化工专业试验汇报试验名称：固定床乙醇脱水反应试验研究试验人员：同组人：试验地点：天大化工技术试验中心630室试验时间：年月日班级/学号：级班学号：试验组号：指导教师：试验成绩：乙醇脱水反应研究试验一、试验目的1.掌握乙醇脱水试验的反应过程和反应机理、特点，理解针对不一样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、原理和使用措施，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般措施和获得合适工艺条件的研究环节和措施；3.学习动态控制仪表的使用，怎样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措施和定性、定量分析，学习怎样手动进样分析液体成分。理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措施，学会使用湿式流量计测量流体流量。二、试验仪器和药物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、试验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚，是一种吸热、分子数增多的可逆反应。提高反应温度、减少反应压力，都能提高反应转化率。乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但高温有助于乙烯的生在，较低温度时重要生成乙醚，有人解释这大概是由于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环节中，生成乙烯要断裂C—H键，需要的活化能较高，因此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。既有的研究报道认为，乙醇分子内脱水可当作单分子的消去反应，分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应，这也是两种互相竞争的反应过程，详细反应式如下：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，并且排出的废酸会导致严重的环境污染。因此，研究开发可以取代硫酸的新型催化体系已成为现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，重要集中在分子筛上，尤其是ZSM-5分子筛。本试验采用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，反应产物伴随反应温度的不一样，可以生成乙烯和乙醚。温度越高，越轻易生成乙烯，温度越低越轻易生成乙醚。试验中，通过变化反应温度和反应的进料速度，可以得到不一样反应条件下的试验数据，通过对气体和液体产物的分析，可以得到反应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副反应：C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O在试验中，由于两个反应生成的产物乙醚和水留在了液体冷凝剂中，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。对于不一样的反应温度，通过计算不一样的转化率和反应速率，可以得到不一样反应温度下的反应速率常数，并得到温度的关联式。四、试验流程图五、试验环节1.按照试验规定，将反应器加热温度设定为270℃。在温度到达设定值后，继续稳定10分钟；2.设置乙醇的加料速度为0.4ml/min，开始加入乙醇；3.反应进行15分钟后，正式开始试验。打开气液分离器旋塞，放出液体倒入回收瓶，记录湿式流量计读数，而后关闭旋塞。每隔10min记录反应温度、预热温度和炉内温度等试验条件；4.每个加料速度下反应30分钟。反应终止后，打开旋塞，用洗净的三角锥瓶接受液体产物，并用天平对液体产物精确称重（注意接受液体产物前应先称出锥形瓶的重量），并且记下此刻湿式流量计的读数；5.变化加料速率，每次提高0.4ml/min，反复上述试验环节。六、试验数据记录与处理表1试验过程记录加料速率mL/min时间流量计读数/L预热温度/℃反应温度/℃炉内温度/℃0.414:502942.56149.6270.0265.615:002942.99150.2270.2265.915:102943.90149.9269.9269.915:...
