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、所学的有关动力学方面的知识1

一、实验目的、掌握获得的反应动力学数据的方法和手段；

2、学会动力学数据的处理方法，根据动力学方程求出相应3的参数值；、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其他有关设4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酸一般而言，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醛

三、实验装置及流程.实验装置1图反应器装置图7-1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.实验流程如下图所示2TIC MUiPl Ik力计Wl迸气锻止I V2进气何MUM心进气力蹄K2向相产渊fcHM节；3气温分隔行见气⑷节J边液打放M附;上气体IMNk,3加蟠肝温”计t6■快冲Sh7一作为他移器8一传热森,910反应蹲”反腐炉,12q地；13dsati:M Pt分/・i gttMttitt17I DMM图内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图7-

2.试剂和催化剂无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，36目，重克〜

800.4实验步骤、打开钢瓶使柱前压达到确认色谱检测中1H

20.5kg/cm2截气通过后启动色谱，柱温汽化室，检测室温达到110℃,1309待温度稳定后，打开导热池——微电流放大器开关，桥电1202,流至；100mA、在色谱仪升温的同时，开启阀恒温箱加热器升温至2110℃,开启保温加热器升温至；160℃、打开反应器温度控制开关，升温，同时向反应器冷却水3夹套通冷却水、打开微量泵，以小流量向气化器内通原料乙醇；

4、用阀箱内旋转六通阀取样分析尾气组成，记录色谱5处理的浓度值、在之间选择四个温度，改变三次进料速6200~380℃度，测定各种条件下的数据

五、数据处理原料乙醇进料时间间隔乙醇密度

0.3ml/min5min p=

0.7893g/ml催化剂装填用量

0.4g表原始数据记录表1数据计算以第一组数据为例，计算乙醇的转化率乙醇1X初乙醇，初乙醇二初乙醇m=

0.3x5x

0.7893=

1.18395g,n m..平均△!!!=+46g/mol=

1.18395+46=

0.02574mol

1.16+

1.15•乙烯二初乙醇-△+2=

1.155g/.m mm=

0.02895g.n乙烯反应乙醇.反应乙醇/初乙=

0.001034mol=n X=n n醇=

4.02%计算乙烯的生成速率

2.乙烯收率中二乙烯/初乙醇n=

4.02%••n乙醇V=

0.3x3600x

0.7893+46=

185.4mol/h，乙烯二乙醇催化剂V qjxV/m=

4.02%x

185.4+

0.4=

18.63g/mobh同理，计算出另外两组的乙醇转化率和乙烯生成速率,并将数据汇总成表2表数据记入表2序号温度/℃平均m乙烯/g X乙醇％V乙烯g/moleh

11861.

1550.

028954.

0218.

6322201.

130.

0547.

4934.

7232501.

120.

0648.

8840.79

六、思考题、用无梯度反应器测定化学反应动力学的优缺点是什1么优点反应器进口浓度物料循环，使累计的转换率较高缺点进料浓度和出口浓度有较大值，使组分分析对出口浓度很接近，不存在浓度梯度和温度梯度。