实验预习报告 催化反应精馏制乙酸乙酯实验
催化反应精馏实验报告
催化反应精馏实验报告
一、实验目的
1. 了解催化反应精馏的原理和应用。
2. 掌握催化反应精馏装置的操作方法。
3. 测定催化反应精馏的效率。
二、实验原理
催化反应精馏是一种将化学反应和精馏过程相结合的技术,它可以在一个设备中同时实现反应和分离。
在催化反应精馏中,催化剂被放置在精馏塔的适当位置,反应物在催化剂上进行反应,生成的产物随着精馏过程被分离出来。
三、实验步骤
1. 搭建催化反应精馏装置。
2. 加入反应物和催化剂。
3. 加热并调节回流比,使反应进行。
4. 收集产物,并测定其组成和产量。
四、实验结果与分析
1. 催化反应精馏的效率较高,可以在较短的时间内获得较高的转化率和选择性。
2. 催化剂的选择和用量对反应结果有较大的影响,需要根据具
体情况进行优化。
3. 回流比的调节对分离效果有较大的影响,需要根据产物的组成和要求进行调整。
五、实验结论
通过本次实验,我们了解了催化反应精馏的原理和应用,掌握了催化反应精馏装置的操作方法,并测定了催化反应精馏的效率。
实验结果表明,催化反应精馏是一种高效的反应分离技术,但在实际应用中需要根据具体情况进行优化和调整。
乙酸乙酯的制备的实验报告
乙酸乙酯的制备的实验报告乙酸乙酯的制备的实验报告一、引言乙酸乙酯是一种常用的酯类化合物,具有水果香味,广泛应用于食品、香精、溶剂等领域。
本实验旨在通过酯化反应制备乙酸乙酯,并通过实验结果分析反应条件对产率的影响。
二、实验方法1. 实验仪器和试剂本实验所需仪器有:反应釜、冷凝器、滴定管、蒸馏装置等。
所需试剂有:乙酸、乙醇、浓硫酸、酸性醇酯催化剂等。
2. 实验步骤(1)将乙酸和乙醇按一定的摩尔比例加入反应釜中。
(2)加入酸性醇酯催化剂,加热反应釜至适当温度。
(3)反应进行至一定时间后,停止加热,冷却至室温。
(4)将反应产物进行蒸馏提纯,得到乙酸乙酯。
三、实验结果与分析本实验中,我们通过改变反应温度、反应时间和催化剂用量等条件,进行了多组实验。
以下是我们的实验结果及分析:1. 反应温度对产率的影响我们分别在室温、50℃和70℃下进行了反应,结果发现随着反应温度的升高,产率也有所增加。
这是因为在较高温度下,反应速率加快,反应物分子动能增加,有利于酯化反应的进行。
2. 反应时间对产率的影响我们分别在30分钟、60分钟和90分钟的反应时间下进行了实验,结果表明随着反应时间的延长,产率逐渐增加。
这是因为在较长的反应时间内,反应物有更多的机会进行酯化反应,从而提高了产率。
3. 催化剂用量对产率的影响我们分别在0.5 mL、1 mL和1.5 mL的催化剂用量下进行了实验,结果发现催化剂用量的增加可以提高产率。
这是因为催化剂可以加速反应速率,降低反应活化能,从而促进酯化反应的进行。
四、实验总结通过本实验,我们成功制备了乙酸乙酯,并对反应条件对产率的影响进行了分析。
从实验结果可以看出,反应温度、反应时间和催化剂用量都对产率有一定的影响。
在实际应用中,我们可以根据需求选择合适的反应条件,进一步提高乙酸乙酯的产率。
然而,本实验还存在一些问题。
首先,我们没有对反应物的摩尔比例进行优化,可能导致反应物的过量或不足,影响产率。
有机化学乙酸乙酯制备实验报告[推荐五篇]
有机化学乙酸乙酯制备实验报告[推荐五篇]第一篇:有机化学乙酸乙酯制备实验报告实验五:实验名称乙酸乙酯制备一实验目的和要求(1)掌握酯化反应原理,以及由乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法;(2)学会回流反应装置的搭制方法;(3)复习蒸馏、分液漏斗的使用、液体的洗涤、干燥等基本操作。
二反应式(或实验原理)本实验用冰醋酸和乙醇为原料,采用乙醇过量、利用浓硫酸的吸水作用使反应顺利迚行。
除生成乙酸乙酯的主反应外,还有生成乙醚等的副反应。
三实验装置图四实验步骤流程装置在 100 mL 圆底烧瓶中加入 14.3 mL 冰醋酸、23.0 mL95%乙醇,在摇动下慢慢加入 7.5 mL 浓硫酸,混合均匀后加入几粒沸石,装上回流冷凝管,通入冷凝水,如图4-14-1-a。
反应水浴上加热至沸,回流 0.5 h。
稍冷后改为简单蒸馏装置,如图4-14-1-b,加入几粒沸石,在水浴上加热蒸馏,直至丌再有馏出物为止,得粗乙酸乙酯。
首次蒸出的粗制品常夹杂有少量未作用的乙酸、乙醇以及副产物乙醚、亚硫酸等,洗涤干燥等操作就是为了除去这些杂质。
洗涤(1)在摇动下慢慢向粗产物中加入饱和碳酸钠(Na2CO3)水溶液,除去酸,此步要求比较缓慢,注意摇动不放气,随后放入分液漏斗中放出下面的水层,有机相用蓝色石蕊试纸检验至丌变色(酸性呈红色)为止,也可用 pH 试纸检验。
放气是为了避免因产生 CO2 气体导致分液漏斗内压力过大。
因为有以下反应产生:CH3COOH+Na2CO3→CH3COONa+CO2↑+H2OH2SO4+Na2CO3→Na2SO4+CO2↑+H2O(2)有机相再加10.0 mL 饱和食盐水(NaCl)洗涤,用以除去剩余的碳酸钠,否则不下步洗涤所用的 CaCl2 反应生成 CaCO3 沉淀。
注意:丌用水代替,以减少酯在其中的溶解度(每 17 份水溶解 1 份乙酸乙酯)。
(3)最后每次用 10.0 mL 的氯化钙(CaCl2)洗涤两次,以除去残余的醇。
实验十 反应精馏制乙酸乙酯
反应精馏制乙酸乙酯反应精馏是化学反应与精馏相耦合的化工过程,原料在进行化学反应的同时,用精馏方法分离产物,使反应朝有利于反应产物的方向进行,因此反应精馏能使可逆反应的速率加快,打破平衡限制,提高转化率。
与传统生产工艺相比,具有选择性高、平衡转化率高、生产能力高、产品纯度高、投资少、操作费用低、能耗低等优点,因此反应精馏技术引起人们极大关注。
一、实验目的1.了解反应精馏与普通精馏的区别;2.掌握反应精馏过程的操作,学会观察分析反应精馏塔内温度分布与浓度之间的变化关系;3.学会正交实验设计方法优化实验方案。
二、实验原理目前,我国乙酸乙酯的生产主要采用以浓硫酸为催化剂的直接酯化工艺,反应由于受化学平衡的限制,单程转化率较低。
为了提高转化率,生产上往往采用乙醇过量,水洗回收,生产流程长,能耗高。
反应精馏合成酯的过程可分为两类:一类为在塔釜中进行反应,塔身其起精馏产品的作用,催化剂加入釜中,这种过程有连续、间歇之分;另一类为在精馏塔中进行反应,酸和醇分别从塔的不同部位进入塔中,塔身有时有侧线进料。
本实验拟以乙酸与乙醇在硫酸作为催化剂条件下利用反应精馏技术制备并提纯乙酸乙酯。
该反应是典型的平衡控制反应,受平衡转化率限制。
利用反应精馏技术将反应和分离过程结合在一个塔中进行,不但可节省设备、能量和时间,而且由于生成物不断地从反应区中移走,破坏可逆反应的化学平衡,使之对正向反应有利,从而得到高的酯收率和纯度。
乙酸和乙醇酯化生产乙酸乙酯和水是反应精馏技术第一个广泛研究的案例。
这些组分常压沸点见表1。
此外,体系中四种组分还相互形成多种恒沸体系,见表2。
从表2可见,其中形成的三元恒沸物的恒沸点最低,与乙酸乙酯-水两元恒沸物接近。
在反应精馏过程中,获得的塔顶产品是乙酸乙酯-乙醇-水三元混合物。
为了便于后续的提纯操作,要求尽量降低塔顶产品中乙醇的含量,因此在反应中采用乙酸过量,尽量使乙醇反应完全。
从反应式可知,反应生成的乙酸乙酯和水的质量比约为 4.9:l,由于反应本身生成的水也不能通过形成的乙酸乙酯-乙醇-水三元混合物全部从塔顶带出,因此部分反应产生的水和原料95%乙醇中的水将进入塔釜。
反应精馏制备乙酸乙酯报告
T2. 反应精馏制备乙酸乙酯(反应工程,指导教师:夏柳荫)一实验目的1 了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程,是反应和分离过程的复合,通过实验数据和结果,了解反应精馏技术比常规反应技术在成本和操作上的优越性。
2 了解玻璃精馏塔的构造和原理,学习反应精馏玻璃塔的使用和操作,掌握反应精馏操作的原理和步骤。
3 学习用反应工程原理和精馏塔原理,对精馏过程做全塔物料衡算和塔操作过程分析。
4 了解反应精馏与常规精馏的区别,掌握反应精馏法是适宜的物系。
5 学习气相色谱的原理和使用方法,学会用气相色谱分析塔内物料的组成,了解气相色谱分析条件的选择和确定方法,并学习根据出峰的情况来改变色谱条件。
学习用色谱分析,进行定量和定性的方法,学会求取液相分析物校正因子及计算含量的方法和步骤。
了解气相色谱仪以及热导池检测器的原理,了解分离条件的选择和确定。
二实验原理1. 反应精馏原理反应精馏是随着精馏技术的不断发展与完善,而发展起来的一种新型分离技术。
通过对精馏塔进行特殊改造或设计后,采用不同形式的催化剂,可以使某些反应在精馏塔中进行,并同时进行产物和原料的精馏分离,是精馏技术中的一个特殊领域。
在反应精馏操作过程中,由于化学反应与分离同时进行,产物通常被分离到塔顶,从而使反应平衡被不断破坏,造成反应平衡中的原料浓度相对增加,使平衡向右移动,故能显著提高反应原料的总体转化率,降低能耗。
同时,由于产物与原料在反应中不断被精馏塔分离,也往往能得到较纯的产品,减少了后续分离和提纯工序的操作和能耗。
此法在酯化、醚化、酯交换、水解等化工生产中得到应用,而且越来越显示其优越性。
反应精馏过程不同于一般精馏,它既有精馏的物理相变之传递现象,又有物质变性的化学反应现象。
两者同时存在,相互影响,使过程更加复杂。
在普通的反应合成酯化、醚化、酯交换、水解等过程中,反应通常在反应釜内进行,而且随着反应的不断进行,反应原料的浓度不断降低,产物的浓度不断升高,反应速度会越来越慢。
反应精馏法制乙酸乙酯
实验七反应精馏法制乙酸乙酯一、实验目的1. 了解反应精馏与普通精馏的区别。
2. 了解反应精馏是一个既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程。
3. 掌握反应精馏的实验操作。
4. 学习进行全塔物料衡算的计算方法。
5. 学会分析塔内物料组成。
二、实验原理反应精馏是精馏技术中的一个特殊领域。
与一般精馏不同,它是将化学反应和分离过程结合在一个装置内同时完成的操作过程。
反应精馏能显著提高原料总体转化率和降低生产能耗。
反应精馏在酯化、醚化、酯交换、水解等化工生产中已得到广泛应用,且越来越显示其优越性。
由于该过程既有精馏的物理相变的传递现象,又有物质变化的化学反应现象,两者同时存在,相互影响,致使反应精馏过程十分复杂。
反应精馏的特点是:(1)可以大大简化制备化工产品的工艺流程;(2)对放热反应能提高有效能量的利用率;(3)因能及时将产物从体系中分离出来,故可提高可逆反应的平衡转化率,而且可抑制某些反应体系的副反应;(4)可采用低浓度原料进行反应;(5)因体系中有反应物的存在,故能改变精馏系统各组分的相对挥发度,可实现沸点相近或具有共沸组成的混合物的完全分离。
反应精馏对下列两种情况特别适用:(1)可逆平衡反应。
这种反应因受平衡影响,转化率只能维持在平衡转化的水平;如果生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则在同时进行的精馏过程中可使其连续地从系统中排出,使平衡转化率大大提高。
(2)异构体混合物分离。
由于异构体的沸点接近,仅用普通精馏方法不易分离提纯,若在异构体混合物中加入某一种物质能与某一异构体发生化学反应并能生成与原物质沸点不同的新物质,这时可使异构体得以分离。
对于作为可逆反应的醇酸酯化反应来说,若无催化剂存在,反应速度非常缓慢,即使采用反应精馏操作也达不到高效分离的目的。
酯化反应常用的催化剂是硫酸,反应速度随硫酸浓度的增高而加快,其质量百分数为0.2%~1.0%,它的优点是催化作用不受塔内温度限制,全塔和塔釜都能进行催化反应。
制取乙酸乙酯实验报告
一、实验目的1. 熟悉实验室制取乙酸乙酯的原理和方法。
2. 掌握乙酸乙酯的制备过程和实验操作技巧。
3. 了解乙酸乙酯的性质和应用。
二、实验原理乙酸乙酯是一种有机化合物,化学式为C4H8O2,分子量为88.10。
它是乙酸和乙醇在酸催化下发生酯化反应的产物。
酯化反应是一种可逆反应,反应方程式如下:CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O本实验采用浓硫酸作为催化剂,使乙酸和乙醇在加热条件下发生酯化反应,生成乙酸乙酯。
反应过程中,乙酸乙酯会逐渐形成,并通过分液漏斗分离出上层有机层。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、酒精灯、试管、分液漏斗、铁架台、蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、温度计、量筒、滴定管等。
2. 试剂:乙酸、乙醇、浓硫酸、NaOH溶液、蒸馏水、饱和碳酸钠溶液等。
四、实验步骤1. 准备乙酸和乙醇溶液,将两者按照1:1的体积比混合。
2. 在烧杯中加入适量的浓硫酸,用酒精灯加热至60℃左右。
3. 将混合好的乙酸和乙醇溶液倒入烧杯中,继续加热,观察反应情况。
4. 当溶液开始出现分层时,停止加热,用分液漏斗将上层有机层分离出来。
5. 将分离出的乙酸乙酯溶液倒入锥形瓶中,加入适量的饱和碳酸钠溶液,充分振荡,使乙酸乙酯中的杂质和残留的酸反应生成盐。
6. 将反应后的溶液倒入分液漏斗中,静置分层,分离出上层有机层。
7. 将上层有机层倒入蒸馏烧瓶中,加入适量的蒸馏水,加热蒸馏,收集馏出物。
8. 将收集到的馏出物进行冷却、结晶、过滤等操作,得到纯净的乙酸乙酯。
五、实验结果与讨论1. 实验结果:经过实验,成功制取了乙酸乙酯,其沸点约为77.1℃,与理论值相符。
2. 讨论与分析:(1)实验过程中,控制反应温度是关键。
温度过高,会导致乙酸乙酯分解;温度过低,反应速度过慢,影响产率。
(2)在分离乙酸乙酯时,要保证分液漏斗的密封性,避免乙酸乙酯挥发。
(3)在洗涤有机层时,使用饱和碳酸钠溶液可以去除残留的酸和杂质,提高乙酸乙酯的纯度。
乙酸乙酯的制备实验报告
乙酸乙酯的制备实验报告
实验目的:
掌握蒸馏技术,制备出乙酸乙酯。
实验原理:
乙酸乙酯是一种可以用作溶剂和香料的有机化合物。
它可以通
过酯化反应制备。
酯化反应是酸性催化下醇和羧酸发生的反应。
在该反应中,羧酸和醇酸基之间的酯键形成,同时释放出水分子。
该反应需要在干燥的环境中进行。
其中,酸催化剂可以是硫酸等
强酸。
实验步骤:
1.称取适量的乙酸和乙醇放入500ml圆底烧瓶中,加入少量的
浓硫酸作为催化剂。
2.将烧瓶加热,使其开始沸腾和振荡。
3.利用冷却水冷却冷凝管,使凝结的液体回流到烧瓶中。
4.随着反应的进行,反应液的颜色逐渐变浅,并出现了油状的物质。
5.反应结束后,将混合物加入分液漏斗中,并加入适量的去离子水进行洗涤。
之后,用食盐水进行提取。
6.加入少量硫酸进行干燥,过滤液体。
7.将干燥后的物质收集在干燥的圆底烧瓶中。
将其称量,计算出产率。
将产物通过GC-MS进行分析,确定其纯度。
实验结果:
在实验中,制备得到了分纯的乙酸乙酯。
经过GC-MS分析,可以确定其纯度大于99.5%。
产率在60-70%之间。
实验总结:
本次实验成功地制备出乙酸乙酯,熟练掌握了基本的蒸馏技术
和化学反应原理。
在实验中,需要在非常干燥的条件下进行反应,提前准备好反应物和催化剂。
在过程中需要注意反应条件的控制
和精确地计量材料。
通过GC-MS分析,可以确定产物的纯度和结构,从而进行后续的实验操作。
反应精馏法制乙酸乙酯
实验一反应精馏法制乙酸乙酯一,实验目的1.了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程。
2.掌握反应精馏的操作。
3.能进行全塔物料衡算和塔操作的过程分析。
4.了解反应精馏与常规精馏的区别。
5.学会分析塔内物料组成。
二,实验原理反应精馏过程不同于一般精馏,它既有精馏的物理相变之传递现象,又有物质变性的化学反应现象。
反应精馏对下列两种情况特别适用:(1)可逆平衡反应。
一般情况下,反应受平衡影响,转化率只能维护在平衡转化的水平;但是,若生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则精馏过程可使其连续地从系统中排出,结果超过平衡转化率,大大提高了效率。
(2)异构体混合物分离。
通常因它们的沸点接近,靠一般精馏方法不易分离提纯,若异构体中某组分能发生化学反应并能生成沸点不同的物质,这时可在过程中得以分离。
对于本实验来说,适于第一种情况,但但该反应若无催化剂存在,单独采用反应精馏存在也达不到高效分离的目的,这是因为反应速度非常缓慢,故一般都用催化反应方式。
酸是有效的催化剂,常用硫酸。
反应精馏的催化剂用硫酸,是由于其催化作用不受塔内温度限制,在全塔内都能进行催化反应,而应用固体催化剂则由于存在一个最适宜的温度,精馏塔本身难以达到此条件,故很难实现最佳化操作。
本实验是以乙酸和乙醇为原料,在催化剂作用下生成乙酸乙酯的可逆反应。
反应的方程式为:CH3COOH + C2H5OH ↔ CH3COOC2H5+H2O实验的进料有两种方式:一是直接从塔釜进料;另一种是在塔的某处进料。
前者有间歇和连续式操作;后者只有连续式。
可认为反应精馏的分离塔也是反应器。
若采用塔釜进料的间歇式操作,反应只在塔釜内进行。
由于乙酸的沸点较高,不能进入到塔体,故塔体内共有3组分,即水、乙醇、乙酸乙酯。
本实验采用间歇式进料方式,物料衡算式和热量衡算式为:(1)物料衡算方程对第j块理论板上的i组分进行物料横算如下(2)气液平衡方程对平衡级上某组分i的有如下平衡关系:每块板上组成的总和应符合下式:(3)反应速率方程(4)热量衡算方程(5)对平衡级进行热量衡算,最终得到下式:三,实验装置示意图实验装置如图2所示。
乙酸乙脂实验报告
一、实验目的1. 掌握酯化反应的原理,了解乙酸乙酯的制备方法。
2. 学会回流反应装置的搭制方法,巩固蒸馏、洗涤、干燥等基本操作。
3. 了解浓硫酸在酯化反应中的作用,以及饱和碳酸钠溶液在收集乙酸乙酯中的作用。
二、实验原理乙酸乙酯的制备是通过乙酸与乙醇在浓硫酸催化下进行酯化反应得到的。
反应方程式如下:\[ \text{CH}_3\text{COOH} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}\xrightarrow{\text{浓} \text{H}_2\text{SO}_4}\text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O} \]浓硫酸在此反应中不仅作为催化剂,还能吸收生成的水,有利于酯化反应的进行。
反应生成的乙酸乙酯沸点较低,可通过蒸馏分离。
三、仪器与试剂仪器:- 100ml 圆底烧瓶- 冷凝管- 温度计- 分液漏斗- 电热套- 维氏分馏柱- 接引管- 铁架台- 胶管试剂:- 无水乙醇- 冰醋酸- 浓硫酸- 碳酸钠- 食盐水- 氯化钙- 硫酸镁四、实验步骤1. 向100ml圆底烧瓶中加入19ml无水乙醇和5ml浓硫酸,搅拌均匀。
2. 在摇动下,向烧瓶中加入8ml冰醋酸,继续搅拌均匀。
3. 将烧瓶装上回流冷凝器,在石棉网上用小火加热回流0.5小时。
4. 将冷凝器斜装,用一个75弯管与烧瓶连接,在石棉网上将烧瓶加热至微沸,维持微沸状态30-40分钟。
5. 调节电热套电压,使反应温度控制在73-78℃。
6. 反应结束后,停止加热,待反应体系冷却至室温。
7. 将反应液倒入分液漏斗中,加入7ml碳酸钠饱和溶液,振荡均匀。
8. 静置分层,分离出有机层,用无水硫酸钠干燥。
9. 将干燥后的乙酸乙酯通过蒸馏装置进行蒸馏,收集73-78℃范围内的馏分。
五、实验结果与分析1. 反应过程中,随着反应的进行,溶液颜色逐渐变深,说明反应正在进行。
实验预习报告 催化反应精馏制乙酸乙酯实验
催化反应精馏制乙酸乙酯化工1402【实验目的】1.掌握反应精馏的操作。
2.了解反应精馏与常规精馏的区别。
3.学会分析塔内物料组成。
【实验原理】反应精馏过程不同于一般精馏,他既有精馏的物理相变之传递现象,又有物质变性的化学反应现象。
两者同时存在,相互影响,使过程更加复杂。
因此,反应精馏适合于可逆平衡反应。
一般情况下,反应受平衡影响,转化率只能维持在平衡转化的水平;但是,若生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则精馏过程可使其连续地从系统中排出,结果超过平衡转化率,大大提高了效率。
对醇酸酯化反应来说是可逆吸热反应,但该反应速度非常缓慢,故一般都用催化反应方式。
本实验是以醋酸和乙醇为原料,在硫酸催化下生成醋酸乙酯的可逆反应。
反应的化学方程式为:CH3COOH + C2H5OH——→CH3COOC2H5 + H2O【实验步骤】间歇操作流程(1)将一定量的乙醇、乙酸,浓硫酸几滴倒入塔釜内,开启塔顶冷凝水,开启釜加热系统,开启塔身保温电源。
(2)当塔顶摆锤上有液体出现时,进行全回流操作15分钟后,设定回流比为3:1,开启回流比控制电源。
(3)30分钟后,用微量注射器在塔身五个不同部位取样,应尽量保证同步。
(4)分别将0.3uL样品注入色谱分析仪,记录数据,注射器用后应用蒸馏水或丙酮洗清,以备后用。
(5)重复3、4步操作。
(6)关闭塔釜及塔身加热电源,当不再有液体流回塔釜时,取塔顶馏出液和塔釜残留液称重,对馏出液及釜残液进行称重和色谱分析。
(7)关闭冷凝水及总电源。
【实验数据处理】1.30分钟时,塔内不同高度处各物质组成表1 30分钟时塔内物质组成2.60分钟时,塔内不同高度处各物质组成表2 60分钟时塔内物质组成3. 反应停止后质量:塔顶冷凝液 g,塔釜残液 g。
表3 反应终止后塔顶和塔釜的物质组成4.塔内不同时间物料随塔高的分布曲线5.转化率及收率。
6.结果分析与讨论。
反应精馏技术制备乙酸乙酯
一、实验目的1. 了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程。
2. 掌握反应精馏的操作。
3. 学会分析全塔物料衡算的方法。
二、实验原理反应精馏过程不同于一般精馏,它既有精馏的物理相变现象,又有反应的化学变化现象。
两者同时存在,相互影响,使过程更加复杂。
因此,反应精馏对以下两种情况特别适用:(1)可逆平衡反应。
一般情况下,反应受平衡影响,转化率只能维持在平衡转化的水平;但是,若生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则精馏过程可使其从系统中排出,结果超过平衡转化率,大大提高了效率。
(2)异构体混合物分离。
通常因它们的沸点接近,靠精馏方法不易分离提纯,若异构体中某组分能发生化学反应并能生成沸点不同的物质,这时可在过程中得以分离。
醇酸酯化反应属于第一种情况。
但该反应在无催化剂存在时反应速度非常缓慢,反应精馏操作达不到高效分离的目的,故一般需要添加催化剂。
酸是有效的催化剂,反应随酸浓度增高而加快,浓度在0.2~1.0%(wt.)。
本实验是以醋酸和乙醇为原料、在硫酸催化剂作用下生成醋酸乙酯的可逆反应。
反应的化学方程式为:实验的进料方式有两种:一是直接从塔釜进料;另一种是在塔的某处进料。
前者有间歇和连续式操作;后者只有连续式。
本实验采用塔釜间歇式进料。
反应精馏过程中,塔内有四组元。
由于醋酸在气象中有缔合作用,除醋酸外,其他三个组分形成三元或者二元共沸物。
水-酯,水-醇共沸物沸点较低,醇和酯能不断地从塔顶排出。
若控制反应原料比例,可使某组份全部转化。
因此,可认为反应精馏的分离塔同时也是反应器。
全过程可用物料衡算式和热量衡算式描述。
三、装置流程与面板布置图OH CH COOCH CH COOH CH OH CH CH 2323323+↔+1. 装置流程示意图符 号说 明BV 二通球阀RV 调节阀HV 热 阀F转子流量计V 储 罐EW 电子称HE 换热器MV 电磁阀MC电磁线圈L 液面计P泵W 预热器TE 温度传感器TIC 控 温TY 加热原件PI 测 压TI 测 温L-12. 面板布置图四、实验装置与试剂反应精馏塔用不锈钢制成,直径20 mm,塔内填料高度1400 mm,塔内装填Φ2.5×2.5mm不锈钢θ网环型填料(316L)。
反应精馏制乙酸乙酯
实验五反应精馏制乙酸乙酯一、实验目的1. 了解反应精馏与普通精馏的区别。
2. 了解反应精馏是一个既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程。
3. 掌握反应精馏的实验操作。
4. 学习进行全塔物料衡算的计算方法。
5. 学会分析塔内物料组成。
二、实验原理反应精馏是精馏技术中的一个特殊领域。
与一般精馏不同,它是将化学反应和分离过程结合在一个装置内同时完成的操作过程。
反应精馏能显著提高原料总体转化率和降低生产能耗。
反应精馏在酯化、醚化、酯交换、水解等化工生产中已得到广泛应用,且越来越显示其优越性。
由于该过程既有精馏的物理相变的传递现象,又有物质变化的化学反应现象,两者同时存在,相互影响,致使反应精馏过程十分复杂。
反应精馏的特点是:(1)可以大大简化制备化工产品的工艺流程;(2)对放热反应能提高有效能量的利用率;(3)因能及时将产物从体系中分离出来,故可提高可逆反应的平衡转化率,而且可抑制某些反应体系的副反应;(4)可采用低浓度原料进行反应;(5)因体系中有反应物的存在,故能改变精馏系统各组分的相对挥发度,可实现沸点相近或具有共沸组成的混合物的完全分离。
反应精馏对下列两种情况特别适用:(1)可逆平衡反应。
这种反应因受平衡影响,转化率只能维持在平衡转化的水平;如果生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则在同时进行的精馏过程中可使其连续地从系统中排出,使平衡转化率大大提高。
(2)异构体混合物分离。
由于异构体的沸点接近,仅用普通精馏方法不易分离提纯,若在异构体混合物中加入某一种物质能与某一异构体发生化学反应并能生成与原物质沸点不同的新物质,这时可使异构体得以分离。
对于作为可逆反应的醇酸酯化反应来说,若无催化剂存在,反应速度非常缓慢,即使采用反应精馏操作也达不到高效分离的目的。
酯化反应常用的催化剂是硫酸,反应速度随硫酸浓度的增高而加快,其质量百分数为0.2%~1.0%,它的优点是催化作用不受塔内温度限制,全塔和塔釜都能进行催化反应。
实验十 反应精馏制乙酸乙酯
反应精馏制乙酸乙酯反应精馏就是化学反应与精馏相耦合得化工过程,原料在进行化学反应得同时,用精馏方法分离产物,使反应朝有利于反应产物得方向进行,因此反应精馏能使可逆反应得速率加快,打破平衡限制,提高转化率、与传统生产工艺相比,具有选择性高、平衡转化率高、生产能力高、产品纯度高、投资少、操作费用低、能耗低等优点,因此反应精馏技术引起人们极大关注。
一、实验目得1.了解反应精馏与普通精馏得区别;2.掌握反应精馏过程得操作,学会观察分析反应精馏塔内温度分布与浓度之间得变化关系;3.学会正交实验设计方法优化实验方案。
二、实验原理目前,我国乙酸乙酯得生产主要采用以浓硫酸为催化剂得直接酯化工艺,反应由于受化学平衡得限制,单程转化率较低。
为了提高转化率,生产上往往采用乙醇过量,水洗回收,生产流程长,能耗高。
反应精馏合成酯得过程可分为两类:一类为在塔釜中进行反应,塔身其起精馏产品得作用,催化剂加入釜中,这种过程有连续、间歇之分;另一类为在精馏塔中进行反应,酸与醇分别从塔得不同部位进入塔中,塔身有时有侧线进料、本实验拟以乙酸与乙醇在硫酸作为催化剂条件下利用反应精馏技术制备并提纯乙酸乙酯。
该反应就是典型得平衡控制反应,受平衡转化率限制。
利用反应精馏技术将反应与分离过程结合在一个塔中进行,不但可节省设备、能量与时间,而且由于生成物不断地从反应区中移走,破坏可逆反应得化学平衡,使之对正向反应有利,从而得到高得酯收率与纯度。
ﻩ乙酸与乙醇酯化生产乙酸乙酯与水就是反应精馏技术第一个广泛研究得案例。
这些组分常压沸点见表1、此外,体系中四种组分还相互形成多种恒沸体系,见表2、从表2可见,其中形成得三元恒沸物得恒沸点最低,与乙酸乙酯-水两元恒沸物接近。
在反应精馏过程中, 获得得塔顶产品就是乙酸乙酯—乙醇—水三元混合物。
为了便于后续得提纯操作,要求尽量降低塔顶产品中乙醇得含量, 因此在反应中采用乙酸过量,尽量使乙醇反应完全。
从反应式可知,反应生成得乙酸乙酯与水得质量比约为4.9:l,由于反应本身生成得水也不能通过形成得乙酸乙酯-乙醇-水三元混合物全部从塔顶带出,因此部分反应产生得水与原料95%乙醇中得水将进入塔釜。
化工实习报告乙酸乙酯
化工实习报告:乙酸乙酯的生产与提纯一、实习目的本次实习的主要目的是通过参与乙酸乙酯的生产和提纯过程,将所学的理论知识与实践相结合,提高自己的动手能力和实际操作技能,加深对有机化学反应的理解,并学习化工生产中的安全知识和规范操作。
二、实习过程1. 生产过程乙酸乙酯的生产是通过乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应得到的。
首先,将一定量的乙酸和乙醇加入反应釜中,然后加入适量的浓硫酸作为催化剂。
在加热到一定温度的情况下,乙酸和乙醇发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水。
反应过程中,需要不断搅拌以保证反应的均匀进行。
反应完成后,对产物进行冷却,分离出上层液体,即为乙酸乙酯。
2. 提纯过程为了得到高纯度的乙酸乙酯,需要进行提纯。
首先,将粗产品加入分液漏斗中,然后加入适量的饱和碳酸钠溶液,充分振荡,使乙酸乙酯与水分层。
将上层液体转移到蒸馏瓶中,进行加热蒸馏,收集一定温度范围内的馏分,即为高纯度的乙酸乙酯。
三、实习心得通过本次实习,我对乙酸乙酯的生产和提纯过程有了更深入的了解。
在实际操作中,我学到了如何正确使用化工设备和仪器,掌握了化工生产中的安全知识和规范操作。
同时,通过实践,我对有机化学反应的原理有了更直观的认识,提高了自己的动手能力和实际操作技能。
此外,我还深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在实习过程中,我不断回顾所学的理论知识,将它们应用到实际操作中,从而更好地理解和掌握了相关知识。
四、实习收获通过本次实习,我不仅学到了乙酸乙酯的生产和提纯技术,还培养了团队合作精神和沟通交流能力。
在实习过程中,我与同学们共同解决问题,共同进步,取得了良好的团队合作效果。
总之,本次实习使我受益匪浅,不仅提高了自己的专业素养,还培养了实际操作能力和团队合作精神。
我相信这次实习经历将对我的未来学习和职业发展产生积极的影响。
乙酸乙酯的制备预习报告
乙酸乙酯的制备预习报告乙酸乙酯,又称乙酸乙酯,是一种常见的有机化合物,具有水果味的香气,常用作溶剂和香料。
在实验室中,乙酸乙酯的制备是有机化学实验中常见的内容之一。
本次实验旨在通过酸催化醇酯化反应,将乙醇和乙酸在催化剂的作用下转化为乙酸乙酯。
首先,我们需要准备实验所需的材料和设备。
实验所需的材料包括乙醇、乙酸、浓硫酸、乙酸钠等化学试剂,以及冷却水、冰块等辅助材料。
实验所需的设备包括圆底烧瓶、反流冷凝器、漏斗、分液漏斗等实验室常用设备。
其次,我们需要按照实验步骤进行操作。
首先,在圆底烧瓶中加入适量的乙醇,然后加入少量的浓硫酸作为催化剂。
接着,将圆底烧瓶与反流冷凝器连接好,并加热反应混合物。
在加热的同时,需要不断搅拌反应混合物,以促进反应的进行。
当反应温度达到一定程度后,开始滴加乙酸,直至反应结束。
随后,将反应混合物倒入分液漏斗中,与适量的冷水进行萃取。
最后,通过干燥剂的处理和蒸馏,得到纯净的乙酸乙酯产物。
在实验操作的过程中,需要注意安全操作规范。
化学试剂的使用要小心谨慎,避免接触皮肤和吸入气体。
在加热反应混合物时,要控制加热温度,避免过高的温度导致反应失控。
此外,实验结束后要及时清洗实验设备,保持实验台面的整洁。
通过本次实验,我们将深入了解醇酯化反应的原理和实际操作过程,掌握有关乙酸乙酯制备的实验技能。
同时,也能够加深对有机化合物合成的理论知识和实践能力,为今后的有机化学实验打下坚实的基础。
总的来说,乙酸乙酯的制备实验是一项重要的有机化学实验,通过实验操作可以加深对有机化合物合成原理的理解,提高实验操作技能,为今后的有机化学学习打下坚实的基础。
在进行实验操作时,需要严格遵守实验操作规范,确保实验过程的安全和顺利进行。
希望通过本次实验,能够对乙酸乙酯的制备有更深入的了解,并为将来的学习和研究提供有益的经验。
乙酸乙酯的制备预习报告
乙酸乙酯的制备预习报告一、实验目的1. 了解乙酸乙酯的制备方法;2. 掌握酯化反应的基本原理;3. 熟悉酯化反应的实验操作。
二、实验原理乙酸乙酯是一种常见的酯类化合物,其化学式为CH3COOC2H5。
乙酸乙酯的制备通常采用酯化反应,即乙酸与乙醇在酸性条件下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水。
酸性条件下,乙酸先与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式如下所示:CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O三、实验步骤1. 实验器材准备:酒精灯、反应瓶、水浴锅、冷却器、滴液漏斗等;2. 实验药品准备:浓硫酸、乙酸、乙醇;3. 实验操作:a. 在反应瓶中加入适量的乙酸和乙醇;b. 加入少量浓硫酸作为催化剂,摇匀后放入水浴锅中加热;c. 在加热的同时,用冷却器冷却反应瓶口,使生成的乙酸乙酯冷凝并滴入收集瓶中;d. 待反应结束后,将收集瓶中的乙酸乙酯进行分离和纯化。
四、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免硫酸的接触和乙酸乙酯的蒸气吸入;2. 实验操作要轻柔,避免溅射和碎瓶等意外情况的发生;3. 实验后要及时清洗实验器材,避免化学品残留。
五、实验结果分析通过酯化反应,我们成功地制备了乙酸乙酯。
在实验过程中,我们观察到了乙酸乙酯的香味,这是乙酸乙酯常见的特征之一。
实验后,我们可以将收集到的乙酸乙酯进行鉴定和纯化,以便后续的实验使用。
六、实验结论通过本次实验,我们学习了乙酸乙酯的制备方法,掌握了酯化反应的基本原理和实验操作。
乙酸乙酯是一种重要的有机化合物,在化工生产和实验室中有着广泛的应用。
通过本次实验,我们对乙酸乙酯的制备有了更深入的了解,为今后的学习和研究打下了良好的基础。
七、参考文献1. 《有机化学实验》,XXX,XXX出版社,XXXX年;2. 《实验室安全操作规程》,XXX,XXX出版社,XXXX年。
乙酸乙酯的制备预习报告
乙酸乙酯的制备预习报告
一、实验目的:
掌握酯化反应原理和操作技能,了解乙酸乙酯的制备方法及其应用。
二、实验原理:
乙酸乙酯酯化反应的机理:在催化剂的作用下,醋酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水。
化学反应式:醋酸 + 乙醇→ 乙酸乙酯 + H2O
三、实验材料和试剂:
材料:蒸馏水、异丙醇、硫酸
试剂:醋酸 4ml,乙醇 8ml,硫酸催化剂 1滴
四、实验步骤:
1. 洗净器具,准备所需试剂和量具。
2. 在干净的500ml烧瓶内加入醋酸和乙醇,轻轻摇匀。
3. 加入一滴硫酸催化剂,用搅拌棒搅拌均匀。
4. 加热反应体系,放入加热器,并进行水浴20-30分钟,直至反应结束。
5. 取出反应液,在分液漏斗中分离有机相和水相。
6. 将有机相注入干燥瓶,并加入适量的无水氯化钠,摇匀。
使用滤纸过滤,得到净化后的乙酸乙酯产物。
五、实验注意事项:
1. 反应体系须加入适量的硫酸,加热时需控制温度,避免剧烈反应。
2. 整个实验过程应操作轻柔,避免产生外力振荡。
3. 实验结束后须及时将催化剂残留物进行处理。
六、实验结果分析:
经分离后,观察到清澈的有机相,呈无色透明的液态。
进行红色酚酞试验,由于乙酸乙酯无任何酸碱反应,所以试验结果为无色,验证了乙酸乙酯已制得绿色红的染料并不会缔合生成。
七、实验结论:
在本实验中,通过酯化反应制备乙酸乙酯,观察到明显的分层,并得到了高纯度的乙酸乙酯产物。
同时,通过实验验证了乙酸乙
酯不会与酚酞缔合生成绿色红的染料,为今后乙酸乙酯应用领域
提供了实验数据支持。
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催化反应精馏制乙酸乙酯
化工1402
【实验目的】
1.掌握反应精馏的操作。
2.了解反应精馏与常规精馏的区别。
3.学会分析塔内物料组成。
【实验原理】
反应精馏过程不同于一般精馏,他既有精馏的物理相变之传递现象,又有物质变性的化学反应现象。
两者同时存在,相互影响,使过程更加复杂。
因此,反应精馏适合于可逆平衡反应。
一般情况下,反应受平衡影响,转化率只能维持在平衡转化的水平;但是,若生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则精馏过程可使其连续地从系统中排出,结果超过平衡转化率,大大提高了效率。
对醇酸酯化反应来说是可逆吸热反应,但该反应速度非常缓慢,故一般都用催化反应方式。
本实验是以醋酸和乙醇为原料,在硫酸催化下生成醋酸乙酯的可逆反应。
反应的化学方程式为:
CH3COOH + C2H5OH——→CH3COOC2H5 + H2O
【实验步骤】
间歇操作流程
(1)将一定量的乙醇、乙酸,浓硫酸几滴倒入塔釜内,开启塔顶冷凝水,开启釜加热系统,开启塔身保温电源。
(2)当塔顶摆锤上有液体出现时,进行全回流操作15分钟后,设定回流比为3:1,开启回流比控制电源。
(3)30分钟后,用微量注射器在塔身五个不同部位取样,应尽量保证同步。
(4)分别将0.3uL样品注入色谱分析仪,记录数据,注射器用后应用蒸馏水或丙酮洗清,以备后用。
(5)重复3、4步操作。
(6)关闭塔釜及塔身加热电源,当不再有液体流回塔釜时,取塔顶馏出液和塔釜残留液称重,对馏出液及釜残液进行称重和色谱分析。
(7)关闭冷凝水及总电源。
【实验数据处理】
1.30分钟时,塔内不同高度处各物质组成
表1 30分钟时塔内物质组成
2.60分钟时,塔内不同高度处各物质组成
表2 60分钟时塔内物质组成
3. 反应停止后质量:塔顶冷凝液 g,塔釜残液 g。
表3 反应终止后塔顶和塔釜的物质组成
4.塔内不同时间物料随塔高的分布曲线
5.转化率及收率。
6.结果分析与讨论。