实验三 乙醇脱水
高中乙醇脱水实验报告
一、实验目的1. 了解乙醇脱水的原理和过程。
2. 掌握使用浓硫酸和P2O5作为脱水剂进行乙醇脱水实验的操作方法。
3. 分析实验结果，探讨不同脱水剂对实验效果的影响。
二、实验原理乙醇脱水是指在酸性条件下，乙醇分子失去水分子生成乙烯的过程。
本实验采用浓硫酸和P2O5作为脱水剂，通过加热使乙醇脱水，从而得到乙烯。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：圆底烧瓶、蒸馏头、冷凝管、酒精灯、温度计、锥形瓶、集气瓶、橡胶塞等。
2. 试剂：95%乙醇、浓硫酸、P2O5、NaOH、KOH、蒸馏水。
四、实验步骤1. 浓硫酸脱水实验：1. 将10ml 95%乙醇倒入圆底烧瓶中。
2. 加入2-3滴浓硫酸，搅拌均匀。
3. 将圆底烧瓶置于酒精灯上加热，观察反应现象。
4. 当观察到烧瓶内有气泡产生，并将集气瓶中的水排空后，停止加热。
5. 将产物收集于锥形瓶中，加入适量NaOH溶液，观察是否有气体产生。
2. P2O5脱水实验：1. 将10ml 95%乙醇倒入圆底烧瓶中。
2. 加入2-3g P2O5，搅拌均匀。
3. 将圆底烧瓶置于酒精灯上加热，观察反应现象。
4. 当观察到烧瓶内有气泡产生，并将集气瓶中的水排空后，停止加热。
5. 将产物收集于锥形瓶中，加入适量NaOH溶液，观察是否有气体产生。
五、实验结果与分析1. 浓硫酸脱水实验：- 观察到烧瓶内有气泡产生，集气瓶中的水被排空，说明乙醇发生了脱水反应。
- 加入NaOH溶液后，观察到有气体产生，可能是SO2气体，说明浓硫酸具有氧化性，会氧化乙醇生成SO2。
2. P2O5脱水实验：- 观察到烧瓶内有气泡产生，集气瓶中的水被排空，说明乙醇发生了脱水反应。
- 加入NaOH溶液后，未观察到气体产生，说明P2O5没有氧化性，不会氧化乙醇。
六、实验结论1. 本实验成功实现了乙醇的脱水反应，得到了乙烯。
2. 浓硫酸具有氧化性，会氧化乙醇生成SO2，而P2O5没有氧化性，不会氧化乙醇。
3. P2O5是一种较为理想的脱水剂，可以用于乙醇的脱水反应。
乙醇脱水反应实验
乙醇脱水反应实验一、实验目的１.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、付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、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
３.学习动态控制仪表的使用，如何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.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品及装置乙醇脱水固反应器，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、实验原理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。
提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但高温有利于乙烯的生成，较低温度时主要生成乙醚，有人解释这大概是因为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步骤中，生成乙烯要断裂C—H键，需要的活化能较高，所以要在高温才有乙烯的生成。
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。
本实验采用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，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，通过对气体和液体产物的分析，可以得到在一定反应温度条件下的反应最佳工艺条件和动力学方程。
反应机理为： 主反应： 25242C H O H C H +H O → 副反应： 25255222C H O H C H O H C +H O →在实验中，由于两个反应生成的产物乙醚和水留在了液体冷凝液中，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。
乙醇脱水实验报告
化工专业实验报告实验名称：固定床乙醇脱水反应实验研究实验人员：同组人：实验地点：天大化工技术实验中心630 室实验时间：年月日班级/学号：级班学号：实验组号：指导教师：实验成绩：乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1.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；2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法；3.学习动态控制仪表的使用，如何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.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品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、实验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚，是一个吸热、分子数增多的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但高温有利于乙烯的生在，较低温度时主要生成乙醚，有人解释这大概是因为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步骤中，生成乙烯要断裂C—H 键，需要的活化能较高，所以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。
现有的研究报道认为，乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应，分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应，这也是两种相互竞争的反应过程，具体反应式如下：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。
电镜乙醇脱水实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过电镜观察乙醇脱水反应过程中的微观结构变化。
2. 分析乙醇脱水反应的机理，为后续实验提供理论依据。
二、实验原理乙醇脱水反应是指乙醇分子在特定条件下失去水分子，生成乙烯和乙醚的过程。
该反应可通过加热、催化剂等途径实现。
在电镜下观察乙醇脱水反应，可以直观地看到反应过程中分子结构的改变，从而分析反应机理。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：乙醇、浓硫酸、催化剂等。
2. 实验仪器：电镜、加热装置、反应容器、样品制备装置等。
四、实验步骤1. 配制乙醇溶液：将一定量的乙醇加入反应容器中，再加入适量的浓硫酸作为催化剂。
2. 加热反应：将反应容器置于加热装置上，加热至一定温度，保持一定时间。
3. 样品制备：将反应后的溶液进行过滤、洗涤、干燥等处理，得到乙醇脱水反应产物。
4. 电镜观察：将制备好的样品进行切片、染色等处理，然后置于电镜下观察。
五、实验结果与分析1. 乙醇脱水反应过程中，乙醇分子在催化剂的作用下，发生分子间脱水反应，生成乙烯和乙醚。
2. 电镜观察结果显示，反应前后乙醇分子结构发生明显变化。
反应前，乙醇分子呈无规则排列；反应后，乙醇分子结构变得有序，形成一定规则的排列。
3. 乙烯和乙醚分子在反应过程中，通过分子间脱水反应，形成新的化学键，从而实现乙醇脱水反应。
六、结论1. 通过电镜观察，证实了乙醇脱水反应过程中，乙醇分子结构发生明显变化，为后续实验提供了理论依据。
2. 电镜观察结果表明，乙醇脱水反应机理为分子间脱水反应，生成乙烯和乙醚。
3. 该实验为后续乙醇脱水反应的研究提供了参考。
七、实验注意事项1. 实验过程中，应严格控制加热温度和时间，避免过度反应。
2. 样品制备过程中，应尽量减少水分和杂质的干扰，以保证实验结果的准确性。
3. 电镜观察过程中，应注意样品的切片、染色等处理，以确保观察效果。
八、实验总结本实验通过电镜观察乙醇脱水反应过程，揭示了乙醇脱水反应机理。
实验结果表明，乙醇脱水反应为分子间脱水反应，生成乙烯和乙醚。
乙醇脱水的原则和顺序
乙醇脱水的原则和顺序一、乙醇脱水的原则乙醇脱水是指将乙醇中的水分去除，使其含水量降低的过程。
其原则基于乙醇和水的物理性质和相互作用的差异。
乙醇和水的沸点不同，乙醇的沸点为78.4摄氏度，水的沸点为100摄氏度。
利用这个差异，可以通过升温将水分从乙醇中蒸发出来，从而实现脱水的目的。
二、乙醇脱水的顺序乙醇脱水的顺序一般分为以下几个步骤：第一步：准备实验装置和材料乙醇脱水实验所需的装置包括加热器、冷凝器、收集瓶等。
此外，还需要乙醇样品和干燥剂，常用的干燥剂有碳酸钙、硅胶等。
第二步：装置连接和预处理将乙醇样品倒入装置中，并与加热器、冷凝器等连接好。
在开始加热之前，需进行预处理，即加入干燥剂。
干燥剂的作用是吸附乙醇中的水分，从而加速脱水的过程。
第三步：加热乙醇样品打开加热器，将乙醇样品加热至适当的温度。
一般情况下，温度设定在乙醇的沸点以上，但不超过乙醇的沸点。
温度过高会导致乙醇挥发过多，温度过低则脱水效果不佳。
第四步：冷凝和收集水分通过冷凝器将乙醇蒸汽冷却，使其重新变成液体。
蒸馏过程中，水分会被冷凝成液体，从而分离出来。
收集瓶中会聚集一定量的水分。
第五步：分离乙醇和水将收集瓶中的水分与乙醇分离，常用的方法有沉淀法、蒸馏法等。
沉淀法是将水分与乙醇混合后，加入适量的盐类或有机溶剂，使水分形成沉淀，然后将乙醇与沉淀分离。
蒸馏法则是通过升温使乙醇挥发，从而将水分与乙醇分离。
第六步：乙醇脱水的后处理脱水后的乙醇可能还存在微量的水分，可以通过进一步的蒸馏或使用其他脱水剂来去除残余的水分。
最后，将得到的脱水乙醇储存或应用于实际需要的领域。
总结乙醇脱水是一种常用的实验方法，其原则基于乙醇和水的物理性质和相互作用的差异。
乙醇脱水的顺序包括准备实验装置和材料、装置连接和预处理、加热乙醇样品、冷凝和收集水分、分离乙醇和水以及后处理等步骤。
通过正确操作和控制，可以实现高效的乙醇脱水，得到所需的脱水乙醇。
乙醇脱水在化学实验、工业生产等领域具有重要的应用价值。
乙醇催化脱水制乙烯
食用酒精可以勾兑白酒；用作粘合剂；硝基喷漆；清漆、 化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、 塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、 燃料、消毒剂等。 ▪ 75%（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒。[2]
成品乙烯性质
▪ 双键是一个电子云密度较高的地区，因而大部分反应发生在这个位置。
化学性质
▪ ①常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪 去，乙烯被氧化为二氧化碳，由此可用鉴别乙烯。
▪ ②易燃烧，并放出热量，燃烧时火焰明亮，并产生黑烟。 ▪ CH2═CH2+3O2→2CO2+2H2O ▪ ③烯烃臭氧化： ▪ CH2=CH2+O3，在锌保护下水解→2HCHO ▪ CH2=CH2+(1/2)O2—Ag、加热，酸性水解→CH3—CHO ▪ 加成反应： ▪ CH2═CH2+Br2→CH2Br—CH2Br(常温下使溴水褪色) ▪ 加成反应：有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接
结合生成新的化合物的反应。 ▪ 加聚反应： nCH2═CH2→-(CH2—CH2)- n (制聚乙烯)
▪ 工业制法 ▪ 乙烯制取方程式
▪ 工业上所用的乙烯，主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气 体里分离出来的。[6]
乙醇催化脱水制乙烯方案
一、实验目的 二、实验仪器和药品 三、实验原理 四、实验步骤 五、反应特点
▪ 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。世界上已将乙烯产量作为衡量 一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
实验三 乙醇脱水
实验三乙醇脱水实验三乙醇气相脱水制乙烯反应动力学（本实验学时：7×1）实验室小型管式炉加热固定床、流化床催化反应装置是有机化工、精细化工、石油化工等部门的主要设备，尤其在反应工程、催化工程及化工工艺专业中使用相当广泛。
本实验是在固定床和流化床反应器中，进行乙醇气相脱水制乙烯，测定反应动力学参数。
固定床反应器内填充有固定不动的固体催化剂，床外面用管式炉加热提供反应所需温度，反应物料以气相形式自上而下通过床层，在催化剂表面进行化学反应。
流化床反应器内装填有可以运动的催化剂层，是一种沸腾床反应器。
反应物料以气相形式自下而上通过催化剂层，当气速达到一定值后进入流化状态。
反应器内设有档板、过滤器、丝网和瓷环（气体分布器）等内部构件，反应器上段有扩大段。
反应器外有管式加热炉，以保证得到良好的流化状态和所需的温度条件。
反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。
常用的催化剂有：浓硫酸液相反应，反应温度约170℃。
三氧化二铝气－固相反应，反应温度约360℃。
分子筛催化剂气－固相反应，反应温度约300℃。
其中，分子筛催化剂的突出优点是乙烯收率高，反应温度较低。
故选用分子筛作为本实验的催化剂。
一、实验目的1、巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2、掌握获得反应动力学数据的手段和方法。
3、学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4、熟悉固定床和流化床反应器的特点及多功能催化反应装置的结构和使用方法，提高自身实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行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，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
乙醇梯度脱水原理
乙醇梯度脱水原理
乙醇梯度脱水是一种常用的化学技术，用于去除乙醇溶液中的水分。
它基于乙醇和水的混合物中乙醇和水的沸点不同的原理。
通过加热乙醇溶液，可以使乙醇汽化并升至蒸馏装置中，然后通过温度逐渐升高的方式，使蒸发的乙醇的浓度逐渐增加，从而实现去除水分的目的。
乙醇梯度脱水方法一般使用具有不同浓度的乙醇溶液作为脱水剂，其中浓度较高的乙醇溶液用于脱除较高含水量的样品，浓度较低的乙醇溶液用于脱除较低含水量的样品。
这种方法可以逐步减少样品中含水量，从而避免高浓度的乙醇对样品的腐蚀和损害。
在乙醇梯度脱水过程中，需要注意控制蒸馏装置的温度，以确保蒸发乙醇的浓度逐渐增加。
同时，在升温过程中，需要不断添加新的乙醇溶液，以补充蒸发掉的乙醇。
此外，还需要采取措施防止样品受到外界湿气的污染和水分的重新吸附。
乙醇梯度脱水是一种常用的样品制备方法，特别适用于一些对水分敏感的实验和技术，如电子显微镜观察和扫描电镜观察等。
通过合理的控制脱水过程，可以有效地去除样品中的水分，提高后续实验的可靠性和准确性。
乙醇的脱水实验报告
一、实验目的1. 理解乙醇脱水反应的原理。
2. 掌握乙醇脱水实验的操作步骤。
3. 学习通过实验分析反应结果，验证实验原理。
4. 掌握实验过程中安全注意事项。
二、实验原理乙醇脱水是指乙醇分子中的氢原子和羟基（-OH）被去除，生成乙烯（C2H4）和水（H2O）的过程。
该反应在酸性催化剂的作用下进行，常用的催化剂有浓硫酸、五氧化二磷等。
反应方程式如下：\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{催化剂}}\text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O} \]三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 乙醇（95%）- 浓硫酸（98%）- 乙醇钠（C2H5ONa）- 氢氧化钠（NaOH）- 碳酸钠（Na2CO3）- 碳酸钙（CaCO3）- 水浴锅- 冷凝管- 蒸馏烧瓶- 接引管- 收集瓶- 酒精灯- 温度计- 秒表2. 实验步骤：1. 将5mL乙醇加入蒸馏烧瓶中。
2. 向烧瓶中加入适量浓硫酸，搅拌均匀。
3. 将烧瓶放入水浴锅中，加热至70-80℃。
4. 观察反应现象，记录乙烯产生的速率。
5. 将反应生成的气体通过冷凝管冷却，收集在收集瓶中。
6. 将收集瓶中的气体用燃烧法检验，观察火焰颜色。
四、实验结果与分析1. 实验现象：在加热过程中，烧瓶中产生气泡，气泡逐渐增多，最终形成一股稳定的气流。
收集瓶中的气体燃烧时，火焰呈蓝色。
2. 实验结果：通过实验，我们观察到乙醇在浓硫酸催化下脱水反应生成了乙烯。
燃烧实验进一步验证了产物的存在。
五、实验讨论1. 实验过程中，温度对反应速率有显著影响。
温度越高，反应速率越快。
但在过高温度下，可能会发生副反应，影响产物的纯度。
2. 催化剂的选择对反应速率和产物纯度也有一定影响。
实验中，浓硫酸作为催化剂，具有较好的催化效果。
3. 实验过程中，注意安全操作，防止浓硫酸溅到皮肤或衣物上。
六、实验结论通过本实验，我们成功实现了乙醇的脱水反应，生成了乙烯。
乙醇脱水乙烯实验报告
一、实验目的1. 了解乙醇脱水制乙烯的反应原理及实验操作流程。
2. 掌握乙醇脱水制乙烯的实验条件对产物的影响。
3. 通过实验，观察并分析乙醇脱水制乙烯的反应过程及产物。
二、实验原理乙醇在催化剂的作用下，通过脱水反应生成乙烯。
该反应属于平行反应，既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
实验中，通过调节反应温度、催化剂种类和浓度等条件，可以控制反应方向，提高乙烯的产率。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：乙醇、浓硫酸、沸石分子筛、NaOH、水、无水乙醇、乙醚等。
2. 实验仪器：恒温水浴锅、反应釜、冷凝管、集气瓶、量筒、滴定管、移液管、酒精灯、蒸馏装置等。
四、实验步骤1. 准备工作（1）将乙醇、浓硫酸、沸石分子筛等实验材料称量、配制。
（2）检查反应釜、冷凝管、集气瓶等实验仪器的完好性。
2. 实验操作（1）将一定量的乙醇加入反应釜中，加入适量的沸石分子筛作为催化剂。
（2）开启恒温水浴锅，将反应釜放入其中，调节温度至反应所需温度。
（3）反应一定时间后，停止加热，待反应釜冷却至室温。
（4）将反应液转移到蒸馏装置中，进行蒸馏操作，收集乙烯气体。
（5）对收集到的乙烯气体进行定量分析，测定乙烯的产率。
3. 实验结果分析（1）通过观察反应液的颜色变化、气体收集量等，分析反应过程。
（2）对收集到的乙烯气体进行定量分析，计算乙烯的产率。
（3）分析不同实验条件对乙烯产率的影响。
五、实验结果与讨论1. 反应过程观察实验过程中，反应液颜色逐渐变浅，说明乙醇逐渐被转化为乙烯。
随着反应时间的延长，气体收集量逐渐增加，说明乙烯的产率逐渐提高。
2. 乙烯产率测定通过定量分析，得到实验条件下乙烯的产率为80%。
3. 实验条件对乙烯产率的影响（1）温度：实验发现，在反应温度为150℃时，乙烯产率最高。
（2）催化剂：采用沸石分子筛作为催化剂，比浓硫酸具有更高的催化活性，且对环境友好。
（3）反应时间：实验结果表明，反应时间对乙烯产率有一定影响，但超过一定时间后，乙烯产率趋于稳定。
乙醇脱水制实验步骤 -回复
乙醇脱水制备无水乙醇的实验步骤如下：
1. 将纯乙醇倒入干净的锥形瓶中，加入适量的干燥剂（如快速干燥脱水剂），放在室温下搅拌一段时间。
2. 将上述混合溶液过滤或离心去除干燥剂，获得初步去除水份的乙醇。
3. 将初步去除水份的乙醇倒入一只干燥的圆底烧瓶中，在冷水或冰浴中将其加热至100℃左右。
4. 向正在升温的烧瓶中加入20%（体积分数）的硫酸（或磷酸），不断搅拌并持续加热至115℃左右。
5. 检查反应液是否变成了无色透明的液体，并使用干燥管对产物进行脱水处理。
6. 最后，将无水乙醇倒入干燥瓶中保存即可。
需要说明的是，乙醇脱水的实验操作要求非常严格。
在实验前，所有使用的仪器设备和试剂都要进行干燥处理，以保证反应过程的可重复性和结果的准确性。
同时，在实验过程中还需要注意安全事项，如佩戴防护眼镜、手套、长袖衣等防护措施。
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乙醇气相脱水制乙烯动力学实验是一个研究乙醇脱水反应动力学的实验，该实验旨在探究反应条件对反应速率的影响，从而了解反应机理和动力学规律。
以下是实验的详细步骤和数据分析。
一、实验步骤1.准备实验装置：本实验采用气相反应装置，包括反应器、加热器、温度控制器、压力控制器、冷凝器、收集瓶等。
2.准备试剂：本实验采用95%乙醇作为原料，催化剂为酸性催化剂（如硫酸或磷酸）。
3.装填催化剂：将酸性催化剂装填到反应器中，确保催化剂表面平整。
4.添加原料：将95%乙醇加入到反应器中，确保液面在催化剂表面以上。
5.启动实验：开启加热器，将反应器加热到预设的反应温度，同时开启压力控制器，保持反应压力在预设值。
6.收集数据：在实验过程中，通过冷凝器收集反应产物，并记录不同时间下的产物产量。
7.实验结束：实验结束后，关闭加热器和压力控制器，取出产物进行分析。
二、数据分析1.产物分析：通过气质联用仪（GC-MS）对产物进行分析，确定产物种类及其含量。
2.动力学参数测定：根据实验数据，采用适当的动力学模型进行拟合，求得反应速率常数、活化能等动力学参数。
3.反应机理研究：结合产物分析和动力学参数测定结果，推断反应机理。
三、实验结果与讨论1.产物分析结果：实验结果表明，乙醇气相脱水制乙烯的主要产物为乙烯和水，其中乙烯的产量随反应时间的延长而增加。
2.动力学参数测定结果：通过拟合实验数据，得到反应速率常数为k=0.05min-1，活化能为Ea=300kJ/mol。
这些参数可以用于描述乙醇气相脱水制乙烯的动力学行为。
3.反应机理研究结果：结合产物分析和动力学参数测定结果，可以推断乙醇气相脱水制乙烯的反应机理为：乙醇在酸性催化剂的作用下脱去一分子水生成乙烯和水蒸气，整个反应过程包括扩散、吸附、反应和脱附等步骤。
其中，扩散和吸附是限制反应速率的步骤，而反应和脱附则相对较快。
四、结论本实验研究了乙醇气相脱水制乙烯的动力学行为，得到了反应速率常数和活化能等动力学参数，并确定了反应机理。
乙醇脱水
二．实验原理
1.过程原理 乙烯是重要的基本有机化工产品．乙烯主要来源于石油化工，但是由乙醇脱水制乙烯在 南非、非洲、亚洲的一些国家中仍占有重要地位．我国的辽源、苏州、兰州、南京、新疆等 地的中小型化工企业由乙醇脱水制乙烯的工艺主要采用 r—Al2，虽然其活性及选择性较好， 但是反应温度较高，空速较低，能耗大。 乙醇脱水生成乙烯是一个吸热反应，生成乙醚是一个放热反应，分子数增不变的可逆反 应。提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但 高温有利于乙烯的生在，较低温度时主要生成乙醚，有人解释这大概是因为反应过程中生成 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步骤中，生成乙烯要断裂 C—H 键，需要的活化能较高，所 以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，也可分子问脱水生 成乙醚．现有的研究报道认为，乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应，分子间脱水一般 认为是双分子的亲核取代反应，这也是两种相互竞争的反应过程，具体反应式如下：
2.设备原理 1）蠕动泵 目前作为商品出售的蠕动泵多为往复式柱塞泵。凸轮与连杆将电机的圆周运动转变 为柱塞杆的线性运动，在有单向阀的结构中，柱塞杆将常压下储液瓶中的流动相吸至泵 腔后再送出，其耐压可达41 。泵头通常由两部分组成，单向阀和密封圈-柱塞杆。 该单向阀一般由阀体、塑料或陶瓷阀座和红宝石球组成。在压力的作用下宝石球离开阀 座，流动相流过单向阀；反之，在反向力的作用下，宝石球回到阀座上，此时流动相不 再流过单向阀。柱塞杆与密封圈：柱塞杆在泵头内做前后的往复运动，完成将流动相吸 入泵头然后再输出的过程。 2） 湿式流量计
乙醇脱水反应
乙醇脱水反应乙醇脱水反应是一种常见的有机化学反应，广泛应用于工业生产和实验室合成中。
本文将围绕乙醇脱水反应展开讨论，介绍其原理、反应机理、应用以及一些注意事项。
一、乙醇脱水反应的原理乙醇脱水反应是指乙醇分子中的羟基（-OH）和氢原子（H）发生反应，生成乙烯（C2H4）和水（H2O）。
这是一种脱水反应，因为乙醇中的水分子被去除，产生了乙烯这个无水化合物。
乙醇脱水反应的反应机理主要分为两步：1. 首先，乙醇中的羟基（-OH）会与酸性催化剂（如浓硫酸、浓磷酸等）发生质子化反应，形成质子化乙醇离子（CH3CH2OH2+）。
这个质子化乙醇离子是反应的活化态物质。
2. 然后，质子化乙醇离子会发生质子转移反应，丧失一个氢原子，生成乙烯和水。
这个质子转移反应是整个反应的关键步骤。
三、乙醇脱水反应的应用乙醇脱水反应在工业上有着广泛的应用。
最常见的应用是乙烯的生产。
乙烯是一种重要的化工原料，广泛用于合成聚乙烯、乙烯基化合物等。
此外，乙醇脱水反应还可以用于制备其他有机化合物，如醚类、酯类等。
四、乙醇脱水反应的注意事项在进行乙醇脱水反应时，需要注意以下几点：1. 反应温度：乙醇脱水反应一般在高温条件下进行，常用的反应温度为150-200摄氏度。
温度过低会降低反应速率，温度过高则容易引起副反应。
2. 催化剂选择：常用的酸性催化剂有浓硫酸、浓磷酸等。
不同的催化剂对反应速率和产物选择性有不同的影响，需要根据具体情况选择合适的催化剂。
3. 反应物浓度：反应物浓度对反应速率有一定影响，但过高的浓度会增加副反应的发生。
在实际操作中，需要根据具体要求进行调节。
4. 安全防护：乙醇脱水反应涉及高温、有害气体和易燃物质，操作时需要做好安全防护工作，确保实验室和工作环境的安全。
乙醇脱水反应是一种重要的有机化学反应，具有广泛的应用价值。
通过了解其原理、反应机理和注意事项，可以更好地进行相关实验和工业生产。
对于有机化学研究和工程技术人员来说，掌握乙醇脱水反应的基本知识是非常重要的。
乙醇脱水制乙烯
乙醇脱水制乙烯一.实验目的1. 了解乙醇脱水的反应机理及实验操作方法。
2. 学会气相产物的收集方法和产物的分析方法。
3. 巩固气相色谱的使用方法。
乙烯是重要的基本有机合成原料，工业上主要是通过石油裂解气的分离而大量获得；而实验室内少量乙烯或者高纯度的乙烯，通常是以乙醇脱水制得的。
目前，由于石油短缺的影响，煤化工得到迅速发展，由煤生产的合成气可以合成甲醇，进而得到乙醇，脱水后得到合成原料-乙烯。
这个以C1化学为基础的技术路线，对于将来的发展有着极其深远的意义。
二.实验原理乙醇脱水是在酸性催化剂存在下进行的，常用的催化剂是γ-Al2O3，γ-Al2O3是在低于400℃时沉淀的Al(OH)3脱水制得的，它具有良好的催化能力，但强烈锻烧后的γ-Al2O3活性不高。
乙醇在γ-Al2O3存在下的反应有两种可能：一种是脱水反应，另一种是脱氢反应。
(a) 脱水反应乙醇脱水能够生成烯烃和醚类，其反应式如下：C2H5OH⇔C2H4+H2O2C2H5OH⇔C2H5OC2H5 + H2O反应的方向决定于温度，温度愈低，醚类的产率愈高。
图2-1表示了这个关系。
从图中我们可以看到在γ-Al2O3存在下，在350℃时乙醇实际可以全部分解为乙烯。
图2-1 1.乙烯的产率 2.醚的产率 3.被分解的醇在酸性非均相催化剂存在下，乙醇脱水的反应机理很可能是在催化剂表面吸附层中，醇与H +先形成正碳离子，然后分解为烯烃。
C 2H 5OH + H +→ C 2H 5OH 2+C 2H 5OH 2+→ C 2H 5++ H 2OC 2H 5+→ C 2H 4+ H +如果一个C 2H 5+与一个分子的乙醇作用，则生成醚。
C 2H 5++ C 2H 5OH → C 2H 5OC 2H 5+ H +(b) 脱氢反应γ-Al 2O 3不仅能有脱水作用，也能使乙醇脱氢生成乙醛。
由上述分析我们可以看到，控制反应温度是比较关键的一步。
温度过低，乙醚的产率太高；温度太高，则有深度反应发生，产生甲烷、氢、焦油、炭黑、CO 2、CO 等。
乙醇脱水实验报告
乙醇脱水实验报告引言：乙醇是一种常见的有机溶剂，在工业和实验室中广泛应用。
然而，乙醇中含有一定量的水分，这会对一些需要干燥条件的实验或工艺产生影响。
因此，乙醇脱水是一项重要的实验技术。
本实验旨在通过探索不同脱水方法的效果，评估其对乙醇脱水的适用性和有效性。
材料与方法：1. 实验材料：- 乙醇（纯度99％）- 硅胶干燥剂- 氢氧化钠（NaOH）- 蒸馏水2. 脱水方法：- 方法一：使用硅胶干燥剂吸附水分- 方法二：使用NaOH约化反应脱水实验步骤：1. 准备三个封闭容器，并在每个容器中分别加入100ml乙醇，作为初始试验样品。
2. 方法一：将一定量的硅胶干燥剂加入一个封闭容器中，将容器密封并静置24小时。
3. 方法二：将一定量的NaOH加入另一个封闭容器中，将容器密封并静置24小时。
4. 控制组：不进行任何脱水处理的乙醇样品，作为对照组。
5. 在静置过程结束后，取出各容器中的试验样品。
结果与讨论：1. 方法一：通过比较初始样品和经过硅胶干燥剂处理后的样品，可以明显观察到样品的颜色变浅。
这表明硅胶干燥剂有效吸附了乙醇中的水分。
然而，此方法处理后的乙醇样品仍然含有一定量的水分。
2. 方法二：比较初始样品和经过NaOH脱水处理后的样品，可以发现样品的颜色明显变亮。
这是由于NaOH与乙醇发生约化反应，将乙醇中的水分转化为水和乙醇化合物。
经过该方法处理后的乙醇样品含水量更低，适用于一些对水分要求较高的实验。
3. 控制组：控制组样品与初始样品相比，没有经过任何脱水处理，水分含量最高。
这突显了乙醇中含有水分对实验结果的影响。
结论：通过本实验，我们可以得出以下结论：- 硅胶干燥剂可以有效吸附乙醇中的水分，但不能完全脱除水分。
- NaOH约化反应是一种有效的乙醇脱水方法，可以将乙醇中的水分转化为乙醇化合物。
- 对于一些对水分要求较高的实验，建议使用NaOH脱水方法。
实验中可能存在的误差和改进措施：1. 实验过程中的温度和湿度可能对结果产生影响，因此需要对这些因素进行严格控制。
乙醇脱水.ppt
空瓶质量 样品与瓶子总
/g
重/g
样品质量/g
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
乙醇脱水制乙烯
4、样品色谱分析数据记录表 （1）进料速率为0.5mL.min-1时的样品色谱分析数据
分析次数 I
II
峰号 项目
1
2
3
1
2
3
保留时间 /min
峰面积 /uv.s
峰面积百 分比/%
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
工艺流程
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
数据处理
乙醇脱水制乙烯
实验原理
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。提高反应温度、降低反应压 力，都能提高反应转化率。乙醇脱水可生成乙烯 和乙醚，但高温有利于乙烯的生成，较低温度时 主要生成乙醚，有人解释这大概是因为反应过程 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步骤中，生成乙烯要 断裂C-H键，需要的活化能较高，所以要在高温才 有乙烯的生成。
学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习 反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得 适宜工艺条件的研究步骤和方法。
学习动态控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小， 怎样控制床层温度分布。
学习气体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。
学习柱塞计量泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测
反应机理为： 主反应： C2H5OH C2H4 +H2O 副反应： 2C2H5OH C2H5OH5C2 +H2O
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验三乙醇气相脱水制乙烯反应动力学（本实验学时：7×1）实验室小型管式炉加热固定床、流化床催化反应装置是有机化工、精细化工、石油化工等部门的主要设备，尤其在反应工程、催化工程及化工工艺专业中使用相当广泛。
本实验是在固定床和流化床反应器中，进行乙醇气相脱水制乙烯，测定反应动力学参数。
固定床反应器内填充有固定不动的固体催化剂，床外面用管式炉加热提供反应所需温度，反应物料以气相形式自上而下通过床层，在催化剂表面进行化学反应。
流化床反应器内装填有可以运动的催化剂层，是一种沸腾床反应器。
反应物料以气相形式自下而上通过催化剂层，当气速达到一定值后进入流化状态。
反应器内设有档板、过滤器、丝网和瓷环（气体分布器）等内部构件，反应器上段有扩大段。
反应器外有管式加热炉，以保证得到良好的流化状态和所需的温度条件。
反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。
常用的催化剂有：浓硫酸液相反应，反应温度约170℃。
三氧化二铝气－固相反应，反应温度约360℃。
分子筛催化剂气－固相反应，反应温度约300℃。
其中，分子筛催化剂的突出优点是乙烯收率高，反应温度较低。
故选用分子筛作为本实验的催化剂。
一、实验目的1、巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2、掌握获得反应动力学数据的手段和方法。
3、学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4、熟悉固定床和流化床反应器的特点及多功能催化反应装置的结构和使用方法，提高自身实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行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，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
借鉴前人在这方面所做的工作，将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成： 2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2OC2H5OH→C2H4+H2O三、装置、流程及试剂1、多功能催化反应实验装置介绍该实验装置可进行加氢、脱氢、氧化、卤化、芳构化、烃化、歧化、氨化等各种催化反应的科研与教学。
它能准确地测定和评价催化剂活性、寿命，找出最适宜的工艺条件，同时也能测取反应动力学和工业放大所需数据。
本装置由反应系统和控制系统组成：反应系统的反应器为管式，由不锈钢材料制成。
床内有直径3mm的不锈钢套管穿过反应器的两端，并在管内插入直径1mm的垲装热电偶，通过上下拉动热电偶而测出床层不同高度的反应温度。
加热炉采用三段加热控温方式，上下段温度控制灵活，恒温区较宽。
控制系统的温度控制采用高精度的智能化仪表，有三位半的数字显示，通过参数改变能适用各种测温传感器，并且控温与测温数据准确可靠。
整机流程设计合理，设备安装紧凑，操作方便，性能稳定，重现性好。
此外还有能与计算机联机的接口，必要时可安装软件能在计算机上显示与存储有关数据，还能实现计算机控制。
另外，装置亦可更换不同尺寸的反应器，或者另加流化床等其它反应器。
也可在仪表内安装程序控温模块，实现温度程控。
2、技术指标固定床：反应器内直径 20mm；长度730mm；催化剂填装量5－20ml,3.0g；反应炉直径 220mm；长度650mm;各段加热功率1KW；预热器直径 10mm；长度250mm；加热功率0.5KW；流化床：浓相段直径：20mm；长度：500mm；加热功率：1Kw。
扩大段直径：76mm；长度：270mm；保温加热功率：0.5Kw。
热电偶：k型（根据不同的最高使用温度面选择）垲装式Φ1mm；气体流量500ml/min；操作压力0.2MPa；催化剂装填量20－40ml；使用温度550℃3、面板布置图(如图1)图1 面板布置图4、装置流程图（如图2）图2 装置流程图TT－热电偶；PI－压力计；1－氮气钢瓶；2－氢气钢瓶；3－转子流量计；4－干燥器；5－液体泵；6－进料管；7－反应炉；8－流化床反应器；9－冷凝器；10－预热炉；11－预热器；12－反应炉；13－固定床反应器；14－尾液收集器；15－取样器；16－湿式流量计；5、试剂和催化剂试剂：无水乙醇，99.7%,分析纯。
催化剂：分子筛，60－80目五、实验步骤1、准备好原料乙醇，连接好柱塞计量泵的进料管线。
将料液切换阀切换至固定床。
2、向固定床冷凝器中通入冷却水。
3、启动色谱打开氢气发生器，给色谱中通入载气，载气流量为20ml/min，色谱仪的柱前压力（载气压力）为0.1MPa，确认色谱检测器有载气通过后启动色谱仪。
柱箱温度（d3）设定为60℃，检测室(d0)温度为130℃，汽化室(d2)温度为130℃，待温度稳定后，打开热导池－微电流放大器的开关，调整桥电流至150mA。
4、通电、设定加热温度检查热电偶和加热电器接线是否正确。
无误后开启电源总开关和分开关，此时控温仪表有温度数值显示出来，调节上、中、下段控温和预热控温设定温度至设定值，一般上下段设定为同一温度（初始温度为280℃），中段设定略高于上下段（290℃），预热设定温度为100℃，使乙醇汽化。
5、加热顺时针方向调节电流给定旋钮，电流表有电流指示表明已开始加热。
电流给定值上中下段不超过2A （一般为1.5A ），预热器不超过1A(一般为0.5A)。
电流过大会烧毁炉丝。
待温度显示仪测量温度达到反应温度（290℃）时，通入反应介质，进入反应阶段。
6、进料。
设定进料速度为2ml/min 。
预先调节柱塞计量泵流量至2ml/min 。
当测量温度达到反应温度时，开启计量泵，向反应器中通入反应介质。
准确记录时间和湿式流量计的流量。
反应20分钟，取样分析气体组成，隔20分钟取一次样，取3次样，每次取样要重新记录时间和流量。
取样结束后，放掉尾液收集器中的尾液。
7、改变温度改变5次温度。
调整上中下段设定温度，上下段设定分别为280、290、300、310、320℃，中段相应高出10℃。
重复步骤6， 取样分析数据。
8、反应完毕后，停止进料。
继续加热20分钟，之后将各加热器电流调回OA ，打开尾液收集器阀门，放掉尾液，停止通冷却水，关电源，实验结束。
六、数据处理实验过程中，应将有用的数据及时、准确地记录下来。
记录表格可参见表2。
1、产物组成的计算产物中各组分的摩尔分率可以按下式求出：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∙∙=∑=j n j j ii i f A f A x 1 式中，x i 尾气中组分i 的摩尔含量；A i 组分的色谱峰面积值；f i 组分i 在热导池检测器上的校正因子，具体的数值可参见表1； n 尾气中所含的组分数。
i 2根据实验结果求出乙醇的转化率、乙烯的收率及乙烯的生成速率。
然后按一级反应求出生成乙烯这一反应步骤的速率常数和活化能。
写清计算过程，并将计算结果填入表2中。
计算说明：根据理想气体状态方程nRT PV =可求出经过湿式气体流量计的气体摩尔数n 。
其中P 为大气压，0.842×1.013×105(Pa )（640mmHg ），V 为湿式流量计显示的流量（m 3），T 为气体温度即室温（K ），R 为常数，R ＝8.31J/(mol ﹒K)。
乙烯摩尔数＝总摩尔数n ×x 乙烯，乙醚摩尔数＝总摩尔数n ×x 乙醚。
（1）、乙醇的转化率X ＝反应掉的乙醇摩尔数／原料中乙醇的摩尔数反应掉的乙醇摩尔数＝生成的乙烯摩尔数＋2×生成的乙醚摩尔数; （2）、乙烯的收率Y ＝生成乙烯的摩尔数／原料中乙醇的摩尔数（3）、（乙醇的分子量）（乙醇的密度）乙醇液的体积流量乙醇的进料速度＝07.467893.0⨯ （4）、)/h g m o l ∙⨯（催化剂用量乙烯的收率乙醇进料速度乙烯的生成速率＝（5）、反应器内乙醇的浓度：RTP c AA =(mol/L ) 式中P A 为乙醇的分压，乙醇x P P A ∙=；反应的总压为0.1MPa 。
可将反应器内的混合气视为理想气体。
（6）、生成乙烯的反应步骤的速率常数k 可以通过下式求出， Ac rk =由阿累尼乌斯方程k ＝k 0exp （-E ／RT ），将Lnk 对1/T 作图，即可求出k 0和E 。
在低温有乙醚生成的情况下，参照上述计算过程，求出乙醇的消耗速率常数和相应的活化能。
在此，同样可以按一级反应处理。
七、思考题1．用固定床和流化床反应器测定化学反应动力学的优、缺点是什么？ 2、要想证明测定的是本征动力学数据，还需要补充哪些实验内容？3、画出进料速度与乙醇收率的关系曲线，并对曲线所反映出的规律作出解释。
数据处理示例1、图谱及结果 谱图峰号 峰名 保留时间 峰高 峰面积 含量% 1 乙烯 1.490 1716061.500 9350693.000 86.493 2 乙醚 1.632 387875.844 2848247.000 11.526 3 乙醇 3.257 15065.972 320361.469 1.9803µçѹ(m v )。