实验3乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定题库

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基本有机化工工艺学的配套题库

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基本有机化工工艺习题一、填空题:1、基本有机化学工业是化学工业中的重要部门之一,它的任务是:利用自然界存在的煤、石油(天然气)和生物质等资源,通过各种化学加工的方法,制成一系列重要的基本有机化工产品。

2、(乙烯)的产量往往标志着一个国家基本有机化学工业的发展。

3、天然气主要由(甲烷)、乙烷、丙烷和丁烷组成。

4、天然气中的甲烷的化工利用主要有三个途径之一:在镍催化剂作用下经高温水蒸气转化或经部分氧化法制(合成气),然后进一步合成甲醇、高级醇、氨、尿素以及一碳化学产品。

5、石油主要由(碳)氢两元素组成的各种烃类组成。

6、石油中所含烃类有烷烃、(环烷烃)和芳香烃。

7、根据石油所含烃类主要成分的不同可以把石油分为烷基石油(石蜡基石油)、环烷基石油(沥青基石油)和(中间基石油)三大类。

8、根据不同的需求对油品沸程的划分也略有不同,一般分为:轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、(润滑油)和重油。

9、原油在蒸馏前,一般先经过(脱盐)、(脱水)处理。

11、原油经过初馏塔,从初馏塔塔顶蒸出的轻汽油,也称(石脑油)。

12、石脑油是(催化重整)的原料,也是生产(乙烯)的原料。

14、催化裂化目的是将不能用作轻质燃料油的(常减压馏分油)加工成辛烷值较高的汽油等轻质原料。

15、直链烷烃在催化裂化条件下,主要发生的化学变化有:碳链的断裂和脱氢反应、(异构化反应)、环烷化和芳构化反应和叠合、脱氢缩合等反应。

19、基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、(加氢裂化)。

20、工业上采用的催化裂化装置主要有以硅酸铝为催化剂的(流化床催化裂化)和以高活性稀土Y分子筛为催化剂的提升管催化裂化两种。

23、催化重整是使原油常压蒸馏所得的轻汽油馏分经过化学加工变成富含芳烃的高辛烷值汽油的过程,现在该法不仅用于生产高辛烷值汽油,且已成为生产(芳烃)的一个重要来源。

24、催化重整常用的催化剂是( Pt/Al2O3 )。

25、催化重整过程所发生的化学反应主要有:(环烷烃脱氢芳构化)环烷烃异构化脱氢形成芳烃、烷烃脱氢芳构化、正构烷烃的异构化和加氢裂化等反应。

乙醇气相脱水制乙烯

乙醇气相脱水制乙烯

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:专业:班级:姓名:学号:指导教师:同组姓名:日期:2012 年05月15日一、实验目的1、巩固所学的有关动力学方面的知识;2、掌握获得的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他有关设备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、实验原理乙醇脱水属于平等反应。

既可以进行分子内脱水成乙烯,又可以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,而较低的温度则有利于生成乙醚。

较低温度:OHHOCHCOHHC25252522+→较高温度:OHHCOHHC24252+→三、实验装置、流程及试剂1、实验装置:装置由三部分组成:第一部分是有微量进料泵,氢气钢瓶,汽化器和取样六通阀组成的系统;第二部分是反应系统,它是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,包括六通阀,产品收集器和在线气相色谱信。

2、实验流程如下图所示:内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图3、试剂和催化剂:无水乙醇,优级纯;分子筛催化剂,60~80目,重0.4g。

四、实验步骤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℃,汽化室130℃,检测室温达到120℃,待温度稳定后,打开导热池——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200~380℃之间选择三个温度,测定每5分钟内反应后乙醇和水的质量并记录,每个温度测定2~3次。

五、数据处理乙醇进料速度:0.30ml/min 乙醇每5min内进料质量:1.5×0.79=1.185g 乙醇密度:ρ=0.79g/ml表1 数据记录表实验序号反应温度/℃乙醇和水的质量/g 平均质量/g1 a 187.00 1.181.17b 188.35 1.162 a 226.50 1.161.15b 226.20 1.143 a 266.80 1.091.10b 267.20 1.11表2 数据处理结果表序号反应温度℃乙醇进料量ml/min产物组成mol%乙稀的收率x乙烯生成速率ymol/(g·min) 乙烯% 其他%1 187.68 0.3 1.85 98.15 0.0208 2.68×10-42 226.35 0.3 4.62 95.38 0.0484 6.24×10-43 267.00 0.3 10.54 89.46 0.1178 1.52×10-3 表中:乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中的乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成的乙烯量/原料中乙醇的摩尔数乙烯的生成速率=(乙醇的进料速度×乙烯的收率)/催化剂用量计算:187.68℃下,乙烯的摩尔数=(1.185-1.17)/28=5.36×10-4mol进料乙醇的摩尔数=1.185/46=0.0258mol产物总的摩尔数=0.0258+5.36×10-4=0.02904mol得:乙烯所占的百分比=5.36×10-4/0.02904×100%=1.85%乙烯收率=5.36×10-4/0.0258=0.0208乙烯生成速率=5.36×10-4/(5×0.4)=2.68×10-4mol/(g·min)同理可得226.35℃、267.00℃的数据,填入表中。

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(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

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。

乙醇脱水反应研究实验

乙醇脱水反应研究实验

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,气相色谱及电脑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〔g〕→ C2H4〔g〕+ H2O〔g〕C2H5OH〔g〕→ C2H5OC2H5〔g〕+H2O〔g〕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。

实验3乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定

实验3乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定

实验三简易内循环无梯度反应(乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定)一、实验目的1.巩固所学有关反应动力学方面的知识。

2.掌握测取宏观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.了解内循环式无梯度反应器的特点及其使用方法。

二、实验原理反学动力学描述了化学反应速率与各种因素如浓度、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。

气固相催化反应是一个多步骤的反应,它包括以下七个步骤:1.反应物分子由气流主体向催化剂的外表面扩散(外扩散);2.反应物分子由催化剂外表面向催化剂微孔内表面扩散(内扩散);3.反应物分子在催化剂微孔内表面上被吸附(表面吸附);4.吸附的反应物分子在催化剂的表面上发生化学反应,转化成产物分子(表面反应);5.产物分子从催化剂的内表面上脱附下来(表面脱附);6.脱附下来的产物分子从微孔内表面向催化剂外表面扩散(内扩散);7.产物分子从催化剂的外表面向气流主体扩散。

这七个步骤可分为物理过程和化学过程。

其中步骤1、2、6、7为物理扩散过程,步骤3、4、5为化学过程。

在化学过程中,步骤3、步骤5分别为化学吸附和化学脱附过程,步骤4为表面化学反应过程。

整个反应的总速率取决于这7个步骤中阻力最大的一步,该步骤称为反应的速率控制步骤。

如果步骤1或7为控制步骤,称反应为外扩散控制反应;如果步骤2或6为控制步骤,称反应为内扩散控制反应;如果步骤3、4或5的任何一步为控制步骤,称反应过程为反应控制或动力学控制。

在考虑以上所有步骤的影响的反应速率为为宏观反应速率,在消除了传递过程(包括热量传递和质量传递)的影响的理想情况下,测得的化学反应的反应速率为相应反应的本征反应速率。

在实际反应过程中,由于固体催化剂一般都具有很大的内表面,反应物质通过扩散达到催化剂内部的不同深度进行反应,因而导致常常具有浓度梯度和温度梯度,而这个浓度梯度和温度梯度对催化反应影响一般很大,因此需要了解催化剂颗粒内表面的浓度和温度梯度,即内扩散对总反应速率的影响。

乙醇气相脱水制乙烯动力学实验

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。

乙醇脱水反应动力学参数测定实验讲义

乙醇脱水反应动力学参数测定实验讲义

三、实验装置及流程
采用磁驱动内循环无梯度反应器,实验流程如图 1,反应器见图 2。
TT—热电偶,PI—压力计,1—钢瓶,2—稳压阀,3—调节阀,4—转子流量计,5—预热器,6— 预热炉,7—反应器,8—反应炉,9—冷凝器,10—尾液收集器,11—六通阀,12—马达 图 1 内循环无梯度乙醇脱水实验装置
2、数据处理
表 2 数据处理表 实 验 号 1 反应 温度 /℃ 245 乙醇进 料量 /(ml/mi n) 2 4 6 2 270 2 4 6 3 312 2 4 6 产物摩尔数组成 乙烯 0.064 0.025 0.056 0.515 0.549 0.504 0.544 0.523 0.454 水 0.321 0.281 0.221 0.195 0.152 0.229 0.309 0.333 0.305 乙醇 0.602 0.667 0.712 0.265 0.258 0.235 0.145 0.144 0.240 乙醚 0.013 0.027 6 0.011 0.025 0.041 0.032 0.003 0 0.006 乙醇转 化率 0.1301 0.1073 0.099 0.6807 0.7098 0.7073 0.7910 0.7841 0.6601 乙烯 收率 0.092 5 0.033 5 0.070 9 0.620 5 0.617 5 0.627 6 0.782 7 0.784 1 0.643 1 V/(mol · min1 -1 g ) 0.0010 0.0008 0.0024 0.0071 0.0141 0.0646 0.0090 0.0179 0.0221 C/(L/m ol) 0.0141 6 0.0156 9 0.0167 5 0.0059 5 0.0057 9 0.0052 7 0.0030 2 0.0030 0 0.0050 0 2.9801 1.1933 K/( L1 · min1 -1 g ) 0.0706 2
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验三简易内循环无梯度反应(乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定)
验目的
.巩固所学有关反应动力学方面的知识。

.掌握测取宏观反应动力学数据的手段和方法。

.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。

.了解内循环式无梯度反应器的特点及其使用方法。

验原理
反学动力学描述了化学反应速率与各种因素如浓度、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要的作用。

它也是反应工程学科的重要组成部分。

气固相催化反应是一个多步骤的反应,它包括以下七个步骤:
.反应物分子由气流主体向催化剂的外表面扩散(外扩散);
.反应物分子由催化剂外表面向催化剂微孔内表面扩散(内扩散);
.反应物分子在催化剂微孔内表面上被吸附(表面吸附);
.吸附的反应物分子在催化剂的表面上发生化学反应,转化成产物分子(表面反应);
.产物分子从催化剂的内表面上脱附下来(表面脱附);
.脱附下来的产物分子从微孔内表面向催化剂外表面扩散(内扩散);
.产物分子从催化剂的外表面向气流主体扩散。

这七个步骤可分为物理过程和化学过程。

其中步骤1、2、6、7为物理扩散过程,步骤3、4、5为化学过程。

在化学过程中,步骤3、为化学吸附和化学脱附过程,步骤4为表面化学反应过程。

整个反应的总速率取决于这7个步骤中阻力最大的一步,该步骤称为反步骤。

如果步骤1或7为控制步骤,称反应为外扩散控制反应;如果步骤2或6为控制步骤,称反应为内扩散控制反应;如果步骤任何一步为控制步骤,称反应过程为反应控制或动力学控制。

在考虑以上所有步骤的影响的反应速率为为宏观反应速率,在消除了括热量传递和质量传递)的影响的理想情况下,测得的化学反应的反应速率为相应反应的本征反应速率。

在实际反应过程中,由于固体催化剂一般都具有很大的内表面,反应物质通过扩散达到催化剂内部的不同深度进行反应,因而导致常梯度和温度梯度,而这个浓度梯度和温度梯度对催化反应影响一般很大,因此需要了解催化剂颗粒内表面的浓度和温度梯度,即内
速率的影响。

在消除外扩散的影响的条件下,测出宏观反应速率,再和本征反应速率比较,即可得出内扩散对总反应速率的影响。

内循环无梯度反应器来测定内扩散对总反应速率的影响。

图3-18-1为实验室用内循环无梯度反应器的示意图。

该反应器中催化剂固定不动,采用涡轮搅拌器实现反应气体在反应器内循环流只有少量的反应气从进口加入补充和少量的反应气从出口离开反应器,而有由大量气体在反应器进、出口处循环流动,并和补充的通过催化剂床层。

当循环气流量和原料气流量之比足够大时,反应气体的组成在催化剂床层进出口处变化甚微,此时反应器内就不,即可以用反应物出口浓度计算反应速率。

同时通过合理设计反应器的温度保温与控制系统,很容易实现反应器中温度无梯度。

这应气体中浓度和温度梯度。

图3-18-1 无梯度反应器示意图
设反应气进口流量为q V0,反应原料A浓度为c A0;反应气出口流量为q V1,反应原料A浓度为c A1,循环气体的流量为q c,反应器进口处循环气刚混合时反应原料A的浓度为c Ai,则有:
q V0c A0+q c c A1= (q V0+q c) c Ai (3比R c=q c / q V0,上式可变换为:
(3很大时,c Ai= c A1,此时反应器内原料浓度处处相等。

一般来说当R c>25时,无梯度反应器实质上是全混流反应器,反应速率可以简单
(3-1式中,V R为催化剂床层的体积。

当反应过程中气体体积无变化时,上式可写为:
(3因而,在某一反应条件下,只要测得进、出气体的流量和进、出口气体原料的浓度,就可以反应在该条件下的宏观反应速率。


参数的实验设计方法设计并进行实验,测得在不同反应温度和浓度条件下的宏观反应速率,通过计算便可求得宏观动力学方程。

本实验是测定乙醇脱水是制备纯净乙烯的宏观动力学方程。

所用催化剂,该催化剂的优点是乙烯收率高,反应温度较低(约300°C 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,较高的温度有得于生成乙烯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+H2O
C2H5OH®C2H4+H2O
)你的位置:第三章实验部分->实验十八乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定(2/2)
三、实验装置与流程
图3-18-2为实验流程示意图。

原料乙醇经微量进料泵1计量后,进入汽化器2汽化,然后通过六通阀3进入无梯度反应器5,反应气体离冷凝器7冷凝后放空。

通过旋转六通阀3或4向气相色谱仪6进样后,分析出反应器进口和出口的气体的组成。

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.在反应器中加入3.0g粒度为60~80目的分子筛催化剂。

2.打开H2钢瓶高速色谱仪的柱前压力至0.05MPa。

确认色谱检测器有载气通过反启动色谱仪。

调整柱温到定后,打开热导池的开关,并调整桥电流至150mA。

3.在色谱仪升温的同时,打开阀恒温箱和管路加热器开关,使之升温到110℃。

由于脱氢反应为一级反应,则生成乙烯的反应速率的常数k可能通过下式求出:
k=r/c A
根据阿累尼乌斯方程k=k0exp(-E/RT),将1nk对1/T作图,即可求出k0和E。

在低温有乙醚生成的情况下,参照上述计算过程,求出乙醇的消耗速率常数和相应的活化能。

在此,同样
六、思考题
1.用无梯反应测定化学反应动力学的优、缺点是什么?
2.要想证明测定的是本征动力学数据,还需要补充哪些验内容?
3.分另画出温度和乙醇进料速率与乙醇收率的关系曲线,并对这两类曲线所反映出的规律作出解释。

参考文献
1.刘光永主编. 化工开发实验技术. 天津:天津大学出版社,1994
2.房鼎业,乐清华,李福清主编. 化学工程与工艺专业实验. 北京:化学工业出版社,2000
3. 朱炳辰主编. 化学反应工程. 北京:化学工业出版社,2001
□后退。

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