乙醇脱水制备乙烯综合性实验设计

合集下载

乙醇气相脱水制乙烯

乙醇气相脱水制乙烯

实验乙醇气相脱水制乙烯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,反应温度约为300℃。

(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。

(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,又可以进行分于间脱水生成乙醚。

一殷而言,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。

借鉴前人在这方而所做的工作,将乙醇在三氧化二铝催化剂作用下的脱水过程描述成: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。

化学实验报告制取乙烯(3篇)

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。

制取乙烯实验报告

制取乙烯实验报告

制取乙烯实验报告制取乙烯实验报告一、引言乙烯是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药、塑料等领域。

本实验旨在通过酒精的脱水反应制取乙烯,了解乙烯的制备原理和实验过程,同时探讨实验条件对乙烯产率的影响。

二、实验原理乙烯的制备主要通过酒精的脱水反应实现。

当酒精与浓硫酸反应时,酒精分子中的羟基被硫酸亲电性氧原子攻击,形成水分子和烯烃。

其中,乙醇在酸性条件下脱水生成乙烯的反应方程式为:CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O三、实验步骤1. 实验前准备:准备好所需的试剂和仪器设备,包括乙醇、浓硫酸、干燥管、集气瓶等。

2. 实验操作:将一定量的乙醇与浓硫酸按一定比例混合,然后将混合液倒入干燥管中。

在集气瓶中装入适量的水,并用水封法收集产生的乙烯气体。

3. 实验观察:观察产生的气泡、气体颜色和气味等变化,并记录下来。

4. 数据处理:根据实验结果计算乙烯的产率,并进行相关分析。

四、实验结果与分析在实验过程中,我们观察到乙醇与浓硫酸反应后产生了大量气泡,并且气体呈无色、无臭的状态。

根据实验数据计算,乙烯的产率为X%。

通过对产率与实验条件的关系进行分析,我们发现以下几点:1. 浓硫酸的用量:实验中我们尝试了不同浓度的硫酸,发现当浓度过低时,乙醇的脱水反应不完全,乙烯产率较低;而当浓度过高时,硫酸过度吸附乙醇分子,同样会导致乙烯产率下降。

2. 反应温度:实验中我们控制了反应温度,发现较高的温度可以促进乙醇分子的脱水反应,提高乙烯产率。

但当温度过高时,乙烯易于发生副反应,降低产率。

3. 反应时间:实验中我们尝试了不同的反应时间,发现随着反应时间的延长,乙烯产率逐渐增加,但达到一定时间后产率趋于稳定。

这是因为乙醇分子的脱水反应需要一定的时间,但过长的反应时间会导致乙烯的进一步分解。

五、实验结论通过本实验,我们成功制备了乙烯,并获得了一定的产率。

实验结果表明,乙烯的制备受到多个因素的影响,包括浓硫酸的用量、反应温度和反应时间等。

乙醇乙烯制作实验报告

乙醇乙烯制作实验报告

一、实验目的1. 学习乙醇的制备方法。

2. 学习乙烯的制备方法。

3. 掌握实验操作技能,提高实验操作水平。

二、实验原理1. 乙醇的制备:乙醇可以通过酒精发酵法、乙烯水化法等方法制备。

本实验采用乙烯水化法制备乙醇。

2. 乙烯的制备:乙烯可以通过乙醇脱水法、乙烷催化氧化法等方法制备。

本实验采用乙醇脱水法制备乙烯。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧瓶、冷凝管、温度计、酒精灯、滴定管、试管、铁架台、玻璃棒等。

2. 试剂:乙醇、浓硫酸、无水氯化钙、氢氧化钠、氢氧化钠溶液、氢氧化钠固体、氢氧化钠水溶液、硫酸铜溶液、碘化钾溶液等。

四、实验步骤1. 乙醇的制备:(1)取一定量的乙醇放入烧瓶中,加入适量的浓硫酸。

(2)将烧瓶置于酒精灯上加热,同时用温度计控制温度在140℃左右。

(3)观察反应现象,当反应液变为无色时,停止加热。

(4)将反应液倒入冷凝管中,冷却至室温。

(5)加入适量的无水氯化钙,过滤除去杂质。

(6)将滤液转移至烧瓶中,加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值至7。

(7)加入适量的硫酸铜溶液,观察蓝色沉淀的形成。

(8)将反应液转移至烧瓶中,加入适量的氢氧化钠固体,搅拌溶解。

(9)将反应液转移至滴定管中,用碘化钾溶液滴定至蓝色消失。

2. 乙烯的制备:(1)取一定量的乙醇放入烧瓶中,加入适量的浓硫酸。

(2)将烧瓶置于酒精灯上加热,同时用温度计控制温度在140℃左右。

(3)观察反应现象,当反应液变为无色时,停止加热。

(4)将反应液倒入冷凝管中,冷却至室温。

(5)加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值至7。

(6)将反应液转移至烧瓶中,加入适量的氢氧化钠固体,搅拌溶解。

(7)将反应液转移至滴定管中,用碘化钾溶液滴定至蓝色消失。

五、实验结果与分析1. 乙醇的制备:实验过程中,反应液变为无色,说明乙醇已经生成。

加入无水氯化钙后,过滤除去杂质,得到的滤液呈无色。

加入氢氧化钠溶液后,调节pH值至7,加入硫酸铜溶液,观察到蓝色沉淀的形成,说明乙醇已经制备成功。

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。

乙醇气固相催化制备乙烯实验报告

乙醇气固相催化制备乙烯实验报告

化工专业实验报告实验六乙醇气固催化脱水制乙烯姓名:XXX学号:XXXXXX班级:同组人:一实验目的1、掌握乙醇脱水实验的反应过程、实验流程和操作。

2、掌握乙醇气相脱水操作条件对产物收率的影响,学会获取稳定的工艺条件的方法。

3、了解固定床反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器的正常操作和安装。

4、学习气相色谱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、学习微量泵的使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。

二、实验原理乙醇脱水属于平行反应,即可进行分子内脱水生成乙烯,又可进行分子间脱水生成乙醚。

一般而言,较低的温度有利于生成乙醚,因此该复合反应条件改变,脱水机理也有不同。

采用浓硫酸、氧化铝和分子筛催化剂可以有下列反应过程产生:浓硫酸:2C2H5-OH C2H5OC2H5+H2O(140℃)C2H5OH C2H4+H2O(170℃)氧化铝:C2H5OH C2H4+H2O(360℃)分子筛:C2H5OH C2H4+H2O(300℃)随着温度升高,反应可得到足够多的乙烯转化,而乙醚的生成量较少。

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。

世界上已将乙烯产品作为衡量一个国家石油化工生产水平的重要标志之一。

主要用于制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸、高级醇等,还可用来催熟水果。

三、实验装置及流程图6-1 固定床反应装置实物图 VAVV 57151683TCITITCI-控温热电偶;TI-测温热电偶;PI-压力计; K-调节阀;V-截止阀;VA-调节阀;VB-安全阀;1-气体钢瓶;2-钢瓶减压阀;3-稳压阀;4-干燥器;5-过滤器;6-质量流量控制器;7,7'-取样器;8-预热炉;9-预热器;10-反应炉;11-固定床反应器;12-汽液分离器;13-冷凝器; 14-尾液收集器;15-转子流量计;16-湿式流量计; 17-加料罐;18-液体泵;PI9104TCI TCITCI6137'141812111217KPIVV57151683TCITI TCI-控温热电偶;TI-测温热电偶;PI-压力计; K-调节阀;V-截止阀;VA-调节阀;VB-安全阀;1-气体钢瓶;2-钢瓶减压阀;3-稳压阀;4-干燥器;5-过滤器;6-质量流量控制器;7,7'-取样器;8-预热炉;9-预热器;10-反应炉;11-固定床反应器;12-汽液分离器;13-冷凝器; 14-尾液收集器;15-转子流量计;16-湿式流量计; 17-加料罐;18-液体泵;PI9104TCI TCITCI6137'14181111217K PI图6-2 乙醇气固催化制备乙烯实验流程图本实验选用固定床反应器,凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。

乙醇制取乙烯实验报告

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第29卷第3期2014年6月
大学化学
UNIVERSITY CHEMISTRY Vol.29No.3
Jun.2014 乙醇脱水制备乙烯综合性实验设计*
马新起 郭泉辉 杨显
(河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所 河南开封475004)
摘要 从实验设计的思路㊁实验目的㊁实验设备㊁实验操作流程㊁实验思考题㊁实验数据记录和实验结果的处理等方面介绍乙醇脱水制备乙烯综合性实验的设计与实现过程㊂
关键词 高等教育 综合性实验 实验设计
随着高等教育改革的进一步深化,各高等院校更加注重对大学生创新意识㊁创新精神和创新能力的培养,对于理工科院校来说,进一步强化学生的工程实践能力是很重要的[1⁃3]㊂学生通过系统的实验训练,可以初步了解和掌握所学理论知识的运用,培养实践能力㊁分析问题能力和创新能力[4⁃6]㊂学生在学过乙烯的相关内容后,对以石油路线制备乙烯的过程有了一定的了解;同时也了解了利用可再生的生物质为原料制备生物乙醇㊁再以生物乙醇制备乙烯的路线[7⁃9]㊂
本文从实验设计的思路㊁实验目的㊁实验主要设备㊁实验操作流程㊁实验思考题㊁实验数据记录方法和实验结果的处理方法等方面,介绍我们利用本校现有实验装置开设的一个乙醇脱水制备乙烯综合性实验的设计与实现过程㊂希望借此为理工科院校实验教学改革提供一些参考㊂本文介绍的实验可作为化学化工类本科生的必修或选修实验㊂
1 实验设计的思路
笔者在本科生的专业课教学中主要是主讲及辅导化工工艺学和化工实验等课程㊂为了使学生熟悉后石油时代替代能源开发和利用的方法及其重要性,掌握利用生物乙醇制备乙烯的原理㊁工艺过程及自控系统㊁产物分析检测的方法,培养学生的实践能力和创新能力[10⁃11],笔者根据对石油路线制乙烯的工艺过程的了解,利用现有实验装置作为平台,开设了乙醇脱水制备乙烯的综合性实验㊂
乙醇催化脱水制备乙烯综合性实验综合运用了先修课程中学过的有机化学㊁化工原理㊁化学反应工程㊁化工仪表与自动化㊁仪器分析㊁化工工艺学等内容㊂先修课程所学内容在综合实验中的应用见表1㊂
表1摇先修课程所学内容在综合实验中的应用
先修课程先修课对应内容实验使用内容
有机化学烯烃的制备乙烯的制备方法
化工工艺学烃类裂解制乙烯乙醇制乙烯㊁数据处理
化工原理流体输送物料的输送与计量
化学反应工程反应器的型式固定床反应器
化工原理传热设备冷凝冷却器的选择
化工仪表与自动化仪表㊁自动化控制在线控制系统
仪器分析气相色谱反应产物的分析检测
*基金资助:河南大学第十二批校级教学改革研究资助项目(No.20120046)
85大学化学第29卷 2 实验目的
根据本校教学大纲要求,化学化工实验的目的是提高学生的动手能力和分析㊁解决问题的能力,掌握实验的设计和组织方法,学会使用自控仪表和用微机采集数据㊁进行数据处理,并能运用实验技术进行化工新产品的开发和独立进行科学研究㊂
乙醇脱水制备乙烯实验的具体实验目的如下:
(1)了解固定床反应器㊁柱塞泵㊁气相色谱仪的结构,熟悉其工作原理与操作方法㊂
(2)掌握乙醇脱水制备乙烯反应的基本原理和工艺流程㊂
(3)熟悉乙醇脱水制备乙烯的在线控制原理和反应产物分析检测方法㊂
(4)掌握实验结果的数据处理方法㊂
3 实验原理和主要实验设备
乙醇催化脱水制备乙烯是一个在催化剂作用下的气⁃液或气⁃固非均相反应㊂工业上常用活性氧化铝㊁分子筛等做催化剂[12]㊂本实验选用改性ZSM⁃5分子筛催化剂,催化剂的活性温度范围为250~ 300℃㊂
乙醇脱水的主要化学反应如下:
OH C2H4+H2O
C2H5→
OH C2H5OC2H5+H2O
2C2H5→
实验所用的主要试剂为无水乙醇(分析纯)㊂
实验所用的主要设备有:J⁃W柱塞计量泵(杭州之江石化装备有限公司);固定床反应器及乙醇预热器(天津市天大北洋化工实验设备有限公司);气液分离器(自制);GC7700气相色谱仪(上海天美科学仪器有限公司);JJ300型电子天平(常熟市双杰测试仪器厂)㊂
4 实验操作流程
乙醇脱水制备乙烯的实验流程见图1㊂
图1摇乙醇脱水制备乙烯实验流程示意图
在线设定预热器㊁固定床各段加热温度,原料乙醇由柱塞式计量泵进样,经过预热器气化后,进入固定床反应器中(催化剂装填量约25mL),反应产生的气体从反应器下部进入冷凝器,冷凝后的气液混合物进入气液分离器;分别取气相产物和液相产物,利用气相色谱仪分析检测;液相产物用电子天平进行称量,在分析检测后倒入密闭的废液收集桶;气相产物尾气经湿式气体流量计计量后用管线引至室外放空㊂
5 实验数据记录与实验结果的处理方法 气相产物经气相色谱仪分析检测可能有的产物为:乙烯㊁乙醇㊁水㊁乙醚;液相产物经气相色谱仪分析检测可能有的产物为:乙醇㊁水㊁乙醚㊂ 实验数据记录包括:室温㊁大气压,反应温度㊁反应时间㊁进料量㊁出料量等㊂ 实验可以根据原始数据,进行数据处理,并根据学生所学过的相关课程中的公式[13]计算出转化率㊁选择性和收率㊂实验结果处理时采用以下公式进行计算:
转化率=参加反应的原料量通入反应器的原料量
×100% 选择性=转化为目的产物的原料量参加反应的原料量
×100% 收率=转化为目的产物的原料量通入反应器的原料量
×100%=转化率×选择性6 实验思考题
为了提高综合性实验的实验效果,在实验设计过程中准备了一定数量的思考题供学生在预习实验㊁复习实验及实验过程中思考㊂本实验主要设定的思考题如下: (1)根据学过的相关课程,制备乙烯的方法有哪些? (2)影响乙醇催化脱水制备乙烯的因素有哪些? (3)利用气相色谱分析检测气㊁液相样品时应注意哪些问题? (4)本实验中的固定床反应器能否用流化床反应器替代?请说明理由㊂
7 结语 本文介绍的乙醇脱水制备乙烯综合性实验已在本校2008~2010级化学化工专业的学生实验中试用㊂结果表明,学生通过做本实验,拓宽了自己的知识面,加深了对有机化学㊁化工工艺学等课程的理解,提高了分析问题和解决问题的能力,取得了较好的实验效果㊂本实验可作为化学化工类本科生的必修或选修实验开设㊂ 下一步拟开设成设计型研究型实验,让学生自己设计进料量㊁温度等,以进一步培养学生的实践能力和创新能力㊂
参 考 文 献
[1] 陈国金.实验室研究与探索,2010,29(3):95
[2] 赖绍聪,华洪,王震亮,等.中国大学教学,2007(8):12
[3] 马新起.实验技术与管理,2001,18(4):57[4] 郭瑞丽,张建树,代斌.高教论坛,2010(3):41[5] 吕淑平,马忠丽,王科俊.实验技术与管理,2010,27(8):123[6] 胡涛,孟长功,王春艳,等.大学化学,2011,26(4):59[7] 杨波,周海.化工技术与开发,2009,38(12):27[8] 张林香,王俊文,刘世斌,等.实验室科学,2007(2):51[9] 朱瑞芬,张亚静,金谊.宁波工程学院学报,2009,21(3):133[10] 徐寿昌.有机化学.第2版.北京:高等教育出版社,1993[11] 马新起,乔聪震,吉欣,等.化工高等教育,2007(5):82[12] 胡应杰,薛蒙伟.南京晓庄学院学报,2009(6):48[13] 吴指南.基本有机化工工艺学.修订版.北京:化学工业出版社,199995 第3期马新起等:乙醇脱水制备乙烯综合性实验设计。

相关文档
最新文档