乙醇脱水反应研究

合集下载

乙醇在催化裂化催化剂上催化脱水反应性能的研究

乙醇在催化裂化催化剂上催化脱水反应性能的研究

较高 , 作 温 度 为 3 0~ 4 0。 乙 烯 转 化 率 为 操 6 5 C,
9 ~ 9 , 择 性 为 9 l 。后 来 在 氧 化 铝 基 3 9 选 8 】
石油 化 工科 学研 究 院 提 出 乙醇 催 化脱 水制 乙 烯 工艺 与催 化 裂 化装 置 耦 合 的设计 思 路 ] 。与 催 化裂 化过程 共用 一种催 化剂 , 以大 幅度 降低 乙醇 可 制 乙烯 的操作 成本 。本 课 题选 用 种具 有 代 表性 的工 业催化 裂化 催化剂 , 即催 化剂 A、 化 剂 B 催 催 、 化剂 C, 察 乙醇在这 三种催 化剂上 进行 催化 脱 水 考
收稿 口期 :0 80 2 修 改稿 收到 期 :080 ~6 2 0 —40 ; 2 0 52 。 作 者简 介 : 志 强 ( 7 ) 】 师 ,0 7年 、 石 油 化 工 乔 1 4 , 9 程 20 于
石 油 炼 制 与 化 工 P TR UM R( E S N E Ol E P ) S I G AND P TR ) HE C C E ( C MI AI S
第3 9卷 第 1 0期
乙醇在 催 化 裂 化 催化 剂 上 催化 脱 水 反 应 性 能 的 研 究
乔 志强 ,谢 朝 钢 。 ,吴治 国。 ,舒 兴 田。
产 乙烯 工艺 儿乎淡 出历史 舞 台。从 1 7 年 世界 能 93 源危 机 以来 , 价格 因素使 得小规 模 乙醇生 产 乙烯 工 艺在 世界局 部地 区 ( 印度 、 巴西 等 ) 所 恢 复 , 有 这种 恢复也 伴随 着一 定 的技 术 进 步 。 乙醇 生产 乙烯 工
艺 的技术 进步主要 表现 在催化 剂改进 、 应器 型式 反
(. 国 石化 股 份 有 限公 司广 州 分 公 司 , 州 5 0 2 ;. 油 化 工 科 学 研 究 院 ) 1中 广 l 76 2 石

乙醇分子间脱水产物

乙醇分子间脱水产物

乙醇分子间脱水产物乙醇(C2H5OH)是一种常见的有机化合物,广泛应用于化工、医药和酒精饮料等领域。

在某些条件下,乙醇分子间会发生脱水反应,产生脱水产物。

本文将探讨乙醇分子间脱水产物的形成机制、性质以及相关应用。

一、形成机制乙醇分子间脱水是指乙醇分子中的羟基(-OH)和氢原子(H)失去,生成一个水分子(H2O)。

这个反应需要一定的条件,如高温、催化剂或者酸性环境。

在这些条件下,羟基上的氢原子会与另一个乙醇分子的氧原子结合,形成一个醚键,同时释放出一个水分子。

乙醇分子间脱水的反应方程式如下所示:C2H5OH → C2H4 + H2O二、性质乙醇分子间脱水产物主要是乙烯(C2H4),它是一种无色气体,具有特殊的气味。

乙烯是一种重要的工业原料,广泛用于合成聚乙烯、乙烯基醋酸纤维等。

乙烯是一种不稳定的化合物,容易聚合或发生其他反应,因此在工业上常采取相应的措施来稳定乙烯的性质。

乙醇分子间脱水还会产生一个水分子,它是一种无色液体。

水是地球上最重要的物质之一,广泛应用于生活、工业、农业等领域。

水分子具有极性,能够溶解许多物质,是生命体系存在和发展的基础。

三、应用乙醇分子间脱水产物乙烯具有重要的工业应用。

乙烯是合成聚乙烯的原料,聚乙烯是一种广泛应用于塑料制品、纺织品、包装材料等领域的合成材料。

此外,乙烯还可以用于合成其他化学品,如乙烯基醋酸纤维、乙烯基氯等。

水分子是人类生活必需的物质,广泛应用于生活和工业。

在生活中,水用于饮用、洗涤、农业灌溉等方面。

在工业中,水常用作溶剂、反应介质以及能源传递媒介等。

同时,水还是许多物质的反应产物,例如水合物的形成。

乙醇分子间脱水产物还可以用于合成其他有机化合物。

在有机合成中,乙醇经过脱水反应可以得到乙烯,乙烯再进行其他反应可以合成更复杂的有机化合物。

这种方法在制药、染料、香料等领域得到了广泛应用。

总结:乙醇分子间脱水产物是乙醇分子发生脱水反应后所形成的产物。

这种反应需要一定的条件,如高温、催化剂或酸性环境。

实验4 乙醇脱水

实验4 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研究实验姓名:邢瑞哲实验时间:2014.04.15同组人:徐晗、苟泽浩专业:化学工程与工艺组号: 3 学号: 3011207058 指导教师:实验成绩:固定床乙醇脱水反应研究实验实验报告固定床乙醇脱水反应研究实验1. 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。

2. 实验仪器和药品实验仪器: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。

药品:ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂;分析纯乙醇;蒸馏水。

3. 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。

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。

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

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

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。

乙醇脱水实验报告

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。

气固相催化反应乙醇脱水流化床实验报告

气固相催化反应乙醇脱水流化床实验报告

气固相催化反应乙醇脱水流化床实验报告1. 背景乙醇脱水是一种重要的化学反应,用于生产乙烯和丙烯等重要化工原料。

传统的乙醇脱水方法通常采用氧化铝或硅铝酸盐作为催化剂,在高温下进行。

然而,这些传统方法存在能源消耗高、催化剂寿命短等问题。

近年来,气固相催化反应在乙醇脱水领域得到了广泛关注。

流化床作为一种常用的反应器类型,具有高传质、高传热性能,能够有效提高反应速率和催化剂利用率。

本实验旨在研究气固相催化反应乙醇脱水在流化床中的性能,并探究不同操作条件对反应效果的影响。

2. 实验设计与分析2.1 实验装置本实验使用了一个带有进料装置、流化床反应器、产品收集器和在线分析仪器的实验装置。

乙醇和催化剂经过预处理后,通过进料装置进入流化床反应器,反应过程中产生的气体产物被收集器收集,并通过在线分析仪器对其进行分析。

2.2 催化剂选择本实验选择了一种新型催化剂作为研究对象。

该催化剂具有较高的活性和稳定性,能够在相对较低的温度下实现乙醇脱水反应。

通过催化剂的表面积、孔径大小、酸碱性等方面的测试和分析,确定了最佳催化剂用量。

2.3 实验条件本实验分别研究了温度、乙醇浓度和空气流速对乙醇脱水反应的影响。

在不同温度下进行实验,记录反应速率和产物选择性。

根据实验结果,确定最佳反应温度。

改变乙醇浓度,在一定范围内进行实验,观察乙醇浓度对反应速率和产物选择性的影响。

根据实验结果,确定最佳乙醇浓度。

调节空气流速,在一定范围内进行实验,研究空气流速对反应效果的影响。

根据实验结果,确定最佳空气流速。

2.4 实验结果与分析实验结果表明,在温度为XXX°C、乙醇浓度为XXX%、空气流速为XXX m/s的条件下,乙醇脱水反应的反应速率最高,产物选择性最好。

通过催化剂的表面积和孔径大小测试,发现催化剂具有较高的比表面积和适当的孔径大小,有利于反应物质的吸附和扩散,从而提高了反应速率。

催化剂的酸碱性也对反应性能有一定影响。

过强或过弱的酸碱性都会抑制乙醇脱水反应的进行。

电镜乙醇脱水实验报告(3篇)

电镜乙醇脱水实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 通过电镜观察乙醇脱水反应过程中的微观结构变化。

2. 分析乙醇脱水反应的机理,为后续实验提供理论依据。

二、实验原理乙醇脱水反应是指乙醇分子在特定条件下失去水分子,生成乙烯和乙醚的过程。

该反应可通过加热、催化剂等途径实现。

在电镜下观察乙醇脱水反应,可以直观地看到反应过程中分子结构的改变,从而分析反应机理。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:乙醇、浓硫酸、催化剂等。

2. 实验仪器:电镜、加热装置、反应容器、样品制备装置等。

四、实验步骤1. 配制乙醇溶液:将一定量的乙醇加入反应容器中,再加入适量的浓硫酸作为催化剂。

2. 加热反应:将反应容器置于加热装置上,加热至一定温度,保持一定时间。

3. 样品制备:将反应后的溶液进行过滤、洗涤、干燥等处理,得到乙醇脱水反应产物。

4. 电镜观察:将制备好的样品进行切片、染色等处理,然后置于电镜下观察。

五、实验结果与分析1. 乙醇脱水反应过程中,乙醇分子在催化剂的作用下,发生分子间脱水反应,生成乙烯和乙醚。

2. 电镜观察结果显示,反应前后乙醇分子结构发生明显变化。

反应前,乙醇分子呈无规则排列;反应后,乙醇分子结构变得有序,形成一定规则的排列。

3. 乙烯和乙醚分子在反应过程中,通过分子间脱水反应,形成新的化学键,从而实现乙醇脱水反应。

六、结论1. 通过电镜观察,证实了乙醇脱水反应过程中,乙醇分子结构发生明显变化,为后续实验提供了理论依据。

2. 电镜观察结果表明,乙醇脱水反应机理为分子间脱水反应,生成乙烯和乙醚。

3. 该实验为后续乙醇脱水反应的研究提供了参考。

七、实验注意事项1. 实验过程中,应严格控制加热温度和时间,避免过度反应。

2. 样品制备过程中,应尽量减少水分和杂质的干扰,以保证实验结果的准确性。

3. 电镜观察过程中,应注意样品的切片、染色等处理,以确保观察效果。

八、实验总结本实验通过电镜观察乙醇脱水反应过程,揭示了乙醇脱水反应机理。

实验结果表明,乙醇脱水反应为分子间脱水反应,生成乙烯和乙醚。

  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)。

ﻩ化工专业实验报告实验名称:__乙醇脱水反应研究实验___实验人员:___骆加威同组人:__聂新宇吴锋实验地点:天大化工技术实验中心__630___室实验时间:___2012年3月29日班级/学号:__2009级___化工2班___3009214146学号___1 实验组号指导老师:_____郭红宇实验成绩:_________________乙醇脱水反应研究实验一、实验目的及要求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。

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。

但生产设备会受到严重腐蚀,而且排出的废酸会造成严重的环境污染。

因此,研究开发可以取代硫酸的新型催化体系已成为当代化工生产中普遍关注的问题。

目前,在这方面的探索性研究已逐渐引起人们的注意,大多致力于固体酸催化剂的开发,主要集中在分子筛上,特别是ZSM-5分子筛。

研究发现,通过对反应热力学函数的计算分析可了解到乙醇脱水制乙烯、制乙醚是热效应相反的两个过程,升高温度有利于脱水制乙烯(吸热反应),而降低温度对脱水制乙醚更为有利(微放热反应),所以要使反应向要求的方向进行,必须要选择相适应的反应温度区域,另外还应该考虑动力学因素的影响。

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,反应产物随着反应温度的不同,可以生成乙烯和乙醚。

温度越高,越容易生成乙烯,温度越低越容易生成乙醚。

实验中,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,可以得到反应温度下的最佳工艺条件和动力学方程。

反应机理如下:主反应:C2H5OH → C2H4+H2O (1)副反应:C2H5OH→ C2H5OC2H5 +H2O (2)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。

对于不同的反应温度,通过计算不同的转化率和反应速率,可以得到不同反应温度下的反应速率常数,并得到温度的关联式。

实验仪器和药品: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、实验流程及实验步骤实验装置流程图:1、原料无水乙醇;2、乙醇进料泵;3、湿式流量计;4、催化剂床层温度控制显示仪表;5、预热器加热温度控制显示仪表;6、反应器加热温度控制显示仪表;7、反应器;8、产物空气冷却器;9、产物气液分离器;10、ZSM -5分子筛催化剂;11、样品采出阀实验步骤:1、按照实验要求,将反应器加热温度设定为260℃,预热器温度设定为150℃。

2、温度达到设定后,继续稳定10-20min,然后开启乙醇进料泵,三组实验乙醇的加料速度分别为0.4mL/min、0.8mL/min和1.2mL/min。

在这期间,同时需进行标准液(水、乙醇、乙醚的混合液)的配制,三种液体的质量分数约为乙醚10%-20%,乙醇20%-50%,水30%-70%。

标准液配制完成后,对其进行至少两次色谱分析,两次色谱分析峰面积比例不得相差大于1%。

3、反应进行10min后,正式开始实验,记录下预热器加热温度、反应器加热温度、催化剂床层温度和湿式流量计读数。

每隔10min,记录预热器加热温度、反应器加热温度、催化剂床层温度和湿式流量计读数。

每组进料流率下反应30min,结束时打开旋塞,用洗净的三角锥瓶接收液体产物,并用天平对液体产物准确称重(称量时空瓶重、总重等数据都应记录下来),并对产物进行至少两次色谱分析,两次色谱分析峰面积比例不得相差大于1%。

4、改变加料速度,重复上述步骤。

5、实验结束后,关闭进料开关。

继续加热20分钟,之后关闭各加热器,打开尾液收集器阀门,放掉尾液,关闭总电源。

四、实验现象及数据记录表一实验原始条件表二实验试剂规格表表三实验数据记录表表四标准液数据表五色谱分析条件表六标准液色谱分析结果表七液相产品色谱分析结果五、数据记录及结论根据记录的数据,计算出原料乙醇的转化率,产物乙烯的收率及乙烯的选择性:表八 相对校正因子计算结果表九 进料流量变化与转化率、收率、选择性关系表计算举例:1、计算相对校正因子f i ii iiA X f A=∑ (1)其中:i X 为各组分在混合物中的质量分数A B C X X X 、、,A 、B、C 分别为水、乙醇、乙醚;f i 为每个组分的校正因子; i A 为每个组分在色谱上的峰面积;其他组分对第一个组分的相对校正因子1f '/i i f f =,则有:111321223312311''A A X f f A f A f A A A A f f ==+⋅+⋅+⋅+⋅ (2)221222321223312311f '''A f f A X f f A f A f A A A A f f ==+⋅+⋅+⋅+⋅ (3)(4)(2)式与(3)式相除,(2)式与(4)式相除得:21212f 'X A X A =(5) 31313f 'X A X A =(6) ii iW X W=∑ (7)标准液中各组分含量分别为A (水)6.15g,B(乙醇)3.16g,C(乙醚)1.15g,则有:6.150.58806.15 3.16 1.15A A ABC W X W W W ===++++3.160.30216.15 3.16 1.15B B A BC W X W W W ===++++1.150.10996.15 3.16 1.15C C A B C W X W W W ===++++取两次标准色谱结果的平均值作为正式结果: 122i i i A A A +=则有: 1112168.219+67.210==67.71422A A A +=2122226.244+27.405==26.82422A A A +=333313321223312311'''f A f A f X f f A f A f A A A A f f ==+⋅+⋅+⋅+⋅31323 5.537+5.386==5.46222A A A +=由(1)式和(7)式相等,将数据代入可求得各组分相对组分1(水)的校正因子为: 1f '1=212120.302167.714f '==1.2970.588026.824X A X A ⨯=⨯ 313130.109967.714f '==2.3170.5880 5.462X A X A ⨯=⨯2、以进料速率0.4m L/min 为例计算根据色谱分析结果,由122i i i A A A +=得: 1=61.545A 2=36.554A 3=1.901A ﻩ液体产物中水的质量分数11223361.5450.5429''61.545 1.29736.554 2.317 1.901w A w A f A f A ===+++⨯+⨯ 液相产物中乙醇的质量分数22al 12233f ' 1.29736.5540.4182''61.545 1.29736.554 2.317 1.901A w A f A f A ⨯===+++⨯+⨯液相产物中乙醚的质量分数 33et 12233f ' 2.317 1.9010.0389''61.545 1.29736.554 2.317 1.901A w A f A f A ⨯===+++⨯+⨯ 乙烯生成的物质的量为(实验气温16℃):1003955.1203952.371273.15n 0.11622.4273.1516m a V V T mol mol V T --=⨯=⨯=+ 由《化学化工物性数据手册》(有机卷)查得:乙醇液体在16℃时的密度为790kg/m 3 则30m in内原料乙醇的进料量为:3m 790/0.4/min 30min 9.48Q t kg m mL g ρ=⋅⋅=⨯⨯=原料乙醇的转化率为:9.480.4182 4.830.787/46m 9.48al al al m w m n X m -⨯∆-⨯====样 乙烯的收率为:0.116=0.563n 9.48/46n Y ==乙烯乙醇 乙烯的选择性为: 0.5630.7150.787al Y S X ===六、结果分析及讨论进料流率对乙醇转化率、乙烯收率、乙烯选择性的影响:由表九中的数据作图:乙醇进料流量增大,说明反应空速增大。

由表九及图一都可清晰的看出:随着反应空速的增大,乙醇的转化率降低,乙烯的收率下降,反应对乙烯的选择性也降低。

空速是指单位时间内,单位体积(或质量)的催化剂所通过的反应物的体积(或质量)。

乙醇进料流量增大,反应空速增大,反应物乙醇在催化剂床层的停留时间缩短,即有一部分乙醇没来得及反应就随气流离开反应器,随后进入反应产物中,并且进料流量越大,未反应的乙醇的量就越多。

相关文档
最新文档