粒置于不锈钢筐内，不 锈钢筐置于反应器内腔，反应器整体置于恒温电炉中。由于搅拌轮的推动作用, 使气流强制循环，可使反应器内的反应混合物达到理想混合,即无浓度梯度和温 度梯度，物料的流动方式近于全混流。根据全混流反应器的设计方程可知，反应 物的反应速率满足式（1）。
器开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水，并打开搅拌器，将 转速调至 1000r/min－1500r/min。 2、打开 H2 发生器，确认色谱检测中载气通过后启动色谱，设置柱箱温度为 110 oC，进样器为 130 oC，检测器为 120 oC，待温度升到指定后，桥电流 设为 100 mA； 3、打开色谱软件，选择通道 A 或者 B（根据实际相连的通道），先设置采集 时间为 6 min，然后根据实际分析所需时间进行调整； 4、待反应器温度升到给定温度，关闭 N2，先将进料阀切至放空状态，打开 泵进料，先开到最大（按 Prime 按钮），待放空管有液体流出，切换至进 料状态，等待几分钟，观察湿式流量计示数，其示数变化表明原料乙醇 进到了反应装置，然后再设置泵的进料为 0.6 mL/min； 5、等待反应装置稳定 15 min 以上，开始采样记录； 6、色谱采样过程：将六通阀从“取样”扳到“进样”状态，同时点击色谱 软件“采样”按钮开始记录，在下一次采样之前将六通阀从“进样”扳 回“取样”状态，让定量管充满样品以备下次采样； 7、色谱出峰依次为乙烯、水、乙醇、乙醚，读取各原料和产物的峰面积； 8、保存到桌面，建立一个以日期命名的文件夹，将采样的名称命名为“061、06-2、06-3”等等； 9、直到最新所采的三组数据的原料和各产物的峰面积比例保持基本不变的 时候，将三组数据给教师看，然后再调节至 0.4、0.3、0.2 mL/min 等至少 共四个进料量条件，继续进行动力学实验； 10、在 250~380oC 之间选取四个温度点，重复上述步骤； 11、实验结束后，设置色谱为关闭，等待~30 min，待检测器的温度降到 80 oC 以下，关闭电源，关闭 H2 发生器； 12、关闭泵进料，打开 N2 进行吹扫，开至总量程一半，流量大约为 300 mL/min，等待~30 min，将搅拌器转速调至 0 转/分钟，依次关闭各控温
实验六 乙醇气固相脱水制乙烯动力学实验
一、实验目的
1、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法。 2、通过乙醇气固相催化脱水实验，巩固所学的有关动力学方面的知识。 3、掌握内循环式无梯度（全混流）反应器的设计方程。 4、掌握利用内循环式无梯度反应器获得反应动力学数据的方法和手段，巩 固动力学数据的处理方法，并可根据动力学方程求出相应的参数值。
-rA
'
=
FA0 X W
A
,
(
mol g h
)
（1）
其中，FA0——进料的摩尔流率，mol/h； XA——反应物 A 的转化率； W——催化剂质量，g； -rA`——反应物 A 的消耗速率，mol/(g·h)。 由此可计算出反应物的反应速率。通过调整进料速率，可以得到不同的反
应物转化率（或反应器出口浓度），从而可得出反应速率常数 k 与反应级数 n。 本实验的对象为乙醇脱水反应，该反应为平行反应，乙醇进行分子内脱水
23.0 27.2 30.6 19.2
以表 2 数据为例，反应产物中乙烯的摩尔分率为：
������乙烯
=
������������������������ ∑ ������������������������
=
2.08×23.0% 2.08×23.0%+3.03×27.2%+1.39×30.6%+0.91×19.2%
图 2 实验装置流程的示意图
样品进
载气进
样品进
载气进
样品出
至色谱
样品出
至色谱
（a）采样状态
（b）进样状态
图 3 六通阀结构及原理示意图
2. 实验试剂
无水乙醇：分析纯，20℃液体密度：ρ 乙醇=789kg/m3
分子筛催化剂：60～80 目，2.04g
四、实验方法及操作步骤
实验步骤如下： 1、打开 N2 气瓶减压阀，将 N2 流量调至约 300ml/min，打开反应器温度控制
对产物进行采样分析，得到各组分的色谱分析面积百分比。利用表 1 所提供的校
正因子按式(4)计算得出各组分的质量分数或摩尔分数。
������������
=
������������ ������������ ∑ ������������������������
(4)
表 1 各组分的校正因子
名称
乙烯
乙醇
作条件。 4、根据所取得的产物组成数据，分析各产物之间的计量关系，若存在误差，
请分析出可能的原因。 5、实验中有否闻到试剂气味，分析出现这一现象的原因。
反应温度 (℃)
进料量 (ml/min)
乙烯
产物组成 (mol%)
水
乙醇
表 3 实验数据处理
乙醚
乙醇转化率 乙烯收率
r 乙烯
%
%
C 乙醇
ln(r 乙烯)
成乙烯，同时可能分子间脱水生成乙醚，参见式（2）和式（3）。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2C2H5OH → C2H5OC2H5 +H2O
(2)
C2H5OH → C2H4 +H2O
(3)
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度则有利于生成乙醚。
在给定温度压力条件下，在所述内循环无梯度反应器内，以 60~80 目分子
筛为催化剂，在一定的乙醇进料速率下，进行乙醇脱水气固相反应。利用六通阀
123 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17
1-压片，2-催化剂，3-框压盖，4-浆叶，5-反应器外筒，6-加热炉， 7-反应器内筒，8-法兰，9-压盖，10-轴承，11-冷却内筒，12-轴， 13-内支撑筒，14-外支撑筒，15-反应器磁钢架，16-底筒，17-磁力泵
生成的乙烯量 Y乙烯 = 原料乙醇量 乙烯生成速率记为 r 乙烯，根据全混流反应器的设计方程可知，
（6）
r
乙烯＝
乙醇进料速率 乙烯收率 催化剂用量
（7）
由理想气体状态方程可得，反应器中乙醇的浓度为：
������乙醇
=
������乙醇 ������������
=
101000∗0.223 8.314∗(273.15+290.0)
图 1 反应器结构
TIC-控温，TI-测温，PI-压力计，J-进液排放三通阀，TCD-热导池检测器 1-氮气气体钢瓶，2-稳压阀，3-干燥器，4-过滤器，5-质量流量计，6-单向阀，7-缓冲器， 8-预热器，9-预热炉，10-反应器，11-反应炉，12-马达，13-六通阀示意图，14-保温箱，
15-气相色谱仪，16-冷凝器，17-转子流量计，18-湿式流量计，19-氢气发生器， 20-原料瓶，21-原料泵