乙醇氣相脫水制乙烯動力學(xué)實驗0

《乙醇氣相脫水制乙烯動力學(xué)實驗0》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、化工專業(yè)實驗報告實習(xí)名稱：乙醇氣相脫水制乙烯動力學(xué)實驗實驗?zāi)康?、鞏固所學(xué)的有關(guān)動力學(xué)方面的知識；2、掌握獲得的反應(yīng)動力學(xué)數(shù)據(jù)的方法和手段；3、學(xué)會動力學(xué)數(shù)據(jù)的處理方法，根據(jù)動力學(xué)方程求出相應(yīng)的參數(shù)值；4、熟悉內(nèi)循環(huán)式無梯度反應(yīng)器的特點以及其他有關(guān)設(shè)備的特點以及其它有關(guān)設(shè)備的使用方法，提高自己的實驗技能。二、實驗原理乙醇脫水屬于平等反應(yīng)。既可以進行分子內(nèi)脫水成乙烯，又可以分子間脫水生成乙醚。一般而言，較高的溫度有利于生成乙烯，而較低的溫度則有利于生成乙醚。較低溫度：較高溫度：三、實驗裝置、流程及試劑1、實驗裝置裝置由三部分

2、組成：第一部分是有微量進料泵，氫氣鋼瓶，汽化器和取樣六通閥組成的系統(tǒng)；第二部分是反應(yīng)系統(tǒng)，它是由一臺內(nèi)循環(huán)式無梯度反應(yīng)器，溫度控制器和顯示儀表組成；第三部分是取樣和分析系統(tǒng)，包括六通閥，產(chǎn)品收集器和在線氣相色譜信。2、實驗流程如下圖所示：內(nèi)循環(huán)無梯度反應(yīng)色譜實驗裝置流程示意圖3、試劑和催化劑：無水乙醇，優(yōu)級純；分子篩催化劑，60～80目，重3.0g。四、實驗步驟打開H2鋼瓶使柱前壓達到0.5kg/cm2確認色譜檢測中截氣通過后啟動色譜，柱溫110℃，汽化室130℃，檢測室溫達到120℃，待溫度穩(wěn)定后，打開導(dǎo)熱池——微電流放

3、大器開關(guān)，橋電流至100mA；2、在色譜儀升溫的同時，開啟閥恒溫箱加熱器升溫至110℃，開啟保溫加熱器升溫至160℃；3、打開反應(yīng)器溫度控制開關(guān)，升溫，同時向反應(yīng)器冷卻水夾套通冷卻水。4、打開微量泵，以小流量向氣化器內(nèi)通原料乙醇；5、用閥箱內(nèi)旋轉(zhuǎn)六通閥取樣分析尾氣組成，記錄色譜處理的濃度值；6、在200～380℃之間選擇四個溫度，改變?nèi)芜M料速度，測定各種條件下的數(shù)據(jù)。五、數(shù)據(jù)的記錄與處理乙醇密度0.79g/ml分子篩催化劑0.8g乙醇進料速度0.3ml/min乙醇進料時間5min乙醇進料量1.185g表1、數(shù)據(jù)記錄表實驗

4、序號反應(yīng)溫度/℃液體混合物質(zhì)量/g1189.41.16190.31.182227.31.15230.71.153265.61.11266.11.12(2)數(shù)據(jù)的處理用（1）號實驗為例：進料乙醇摩爾數(shù):乙烯質(zhì)量:乙烯摩爾數(shù):乙烯收率:乙烯生成率:剩余乙醇：反應(yīng)器內(nèi)乙醇濃度:速率常數(shù)：同理可得:表二、數(shù)據(jù)處理結(jié)果實驗序號1/T×10-3(1/K)速率常數(shù)K(L/g?h)lnK12.1620.4207-0.8662.1580.0829-2.49021.9980.643-0.4421.9250.647-0.43531.8561.5

5、370.4301.8541.3210.278由阿累尼烏斯方程K=K0exp(-E/RT)，將lnK對1/T作圖，即可求出K0和E。以lnK為縱坐標，1/T為橫坐標作圖如下：可得，則lnK0=17.04255，E/R=8.97475,求得:K0=2.52×107L/(g·h)，E=74.62KJ/mol六、實驗結(jié)果討論1、實驗中乙醇的進料量為每五分鐘1.185g，所以實驗每五分鐘所測的數(shù)據(jù)如果大于1.185g實驗數(shù)據(jù)就必須作廢，并且重新進行測定；2、在實驗中隨著實驗溫度的升高反應(yīng)進行的深度加大，實驗所測數(shù)據(jù)應(yīng)呈減小趨勢，實驗

6、結(jié)果表明實驗所測數(shù)據(jù)基本準確；3、對于實驗中的升溫過程要注意控制升溫速率，防止升溫過快，而導(dǎo)致最終的溫度超過所需的溫度區(qū)間；七、思考題：1.用無梯度反應(yīng)器測定化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的優(yōu)、缺點是什么？答：優(yōu)點：反應(yīng)器內(nèi)不存在濃度梯度和溫度梯度；缺點：反應(yīng)器進口濃度物料循環(huán)，使累計的轉(zhuǎn)化率較高，進口濃度和出口濃度有較大的差值。2.要證明測定的本證動力學(xué)數(shù)據(jù)，還需要補充哪些實驗內(nèi)容？答：因為傳三傳一反是化學(xué)動力學(xué)的本質(zhì)特征，所以要證明測定的本征動力學(xué)數(shù)據(jù)，還需要補充熱量傳遞，質(zhì)量傳遞，動量傳遞等內(nèi)容