实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究
化学实验报告制取乙烯(3篇)
第1篇实验名称：制取乙烯实验日期：2023年X月X日实验目的：1. 学习实验室制取乙烯的方法。
2. 掌握乙醇脱水反应的原理和操作步骤。
3. 了解反应条件对产物的影响。
4. 培养实验操作技能和安全意识。
实验原理：乙醇在浓硫酸的催化作用下，加热至170℃左右时，会发生消去反应，生成乙烯和水。
反应方程式如下：\[ C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170℃} C_2H_4 + H_2O \]实验仪器与试剂：1. 仪器：酒精灯、试管、试管夹、烧杯、铁架台、导管、集气瓶、橡胶塞、玻璃片、温度计。
2. 试剂：无水乙醇、浓硫酸、碎瓷片。
实验步骤：1. 取一支干燥的试管，加入约5ml无水乙醇。
2. 慢慢加入浓硫酸，边加边振荡，使混合液均匀。
3. 在试管中加入少量碎瓷片，防止暴沸。
4. 用橡胶塞密封试管，插入温度计，温度计的水银球应位于液面以下。
5. 将试管固定在铁架台上，用酒精灯加热，控制温度在170℃左右。
6. 观察反应现象，当观察到有气体产生时，将导管插入集气瓶中，收集乙烯气体。
7. 实验结束后，关闭酒精灯，将试管中的液体倒入烧杯中，用水冲洗试管。
8. 将收集到的乙烯气体用点燃的火柴检验，观察火焰的颜色和声音。
实验现象：1. 加热过程中，试管内出现大量气泡，表明有气体产生。
2. 集气瓶中收集到的气体，用火柴点燃，火焰明亮，伴有“嘭”的一声，表明气体为乙烯。
实验结果：1. 成功制取乙烯气体。
2. 实验过程中，温度控制在170℃左右，反应现象明显。
实验分析：1. 本实验成功制取了乙烯气体，验证了乙醇在浓硫酸催化下加热至170℃左右可以发生消去反应生成乙烯。
2. 实验过程中，温度对反应有重要影响，温度过高或过低都会影响产物的生成。
3. 实验过程中，应注意安全操作，避免发生意外。
实验总结：1. 本实验学习了实验室制取乙烯的方法，掌握了乙醇脱水反应的原理和操作步骤。
2. 通过实验，了解了反应条件对产物的影响，培养了实验操作技能和安全意识。
乙醇脱水制乙烯
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
乙醇脱水制乙烯
4、在一个恒定的乙醇进料速率的条件下反应30分钟 ，然后放出吸收瓶中的液体准确称重，并及时对此 液体进行色谱分析。
5、将乙醇的加料速率设定为1.0mL/min，重复步骤3 、4的操作；
6、将乙醇的加料速率设定为1.5mL/min，重复步骤3 、4的操作；
/mL.min-1 /mim
率/%
/%
性/%
0.5
1.0
1.5
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
乙醇脱水制乙烯
4、反应速率方程相关数据表
进料速率 /mL.min-1
y/%
0.5
1.0
1.5
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
乙醇脱水制乙烯 实验内容
一、实验目的 二、实验仪器和药品 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验数据记录及处理
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
乙醇脱水制乙烯
实验目的
❖ 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。
预热温度 加热温度
/℃
/℃
反应温度/℃
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
乙醇脱水制乙烯
3、样品收集及称量数据表
样品
乙醇气固相催化制备乙烯实验报告
化工专业实验报告实验六乙醇气固催化脱水制乙烯姓名：XXX学号：XXXXXX班级：同组人：一实验目的1、掌握乙醇脱水实验的反应过程、实验流程和操作。
2、掌握乙醇气相脱水操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件的方法。
3、了解固定床反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器的正常操作和安装。
4、学习气相色谱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、学习微量泵的使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验原理乙醇脱水属于平行反应，即可进行分子内脱水生成乙烯，又可进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较低的温度有利于生成乙醚，因此该复合反应条件改变，脱水机理也有不同。
采用浓硫酸、氧化铝和分子筛催化剂可以有下列反应过程产生：浓硫酸：2C2H5－OH C2H5OC2H5＋H2O（140℃）C2H5OH C2H4＋H2O（170℃）氧化铝：C2H5OH C2H4＋H2O（360℃）分子筛：C2H5OH C2H4＋H2O（300℃）随着温度升高，反应可得到足够多的乙烯转化，而乙醚的生成量较少。
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的70%以上，在国民经济中占有重要的地位。
世界上已将乙烯产品作为衡量一个国家石油化工生产水平的重要标志之一。
主要用于制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸、高级醇等，还可用来催熟水果。
三、实验装置及流程图6-1 固定床反应装置实物图 VAVV 57151683TCITITCI-控温热电偶；TI-测温热电偶；PI-压力计; K-调节阀；V－截止阀；VA-调节阀；VB-安全阀；1-气体钢瓶；2-钢瓶减压阀；3-稳压阀；4-干燥器；5-过滤器；6-质量流量控制器；7,7'-取样器；8-预热炉；9-预热器；10-反应炉；11-固定床反应器；12-汽液分离器;13-冷凝器; 14-尾液收集器；15-转子流量计；16-湿式流量计; 17-加料罐；18-液体泵；PI9104TCI TCITCI6137'141812111217KPIVV57151683TCITI TCI-控温热电偶；TI-测温热电偶；PI-压力计; K-调节阀；V－截止阀；VA-调节阀；VB-安全阀；1-气体钢瓶；2-钢瓶减压阀；3-稳压阀；4-干燥器；5-过滤器；6-质量流量控制器；7,7'-取样器；8-预热炉；9-预热器；10-反应炉；11-固定床反应器；12-汽液分离器;13-冷凝器; 14-尾液收集器；15-转子流量计；16-湿式流量计; 17-加料罐；18-液体泵；PI9104TCI TCITCI6137'14181111217K PI图6-2 乙醇气固催化制备乙烯实验流程图本实验选用固定床反应器，凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
生物质乙醇脱水制乙烯的探究
生物质乙醇脱水制乙烯的探究发布时间：2021-09-27T08:11:45.565Z 来源：《科学与技术》2021年15期作者：李云峰[导读] 生物质乙醇作为一种可再生资源直接脱水即可制得乙烯。
李云峰广维生物质科技有限公司广西河池 546300摘要：生物质乙醇作为一种可再生资源直接脱水即可制得乙烯。
同石油乙烯相比生物乙烯的纯度高、分离精制费用低、投资小、建设周期短、收益快尤其在对乙烯需求仅仅是少量而运输不便的地域?以及缺乏石油资源的地区生物乙烯的优势非常明显。
关键词：生物质；乙醇；脱水制乙烯引言乙醇脱水制乙烯曾经是主要的乙烯生产路线。
由于石油化工的蓬勃发展，乙醇脱水制乙烯工艺逐渐被淘汰。
但在某些地区，如乙醇来源广泛，乙烯消费量较小、运输不便等情况下，乙醇脱水制乙烯法仍然具有一定的优势。
一、实验部分1.1实验装置本实验采用自制装置，乙醇汽化段采用48mm×4mm、长2m的不锈钢管，内部填充5mm的瓷拉西环作为加热介质；过热器采用316L不锈钢材质列管换热器；反应器采用48mm×4mm、长3m的不锈钢管，催化剂床层高度约1m。
1.2实验工艺流程原料乙醇溶液经柱塞泵打入预热器中，流量约50mL/min，预热后乙醇气体温度约78℃，进入过热器以后乙醇气体被加热至200℃左右。
汽化后的混合气体由自上而下进入固定床反应器，反应器上下两端分别填充10cm的瓷拉西环，中间填充改性HZSM-5催化剂1kg，反应温度220～235℃。
反应产物随后进入冷凝器和气液分离器中分成气液两相，并分别取样进行跟踪检测。
当乙醇转化率低于98%后，将反应温度提高5℃。
催化剂在器外再生。
1.3实验设备实验所用主要仪器设备如表1所示。
工艺路线中管路全部采用10mm不锈钢管，取样管线为3mm聚四氟管。
1.4分析方法与仪器产物经冷凝以后分成气液两相，分别取样进行分析，得到产物中各组分的含量，进而计算乙醇转化率和乙烯选择性。
乙醇制乙烯的实验总结
1
乙醇制乙烯的实验
1.实验原理：CH 3CH 2OH CH 2==CH 2
↑＋H 2O 。
反应温度为140℃时发生的副反应为：2CH 3CH 2OH C 2H 5-O -C 2H 5+H 2O 。
2.实验装置：
3.试剂加入的先后顺序：配制该混合液时，应先加5 mL 酒精，再将15 mL 浓硫酸缓缓地加入，并
不断搅拌。
4.浓H 2SO 4的作用：催化剂、脱水剂。
③反应的混合液中加一些碎瓷片，其作用是防止暴沸。
④点燃酒精灯，使温度迅速升至170℃左右，温度计水银球应插入液面以下，但不要接触瓶底。
⑤用排水法收集满之后先将导气管从水槽里取出，再熄酒精灯，停止加热。
注意：不能（填“能”或“不能”）使用排空气法收集乙烯，因为乙烯的密度与空气接近。
5.实验现象：烧瓶中的溶液变黑，溴的四氯化碳溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液褪色。
6.烧瓶中的溶液变黑的原因是乙醇在浓硫酸作用下发生炭化反应：
CH 3CH 2OH+2H 2SO 4(浓)2C+2SO 2+5H 2O 。
7.生成的乙烯中含有的杂质气体有CO 2、SO 2、乙醇，相关反应为：
C+2H 2SO 4(浓)CO 2+2SO 2+2H 2O 。
8.实验注意事项：
（1）温度计水银球要插入混合溶液里液面以下。
（2）为何使液体温度迅速升到170℃？防止温度过低，发生副反应。
（2）为检验生成乙烯的性质，装置中的氢氧化钠溶液的作用是吸收反应生成的二氧化硫和挥发出来的乙醇。
℃浓硫酸
140−−→−−−
△
↑−→−△↑↑。
固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验
固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验学校：齐齐哈尔大学化学学院：化学与化学工程学院班级：化工112 马林福，何青云，张杰化工113 贾楠，王丽博指导教师：***日期：2014年11月26日固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验贾楠，马林福，王丽博，何青云，张杰（齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，161006）摘要：乙烯是重要的基本有机化工产品。
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，可以得到反应温度下的最佳工艺条件。
关键词：乙烯；进料速度；固定床反应器；最佳工艺条件；Abstract：Ethylene is an important basic organic chemical products.For ethanol dehydration reactionresearch in a fixed bed reactor,reaction products can be ethylene or ether with a different reaction temperature in a chemical reaction that the higher temperature,the more tend to generate ethylene and the lower temperature,the more tend to generate ether.By changing the speed of incoming materials of reactions,the experimental datas dissective to get the best process conditions are obtained in a different reaction condition.Key words：ethylene；feed rate；fixed bed reactor；the best process conditions1前言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。
实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究
实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究乙烯是石油化工的基础原料之一，随着石油资源的日益枯竭，非石油路线生产乙烯又成为研究热点。
因此，用生物乙醇催化脱水制乙烯具有潜在的经济价值。
同时，乙烯的制备又是有机化学教学中一个重要的实验。
制备乙烯最常用的方法有乙醇分子间脱水和溴乙烷脱溴化氢。
但卤代烷的蒸气有毒，而乙醇价廉易得，所以，实验室通常用95%乙醇、浓硫酸、五氧化二磷和少量干净的河沙，迅速加热升温至160℃-170℃制取乙烯。
该法制取乙烯，优点是：原料便宜易得、装置简单，一般实验室皆可完成；缺点是：1.副反应多、产率低、气体纯度低。
2.反应温度较高，对温度控制要求严格。
3.热的浓硫酸有很强的腐蚀性，操作有一定的危险性。
4.产生的杂质气体难闻，有些有毒，对环境有污染。
5.反应剩余残渣附着于瓶壁，不易清洗。
针对这些缺点，教学科研工作者进行了广泛的探讨改进，对该方法可能发生的副反应进行了全面的分析，以期使大家能更深入认识该反应。
一、实验室乙醇制乙烯的反应1.主反应■2.反应机理ch3ch2oh+hoso2oh→ch3ch2oso2oh+h2och3ch2oso2oh→ch2=ch2↑+h2so4先让乙醇与浓硫酸作用生成硫酸氢乙酯，反应放热，必要时可浸在冷水中冷却片刻，并边加浓硫酸边摇防止乙醇炭化。
然后再加热制取乙烯，由于硫酸氢乙酯沸点高，避免乙醇大量蒸发。
在此反应中，浓硫酸既是催化剂，又是吸水剂，加少量的五氧化二磷可吸收反应过程中产生的水分，保持反应能快速平稳的进行，减缓乙醇的炭化和二氧化碳的生成。
洗涤过的河沙，一是作为硫酸氢乙酯分解为乙烯的催化剂，二是减少泡沫的生成，使反应顺利进行。
3.可能发生的副反应和产生的杂质（1）分子间脱水生成乙醚■反应机理：ｃｈ３ｃｈ２ｏｈ＋ｈｏｓｏ２ｏｈ→ｃｈ３ｃｈ２ｏｓｏ２ｏｈ＋ｈ２ｏｃｈ３ｃｈ２ｏｓｏ２ｏｈ＋ｃｈ３ｃｈ２ｏｈ→ｃｈ３ｃｈ２ｏｃｈ２ｃｈ３＋ｈ２ｓｏ４乙醚是该方法主要的副产物。
对乙醇脱水制乙烯实验的新研究
对乙醇脱水制乙烯实验的新研究中学化学实验室中常用浓硫酸作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂、脱水剂，但是实验中存在很多的弊端，如：炭化现象严重影响观察，反应所需要的时间长，制取的乙烯纯度不高等。
苏教版全国高中化学新教材———《有机化学基础》(选修)P69页，关于乙醇脱水制取乙烯的实验中，没有采用传统的方法即以浓硫酸作为催化剂，而是选用石棉绒作为催化剂制取乙烯[1]。
教材中采用试管作为反应仪器，将乙醇和石棉绒加入其中用酒精灯进行加热，并用水进行洗气来制取乙烯(见下图)。
石棉绒能否作为制取乙烯的催化剂，还需要从其反应机理来看。
乙醇脱水反应是按照E1机理进行的，具体过程如下：在酸的作用下，乙醇分子上不容易离去的基团——C—O转变成易离去的基团，C—O 键断裂脱水形成C+，C+的邻位碳原子上失去一个质子，一对电子转移过来中和正电荷形成双键。
从反应机理上看，生成C+的一步是整个反应的速控步骤，还表明醇的脱水反应是一个可逆反应。
因此可以通过控制H+的浓度即用较浓的酸来使反应向右进行，可以选用浓硫酸或五氧化二磷作为催化剂和脱水剂。
另外，醇在350-400℃在氧化铝或者硅酸盐表面上脱水，也可形成双键[2]。
如：石棉属于硅酸盐类矿物，化学成份是Mg6[Si4O10][OH]8，含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分[3]。
因此从理论上看石棉绒可以作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂，那么它在实际操作中能否有良好的催化效果?与浓硫酸、五氧化二磷在实验室中的催化效果有什么不同?笔者对此进行了一系列的对比实验。
1实验内容1.1催化剂的选择采用浓硫酸作催化剂；采用石棉绒作为催化剂，分别采用角闪石石棉和蛇纹石石棉；采用五氧化二磷作催化剂；采用浓硫酸和石棉绒作为混合催化剂；采用五氧化二磷和石棉绒作为混合催化剂。
1.2实验装置1.3实验中乙醇的具体用量及催化剂用量乙醇的用量和催化剂用量表1.4说明实验采用具支试管作为反应容器。
为了使实验结果具有明显的对比性，实验中检验乙烯的酸性高锰酸钾采用相同的配制：在试管中加入3滴0.01mol/L的高锰酸钾稀释至5mL，再加入3滴1﹕1的盐酸，混合均匀。
乙醇脱水制乙烯实验
实验六 乙醇气固相脱水制乙烯动力学实验一、实验目的1、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法。
2、通过乙醇气固相催化脱水实验，巩固所学的有关动力学方面的知识。
3、掌握内循环式无梯度（全混流）反应器的设计方程。
4、掌握利用内循环式无梯度反应器获得反应动力学数据的方法和手段，巩固动力学数据的处理方法，并可根据动力学方程求出相应的参数值。
二、实验原理本实验采用磁驱动内循环无梯度反应器，催化剂颗粒置于不锈钢筐内，不锈钢筐置于反应器内腔，反应器整体置于恒温电炉中。
由于搅拌轮的推动作用,使气流强制循环，可使反应器内的反应混合物达到理想混合,即无浓度梯度和温度梯度，物料的流动方式近于全混流。
根据全混流反应器的设计方程可知，反应物的反应速率满足式（1）。
0mol-'=,()g hA A A F X r W ⋅ （1） 其中，F A 0——进料的摩尔流率，mol/h ；X A ——反应物A 的转化率； W ——催化剂质量，g ；-r A `——反应物A 的消耗速率，mol/(g ·h)。
由此可计算出反应物的反应速率。
通过调整进料速率，可以得到不同的反应物转化率（或反应器出口浓度），从而可得出反应速率常数k 与反应级数n 。
本实验的对象为乙醇脱水反应，该反应为平行反应，乙醇进行分子内脱水成乙烯，同时可能分子间脱水生成乙醚，参见式（2）和式（3）。
25252522C H OH C H OC H +H O → (2)25242C H OH C H +H O → (3)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醚。
在给定温度压力条件下，在所述内循环无梯度反应器内，以60~80目分子筛为催化剂，在一定的乙醇进料速率下，进行乙醇脱水气固相反应。
利用六通阀对产物进行采样分析，得到各组分的色谱分析面积百分比。
利用表1所提供的校正因子按式(4)计算得出各组分的质量分数或摩尔分数。
对乙醇脱水制乙烯实验的新研究
对乙醇脱水制乙烯实验的新研究作者：刘波王程杰来源：《化学教学》2007年第05期摘要：对苏教版全国普通高中化学选修教材《有机化学基础》中采用石棉绒作催化剂制取乙烯的实验进行了研究。
同时，对乙醇制取乙烯的催化剂——浓硫酸、五氧化二磷和石棉绒的催化效果进行了比较。
关键词：乙烯制取；石棉绒；浓硫酸；五氧化二磷文章编号：1005－6629(2007)05－0012－03中图分类号：G633.8 文献标识码：C中学化学实验室中常用浓硫酸作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂、脱水剂，但是实验中存在很多的弊端，如：炭化现象严重影响观察，反应所需要的时间长，制取的乙烯纯度不高等。
苏教版全国高中化学新教材——《有机化学基础》（选修）P69页，关于乙醇脱水制取乙烯的实验中，没有采用传统的方法即以浓硫酸作为催化剂，而是选用石棉绒作为催化剂制取乙烯[1]。
教材中采用试管作为反应仪器，将乙醇和石棉绒加入其中用酒精灯进行加热，并用水进行洗气来制取乙烯（见下图）。
石棉绒能否作为制取乙烯的催化剂，还需要从其反应机理来看。
乙醇脱水反应是按照E1机理进行的，具体过程如下：在酸的作用下，乙醇分子上不容易离去的基团——C—O转变成易离去的基团，C—O键断裂脱水形成C+，C+的邻位碳原子上失去一个质子，一对电子转移过来中和正电荷形成双键。
从反应机理上看，生成C+的一步是整个反应的速控步骤，还表明醇的脱水反应是一个可逆反应。
因此可以通过控制H+的浓度即用较浓的酸来使反应向右进行，可以选用浓硫酸或五氧化二磷作为催化剂和脱水剂。
另外，醇在350-400℃在氧化铝或者硅酸盐表面上脱水，也可形成双键[2]。
如：石棉属于硅酸盐类矿物，化学成份是Mg6[Si4O10][OH]8，含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分[3]。
因此从理论上看石棉绒可以作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂，那么它在实际操作中能否有良好的催化效果？与浓硫酸、五氧化二磷在实验室中的催化效果有什么不同？笔者对此进行了一系列的对比实验。
乙烯氧化制乙醇工艺流程设计与节能减排
乙烯氧化制乙醇工艺流程设计与节能减排随着全球经济的不断发展，能源与环境问题日益凸显。
传统的化工工艺面临着能源消耗高、废弃物排放多等问题，为了实现可持续发展，乙烯氧化制乙醇工艺必须进行流程设计与节能减排的优化。
一、乙烯氧化制乙醇工艺概述乙烯氧化制乙醇工艺是将乙烯与空气在催化剂作用下氧化生成乙醛，再进行水合反应生成乙醇的过程。
该工艺具有原料丰富、产品多样性高、市场需求大等优势。
然而，传统的乙烯氧化制乙醇工艺存在能源消耗高、产物选择性低、环境污染等问题。
二、乙烯氧化制乙醇工艺流程设计为了解决传统工艺所存在的问题，乙烯氧化制乙醇工艺流程设计应包含以下几个方面的优化：1. 催化剂选择与改进：催化剂是乙烯氧化制乙醇过程中的关键组成部分。
传统工艺中使用的催化剂存在活性低、选择性差等问题。
因此，应选用新型催化剂，并通过改进其物理化学性质，提高催化剂的活性与选择性。
2. 反应条件控制：乙烯氧化制乙醇过程的反应条件对产品的选择性和产率有着重要影响。
应通过调整反应温度、压力、气体流量等参数，优化反应条件，提高乙醇的选择性和产率。
3. 副反应的控制：在乙烯氧化制乙醇过程中，副反应产物的生成会降低乙醇的产率和选择性。
因此，应通过添加适量的抑制剂或改变反应条件，控制副反应的发生，提高乙醇的纯度和产率。
4. 废气处理与能量回收：乙烯氧化制乙醇过程中产生大量废气，其中含有未参与反应的乙烯和氧化产物。
应采用有效的废气处理技术，如吸收与净化等，将有价值的废气组分回收利用。
三、乙烯氧化制乙醇工艺节能减排节能减排是乙烯氧化制乙醇工艺优化的重要目标之一，具体包括以下几个方面：1. 废热回收利用：在乙烯氧化制乙醇过程中，产生的大量废热可以通过换热器等设备进行回收利用。
将废热用于加热反应物料或提供工艺热源，有效降低能源消耗。
2. 低能耗设备选用：在工艺流程的设计中，应选择具有低能耗的设备，如采用节能型泵、压缩机等，减少能源浪费。
3. 能源管理与优化：建立科学的能源管理体系，通过引入先进的控制技术，实现乙烯氧化制乙醇过程中能源的有效分配与利用。
固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验
固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验学校：齐齐哈尔大学化学学院：化学与化学工程学院班级：化工112 马林福，何青云，张杰化工113 贾楠，王丽博指导教师：***日期：2014年11月26日固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验贾楠，马林福，王丽博，何青云，张杰（齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，161006）摘要：乙烯是重要的基本有机化工产品。
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，可以得到反应温度下的最佳工艺条件。
关键词：乙烯；进料速度；固定床反应器；最佳工艺条件；Abstract：Ethylene is an important basic organic chemical products.For ethanol dehydration reactionresearch in a fixed bed reactor,reaction products can be ethylene or ether with a different reaction temperature in a chemical reaction that the higher temperature,the more tend to generate ethylene and the lower temperature,the more tend to generate ether.By changing the speed of incoming materials of reactions,the experimental datas dissective to get the best process conditions are obtained in a different reaction condition.Key words：ethylene；feed rate；fixed bed reactor；the best process conditions1前言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。
固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验
固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验学校：齐齐哈尔大学化学学院：化学与化学工程学院班级：化工112 马林福，何青云，张杰化工113 贾楠，王丽博指导教师：***日期：2014年11月26日固定床乙醇脱水制乙烯反应研究实验贾楠，马林福，王丽博，何青云，张杰（齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，161006）摘要：乙烯是重要的基本有机化工产品。
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，可以得到反应温度下的最佳工艺条件。
关键词：乙烯；进料速度；固定床反应器；最佳工艺条件；Abstract：Ethylene is an important basic organic chemical products.For ethanol dehydration reactionresearch in a fixed bed reactor,reaction products can be ethylene or ether with a different reaction temperature in a chemical reaction that the higher temperature,the more tend to generate ethylene and the lower temperature,the more tend to generate ether.By changing the speed of incoming materials of reactions,the experimental datas dissective to get the best process conditions are obtained in a different reaction condition.Key words：ethylene；feed rate；fixed bed reactor；the best process conditions1前言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。
探究乙醇制乙烯的实验方法
探究乙醇制乙烯的实验方法探究95%的乙醇制乙烯的实验方法摘要：本次实验我们小组成员探究了几种不同催化剂对该反应的影响，通过实验的现象以及反应的时间，比较各种催化剂的优缺点，及其探究较好的实验方案。
本次实验所探讨的催化剂有浓硫酸，浓硫酸与浓磷酸的混酸，五氧化二磷固体以及三氧化二铝固体四种催化剂。
关键词：乙醇乙烯脱水催化剂褪色一．背景介绍目前，中学化学实验室常用浓硫酸作乙醇制备乙烯实验的催化剂、脱水剂，但实验过程中存在耗时长、试剂用量大、乙醇炭化严重、乙烯纯度不高，并且反应中极易出现副反应等弊端。
通过其反应机理得知，乙醇是脱失制得的乙烯，因此，我们可以选择合适的脱水剂作催化剂替代浓硫酸进行实验，以减轻炭化及副反应的发生。
二．实验过程（一）实验目的1. 了解实验室乙醇制乙烯的各种不同的方法，并且探究较优的实验方法；2. 掌握乙烯的物理及化学性质，了解其检验方法。
（二）实验原理1. 乙醇制乙烯的实验反应方程式：0H CH C H OH H C 22252+↑=??→?催化剂乙醇在催化剂的作用下发生消去反应，消去一分子的水生成乙烯，故所使用的催化剂要具有脱水性，而根据催化剂的不同，反应的条件以及实验的装置也会有所不同。
2. 本实验可选用的催化剂有浓硫酸（酸醇比为3:1），浓硫酸与浓磷酸的混酸（两种酸的体积比为1:1），五氧化二磷固体，三氧化二铝固体。
3. 乙烯的性质：乙烯为无色稍带气味的气体，其密度比空气密度略小，不溶于水，因此收集此气体时，一般用排水法。
乙烯分子因具有一个碳碳双键而具有还原性，可以使溴水及酸性高猛酸钾溶液褪色，可以利用此性质检验气体。
乙烯分子的含碳量高达85.7%，故在空气中燃烧时燃烧不充分，会看到有明亮的黄色火焰，并且有浓烈的黑烟生成，利用此现象也可以验证气体，但是在点燃的时候要注意气体的纯度，若气体不纯，容易发生爆炸。
（三）实验仪器及试剂仪器：圆底烧瓶，带导管的双孔塞及单孔塞，导气管，洗气瓶，4支小试管，1支大试管，量筒，集气瓶，水盆，铁架台，铁夹，酒精灯，石棉网，玻璃丝绵，盖玻片，火柴，温度计，天平试剂：95%的乙醇，98%的浓硫酸，浓磷酸，五氧化二磷固体，三氧化二铝固体，10%NaOH溶液，浓溴水，高锰酸钾溶液，稀盐酸，碎瓷片(四)实验装置（四）实验步骤1.用浓硫酸做催化剂（1）连接实验装置1，检查装置气密性。
实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究
作者： 宋正恩
作者机构： 河西学院，734000
出版物刊名： 学周刊：上旬
页码： 20-20页
年卷期： 2013年 第2期
主题词： 生物乙醇 实验室 乙烯 废液处理 反应 有机化学教学 石油资源 基础原料
摘要：乙烯是石油化工的基础原料之一．随着石油资源的日益枯竭．非石油路线生产乙烯又成为研究热点。
因此．用生物乙醇催化脱水制乙烯具有潜在的经济价值。
同时．乙烯的制备又是有机化学教学中一个重要的实验。
制备乙烯最常用的方法有乙醇分子间脱水和溴乙烷脱溴化氢。
但卤代烷的蒸气有毒．。
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实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究
作者：宋正恩
来源：《学周刊·A》2013年第02期
乙烯是石油化工的基础原料之一，随着石油资源的日益枯竭，非石油路线生产乙烯又成为研究热点。
因此，用生物乙醇催化脱水制乙烯具有潜在的经济价值。
同时，乙烯的制备又是有机化学教学中一个重要的实验。
制备乙烯最常用的方法有乙醇分子间脱水和溴乙烷脱溴化氢。
但卤代烷的蒸气有毒，而乙醇价廉易得，所以，实验室通常用95%乙醇、浓硫酸、五氧化二磷和少量干净的河沙，迅速加热升温至160℃-170℃制取乙烯。
该法制取乙烯，优点是：原料便宜易得、装置简单，一般实验室皆可完成；缺点是：1.副反应多、产率低、气体纯度低。
2.反应温度较高，对温度控制要求严格。
3.热的浓硫酸有很强的腐蚀性，操作有一定的危险性。
4.产生的杂质气体难闻，有些有毒，对环境有污染。
5.反应剩余残渣附着于瓶壁，不易清洗。
针对这些缺点，教学科研工作者进行了广泛的探讨改进，对该方法可能发生的副反应进行了全面的分析，以期使大家能更深入认识该反应。
一、实验室乙醇制乙烯的反应
1.主反应
■
2.反应机理
CH3CH2OH+HOSO2OH→CH3CH2OSO2OH+H2O
CH3CH2OSO2OH→CH2=CH2↑+H2SO4
先让乙醇与浓硫酸作用生成硫酸氢乙酯，反应放热，必要时可浸在冷水中冷却片刻，并边加浓硫酸边摇防止乙醇炭化。
然后再加热制取乙烯，由于硫酸氢乙酯沸点高，避免乙醇大量蒸发。
在此反应中，浓硫酸既是催化剂，又是吸水剂，加少量的五氧化二磷可吸收反应过程中产生的水分，保持反应能快速平稳的进行，减缓乙醇的炭化和二氧化碳的生成。
洗涤过的河沙，一是作为硫酸氢乙酯分解为乙烯的催化剂，二是减少泡沫的生成，使反应顺利进行。
3.可能发生的副反应和产生的杂质
（1）分子间脱水生成乙醚
■
反应机理：
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ＋ＨＯＳＯ２ＯＨ→ＣＨ３ＣＨ２ＯＳＯ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ
ＣＨ３ＣＨ２ＯＳＯ２ＯＨ＋ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ→ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２
ＣＨ３＋Ｈ２ＳＯ４
乙醚是该方法主要的副产物。
硫酸氢乙酯与乙醇在170℃分解生产乙烯，而在140℃时则生成乙醚，故实验中乙醇用量低于浓硫酸，让乙醇都生成硫酸氢乙酯，且要求强热使温度迅速达到160℃以上，以减少乙醚生成的机会。
（2）脱水生成炭黑
CH3CH2OH+H2SO4（浓）■C+SO2↑+H2O
C+2H2SO4=CO2↑＋2SO2↑+2H2O
炭化是该方法常见的现象。
热的浓硫酸具有强烈的脱水性，能使乙醇脱水炭化变黑。
浓硫酸还具有强氧化性，加热时能把生成的部分碳氧化成二氧化碳，硫酸被还原成二氧化硫。
（3）氧化生成一氧化碳、二氧化碳
CH3CH2OH+H2SO4（浓）■CO↑+SO2↑+H2O
CH3CH2OH+H2SO4（浓）■CO2↑+SO2↑+H2O
氧化生成的杂质（一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫）气体随乙烯一起出来，通过氢氧化钠溶液，可除去二氧化碳和二氧化硫。
在乙烯中虽杂有一氧化碳，但它与溴、高锰酸钾溶液均不起作用，不影响乙烯的性质实验，故不除去也无妨。
同时，气体通过氢氧化钠溶液，也洗去了乙醇、乙醚蒸气。
（4）氧化生成乙醛、乙酸
CH3CH2OH+H2SO4（浓）→ＣＨ３ＣＨＯ＋ＳＯ２↑Ｈ２Ｏ
ＣＨ３ＣＨＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ＣＨ３ＣＯＯＨ＋ＳＯ２↑＋Ｈ２Ｏ
（5）与酸成酯
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ＋ＨＯＳＯ２ＯＨ→ＣＨ３ＣＨ２ＯＳＯ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ
ＣＨ３ＣＨ２ＯＳＯ２ＯＨ＋ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ→ＣＨ３ＣＨ２ＯＳＯ２ＯＣＨ２ＣＨ３＋Ｈ２Ｏ
Ｐ２Ｏ５＋３Ｈ２Ｏ＝２Ｈ３ＰＯ４
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ＋Ｈ３ＰＯ４→ＣＨ３ＣＨ２ＯＰＯ（ＯＨ）２＋Ｈ２Ｏ
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ＋Ｈ３ＰＯ４→（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）２ＰＯ（ＯＨ）＋Ｈ２Ｏ
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ＋Ｐ２Ｏ５→（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）３ＰＯ＋Ｈ３ＰＯ４
生成的各种酯与炭黑等附着在瓶壁上，不易洗去，且能造成局部过热现象，加剧乙醇炭化。
通过对这些可能发生的副反应的全面探讨，加深对实验室中浓硫酸催化乙醇脱水制取乙烯过程的认识，有利于有针对性地进行进一步的改进研究。
二、废液处理
化学实验室产生的废液必须进行科学分类、集中处理，达到国家标准规定后再安全排放，从而最大限度地降低对环境的污染。
根据以上分析，实验室用乙醇制备乙烯可能产生的废物主要有以下几类：
1.气体，包括二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等。
2.液体，包括乙醚、硫酸氢乙酯、乙醛、乙酸、硫酸二乙酯、磷酸氢乙酯、磷酸二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸以及硫酸等。
3.固体，包括河沙、五氧化二磷、炭黑等。
废液的成分主要是酸性物质和低沸点有机物，若不加处理地排放，不仅会造成环境污染，还会危害他人身体健康。
实验室对废酸一般是采取中和处理，使处理液的pH值达到6.0～8.0之后，再经大量水稀释后排放。
条件允许时，一些废酸可用作酸洗液代替对人体有害的铬酸洗液，用来洗涤铁锈痕迹等，达到变废为宝的目的。
有机磷的废液一般经水解或溶剂萃取后，用吸附法进行处理，可加入氢氧化钠或氢氧化钙，在室温或加热下进行水解，水解后，若废液无毒害时，把它中和、稀释后，即可排放。
有机磷的废液也可加入明矾和石灰，铝离子和钙离子能絮凝磷酸根离子形成沉淀，静置后分离沉淀。
本实验生成的有机废物不多，主要处理废酸，可在反应完成后立即加入少量的氢氧化钙，使处理液的pH值达到6.0～8.0之后，等液体冷却
到室温时，大量水稀释后排放。
这样利用反应余热，使产生的磷酸酯在碱作用下水解并被中和，在稀释后就可排放，一步就达到处理废液的目的。
参考文献：
[1]陆翠云，张叶龙，韩毓旺，胡燚.石油化工，2011.
[2]徐菁.化学反应工程与工艺，2011.
[3]徐玲，刘宗瑞，吴淑杰，吴通好，张艳飞，阚秋斌.分子催化，2010.
[4]曾昭琼.有机化学实验·第三版[M].北京：高等教育出版社，2000.
作者简介：
宋正恩（1970—），男，甘肃省临泽县人，河西学院讲师，研究方向：有机合成和电分析化学。
（责编高伟）。