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1、凉皱九終常跖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：日期：一、实验目的1、稳固所学的有关动力学方面的知识；2、掌握获得的反响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响器的特点以及其它有关设备的使用方法,提升自己 的实验技能.二、实验原理乙醇脱水属于平等反响.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, 而较低的温度那么有利于生成 乙醚.较低温度： 2C2H 5OH C2
2、H 5OC2H 5 H 2O较高温度： C2H5OH C2H 4 H2O三、实验装置、流程及试剂1. 装置 本实验装置由三局部构成. 第一局部是有微量进料泵、氢气钢瓶、汽化器和取样六通阀组成的系统. 第二局部是反响系统. 它是由一台内循环式无梯度反响器, 温度限制器和显 示仪表组成.第三局部是取样和分析系统. 包括取样六通阀, 产品收集器和在线气相色谱 信.2. 实验流程12进气预热截止J17TIC-控温;TT-测温；PI-压力计;V1-进气截止；V2-进气预热截止阀；K3-进气旁路调节阀；K2 -阀箱产物流量调节；K3-气液别离后尾气调节；J-进液排放三通阀; 1-气体钢瓶；2稳压阀；3-转
3、子流量计；4-过滤器；5-质量流量计；6-缓冲器；7压力传感器；8预热器；9-预热炉；10-反响器；11-反响炉；12-马达；13-恒温箱;14-气液别离器；15-调压阀;16-皂膜流量计；17-加料泵K8内循环无梯无反响色应色谱实验流置意图示意图3试剂和催化剂：无水乙醇,优级纯；分子筛催化剂,6080目,重0.4g.四、实验步骤1、翻开H2钢瓶使柱前压到达0.5kg/cm2确认色谱检测中截气通过后启动色谱, 柱温110C,汽化室130C,检测室温到达120C,待温度稳定后,翻开热导池 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110C,开启保温
4、加热器 升温至180C；3、翻开反响器温度限制开关,升温,同时向反响器冷却水夹套通冷却水；4、翻开微量泵,以小流量向气化器内通原料乙醇；5、在200380E之间选择三个温度,测定每5分钟内反响后乙醇和水的质量并 记录,每个温度测定23次.五、数据处理乙醇进料速度：0.3ml/min 乙醇每5min内进料质量：1.5 0.79=1.185g乙醇密度： p0.79g/ml分子筛催化剂用量：0.4g表1数据记录表实验序号反响温度/ C乙醇和水的质量/g平均质量/g1189.2192.01.161.1621.163222.0223.01.131.1441.155247.0249.01.131.1361
5、.1471.12表二数据处理结果表序号反响温度C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%1189.2192.00.33.34596.6550.03464.465X0-42222.0223.00.35.86594.1350.06238.035X0-43247.0249.00.37.06592.9350.07619.820X0-4表中：乙醇的转化率=反响掉的乙醇摩尔数/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X乙烯的收率)/催化剂用量计算：189.2192.0C 下 乙烯的
6、摩尔数=(1.185-1.16)/28=8.93X0-4mol进料乙醇的摩尔数=1.185/46=0.0258mol产物总的摩尔数=0.0258+8.93X0-4=0.0267mol乙烯所占的百分比=8.93X0-4/0.0267Xl00%=3.345%乙烯收率=8.93X0-4/0.0258=0.0346乙烯生成速率=8.93X0-4/(5 X0.4)=4.465X104mol/(g min) 同理可得 222.0223.0C , 247.0249.0C下的数据.六、实验结果讨论：.对于上表中所得到的实验结果存在有一定的误差,并且在做实验当中有几组数据偏大,其原因可能是：1、乙醇不纯,不是真正的无水乙醇.2、微量泵仪器本身和天平都存在有系统误差.3、秒表计时有时也会给结果带来误差.如果实验中每次测量时间久点的话, 实验结果的准确性会更高, 但是这样又 很耗时.总之要想保证实验的准确度, 务必保证反响温度的恒定, 进料乙醇体积, 秒表计时的测量准确性,还要有较高的实验技能.