乙醇脱水制乙烯实验
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。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
实验目的
•研究乙醇气相脱水制乙烯的实验条件和产物收率
•探究乙醇脱水反应机理
实验原理
•乙醇气相脱水反应：乙醇在高温下与催化剂作用生成乙烯和水•催化剂：常用的催化剂有磷酸系催化剂、硅铝酸盐等
实验步骤
1.准备实验装置：包括加热器、冷凝器、反应容器等
2.将乙醇与催化剂按一定比例加入反应容器中
3.将装置密封，加热至特定温度，并控制温度保持稳定
4.收集冷凝水，记录产物乙烯的收率
5.进行实验单点和多点对比实验，研究不同条件下的乙醇脱水反应
情况
实验结果
•控制温度为300°C、催化剂为磷酸系催化剂的实验，乙醇脱水产物乙烯收率为70%
•提高温度至400°C，乙醇脱水产物乙烯收率上升至80%
结论
•乙醇气相脱水制乙烯是一种有效的方法，可以通过调节温度和催化剂种类来控制乙烯的产率
•高温对乙醇脱水反应有促进作用，但过高温度可能导致副反应的发生和产物选择性的降低
实验改进
•进一步研究不同催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性和选择性•调查不同温度下乙醇脱水反应的反应动力学特性
以上是本次乙醇气相脱水制乙烯实验的相关报告。
通过实验的不断改进和深入研究，有望在工业生产中应用该方法来制备乙烯。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告1. 引言本实验旨在通过乙醇气相脱水制备乙烯，并探究不同反应条件对乙烯产率的影响。
乙烯是一种重要的工业原料，广泛应用于塑料、橡胶、化肥等领域。
本实验通过控制反应温度、气体流速和催化剂用量，寻找最佳的制备乙烯的条件。
2. 实验步骤2.1 原料准备准备乙醇、催化剂和载气。
乙醇要保持高纯度，以确保反应的可靠性和重复性。
催化剂一般选择酸性固体催化剂，如磷钨酸盐等。
载气可以选择氮气，用于控制反应系统的气氛。
2.2 反应装置搭建搭建乙醇气相脱水反应装置，并将所需的催化剂放置在反应器中。
反应器需要具备对温度和流速的精确控制能力，以确保反应的可控性。
2.3 反应条件设定根据实验要求，设定不同的反应条件，包括反应温度、气体流速和催化剂用量。
通过改变这些条件，可以比较它们对乙烯产率的影响。
2.4 实验操作将乙醇注入反应器中，加热至设定的反应温度。
在反应过程中，控制气体流速，并定期取样分析乙烯产率。
根据乙烯的生成速率和反应时间，计算乙烯的产率。
3. 实验结果与分析3.1 不同反应温度下的产率比较在固定流速和催化剂用量的条件下，分别设定不同的反应温度，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着反应温度的升高，乙烯的产率逐渐增加，但在一定温度范围内，随着温度的继续升高，乙烯的产率开始下降。
这可能是因为催化剂在高温下活性减弱，导致反应速率降低。
3.2 不同气体流速下的产率比较在固定温度和催化剂用量的条件下，分别设定不同的气体流速，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着气体流速的增加，乙烯的产率逐渐增加，并达到一个稳定的值。
这可能是因为较高的流速有利于乙醇与催化剂的接触，促使反应更充分地进行。
3.3 不同催化剂用量下的产率比较在固定温度和气体流速的条件下，分别设定不同的催化剂用量，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着催化剂用量的增加，乙烯的产率呈现先增加后减少的趋势。
这是因为催化剂的增加可以提高反应速率，但过多的催化剂可能会导致反应中产生的副产物增加，从而降低乙烯的产率。
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。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
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：杨春风日期：2012年3月8日一、实验目的1.巩固所学的有关动力学方面的知识。
2.掌握获得反应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应器的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自己的实验技能。
二、实验原理乙醇属于平行反应。
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+H2OC 2H5OH→C2H4+H2O三、实验装置及流程实验装置：无梯度反应器试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，重3.0克。
内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图四、实验步骤开始实验之前，需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。
然后才可按实验步骤进行实验。
1.打开H2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm2确认色谱检测中截气通过后启动色谱，柱温110℃，气化室130℃，检测室温达到120℃，待温度稳定后，打开热导池—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110℃，开启保温加热器升温至150℃。
3.打开反应器温度控制器开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水。
4.打开微量泵，以小流量向气化器内通原料乙醇。
5.用阀箱内旋转六通阀取样分析尾气组成，记录色谱处理的浓度值。
6.在260-360℃之间选两个温度，改变三次进料速度，测定各种条件下的数据。
五、原始实验数据（附页）六、实验数据记录及处理乙醇密度：0.79g/ml 进料速度：0.3ml/min 乙醇进料质量：3.0g计算说明：乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成乙烯的摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙醇的进料速度=乙醇液的体积流量×0.79（乙醇的密度）/46（乙醇的分子量）乙烯的生成速度=（乙醇进料速度×乙烯的收率）/[催化剂用量（g）] mol/（g·h）反应器内乙醇的浓度：C A=P A/（R·T）式中P A为乙醇的分压；反应的总压为0.1Mpa。
乙醇制取乙烯实验报告
一、实验目的1. 掌握乙醇在浓硫酸催化下脱水制备乙烯的反应原理。
2. 熟悉实验装置的组装和操作方法。
3. 了解乙烯的收集和性质。
二、实验原理乙醇在浓硫酸催化下发生消去反应，脱水生成乙烯和水。
反应方程式如下：CH3CH2OH → CH2=CH2↑ + H2O三、实验器材1. 乙醇（分析纯）2. 浓硫酸（分析纯）3. 铁架台4. 铁夹5. 铝制蒸馏烧瓶6. 温度计7. 石棉网8. 烧杯9. 水槽10. 水龙头11. 集气瓶12. 橡皮塞13. 棉花14. 碎瓷片四、实验步骤1. 将蒸馏烧瓶放在铁架台上，加入适量的乙醇和浓硫酸，总体积约为烧瓶体积的2/3。
2. 用铁夹固定温度计，水银球部分插入液面以下，确保温度准确。
3. 在烧瓶口塞上橡皮塞，并在塞子上插入碎瓷片，防止反应液暴沸。
4. 用石棉网覆盖烧瓶，用酒精灯加热烧瓶底部，使反应液温度迅速升至170℃。
5. 观察反应液，当有气体产生时，打开水龙头，将气体导入集气瓶中。
6. 继续加热至反应结束，关闭水龙头，收集乙烯。
7. 将收集到的乙烯气体进行性质验证，如使溴水褪色等。
五、实验结果1. 反应过程中，烧瓶内液面产生大量气泡，并有气体收集到集气瓶中。
2. 乙烯气体使溴水褪色，证明乙烯的生成。
六、实验讨论1. 实验过程中，温度计插入液面以下，确保温度准确。
若温度过高，反应液可能发生炭化，影响乙烯的生成；若温度过低，反应速率减慢，乙烯产量降低。
2. 实验过程中，碎瓷片的作用是防止反应液暴沸，保证实验安全。
3. 实验过程中，应确保反应液总体积不超过烧瓶体积的2/3，避免反应液溢出。
七、实验结论通过本实验，我们成功制取了乙烯，并了解了乙醇在浓硫酸催化下脱水制备乙烯的反应原理。
在实验过程中，我们掌握了实验装置的组装和操作方法，熟悉了乙烯的收集和性质。
实验结果表明，在170℃条件下，乙醇在浓硫酸催化下可以成功脱水生成乙烯。
乙烯制实验报告
一、实验目的1. 掌握乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的原理；2. 学会使用液液气反应装置进行实验操作；3. 掌握排水集气法收集乙烯气体的方法；4. 了解乙烯的性质及安全注意事项。
二、实验原理乙醇在浓硫酸催化下，加热至170℃时，发生消去反应生成乙烯。
反应方程式如下：CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、导管、集气瓶、酒精灯、镊子、碎瓷片、沸石、碱石灰、10%NaOH溶液等。
2. 试剂：浓硫酸、乙醇、水。
四、实验步骤1. 准备液液气反应装置，将乙醇和浓硫酸按照体积比13：1混合，加入少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体，防止暴沸。
2. 将混合液倒入蒸馏烧瓶中，插入温度计，水银球应插入液面以下，准确测定反应液温度。
3. 在铁架台上放置石棉网，将蒸馏烧瓶放在石棉网上，用酒精灯加热，使温度迅速升高至170℃。
4. 观察反应液中的气泡，待气泡均匀冒出时，开始收集乙烯气体。
5. 将集气瓶倒置，用导管将乙烯气体导入集气瓶中，待集气瓶内气体充满后，用夹子夹紧导管，停止收集。
6. 将收集到的乙烯气体用碱石灰或10%NaOH溶液洗涤，除去其中的SO2。
7. 将洗涤后的乙烯气体点燃，观察燃烧现象。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，反应液温度稳定在170℃左右，气泡均匀冒出，说明反应进行顺利。
2. 收集到的乙烯气体点燃后，火焰呈蓝色，并伴有少量黑烟，说明乙烯气体较为纯净。
3. 通过洗涤，除去了气体中的SO2，保证了实验结果的准确性。
六、实验结论1. 本实验成功制备了乙烯气体，验证了乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的原理。
2. 通过实验操作，掌握了液液气反应装置的使用方法、排水集气法收集乙烯气体的方法。
3. 了解乙烯的性质及安全注意事项，为后续实验提供了基础。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，防止浓硫酸、乙醇等试剂对人体造成伤害。
2. 加热时要使温度迅速升高至170℃，以减少乙醚生成的机会。
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。
乙烯的制备实验步骤
乙烯的制备实验步骤一、引言乙烯是一种重要的有机化合物，广泛用于化学工业中的各种合成反应和聚合反应中。
本文将介绍乙烯的制备实验步骤。
二、实验原理乙烯可以通过蒸馏法从石油裂解气中分离得到。
在实验室中，可以通过酸催化剂催化酒精脱水反应制备乙烯。
三、实验步骤1. 实验器材准备准备好以下器材：250 mL圆底烧瓶、冷凝管、滴液漏斗、橡皮塞和夹子等。
2. 实验药品准备准备好以下药品：浓硫酸、95%无水乙醇。
3. 实验操作步骤（1）向250 mL圆底烧瓶中加入50 mL 95%无水乙醇。
（2）向圆底烧瓶中加入10 mL浓硫酸，轻轻摇晃使其充分混合。
（3）将冷凝管插入圆底烧瓶的橡皮塞上，并用夹子固定住。
（4）将圆底烧瓶放在加热板上，加热至沸腾。
（5）当乙醇完全脱水后，会产生大量气体，通过冷凝管收集气体。
四、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，避免接触浓硫酸。
2. 实验器材和药品要干净、干燥。
3. 在操作过程中要小心谨慎，避免发生意外事故。
五、实验结果分析通过实验可以制备出一定量的乙烯气体。
可以通过对收集到的气体进行分析，确定乙烯的纯度和产量。
六、实验拓展1. 可以改变反应条件，如温度、反应时间等参数，探究其对乙烯产量和纯度的影响。
2. 可以使用其他催化剂进行酒精脱水反应，比较不同催化剂对乙烯产率和纯度的影响。
3. 可以将制备出来的乙烯用于聚合反应或其他合成反应中。
七、总结本文介绍了通过酒精脱水反应制备乙烯的实验步骤和注意事项，并提出了实验拓展的建议。
通过实验可以了解乙烯的制备方法，同时也可以锻炼实验操作技能。
乙烯制备的实验报告
乙烯制备的实验报告乙烯制备的实验报告引言乙烯是一种重要的有机化学物质，广泛应用于塑料、橡胶、纤维等工业领域。
本实验旨在通过乙醇的脱水反应制备乙烯，并探究不同条件下乙烯产率的变化。
实验方法1. 实验材料和设备本实验所需材料包括乙醇、浓硫酸、冷却水、乙烯收集装置等。
实验设备包括加热器、反应釜、冷凝器等。
2. 实验步骤（1）将乙醇倒入反应釜中，加入适量浓硫酸作为催化剂。
（2）将反应釜连接至冷凝器，冷凝器的出口与乙烯收集装置相连。
（3）将冷却水通入冷凝器，保持反应温度在适宜范围内。
（4）加热反应釜，使乙醇发生脱水反应生成乙烯。
（5）收集并测量乙烯的产量。
实验结果与讨论在本实验中，我们通过改变反应温度和浓硫酸的用量，探究了乙烯产率的变化。
1. 反应温度对乙烯产率的影响我们分别在室温、60℃和90℃下进行了实验，并记录了乙烯的产量。
实验结果显示，随着反应温度的升高，乙烯产量逐渐增加。
这是因为高温可以促进乙醇的脱水反应速率，从而增加乙烯的生成量。
然而，当温度过高时，乙烯也容易发生副反应，导致产率下降。
2. 浓硫酸用量对乙烯产率的影响我们分别在加入不同浓度的硫酸时进行了实验，结果显示，随着硫酸浓度的增加，乙烯产量也逐渐增加。
这是因为硫酸可以作为催化剂，加速乙醇的脱水反应速率。
然而，过高的硫酸浓度会导致反应过程过于剧烈，从而降低乙烯的产率。
3. 实验中的安全措施在进行乙烯制备实验时，我们需要注意以下安全措施：（1）实验过程中需佩戴防护眼镜和实验手套，避免与化学品直接接触。
（2）加热器和冷凝器等设备在操作过程中会产生高温，需注意防烫。
（3）实验室应保持通风良好，避免有害气体积聚。
结论通过本实验，我们成功制备了乙烯，并探究了不同条件下乙烯产率的变化。
实验结果表明，在适宜的反应温度和硫酸浓度下，乙烯的产量较高。
然而，过高的温度和硫酸浓度会导致产率下降。
因此，在实际生产中，需要综合考虑反应条件，以获得较高的乙烯产率。
实验中的一些问题和改进方向在本实验中，我们发现乙烯的产量受到多种因素的影响。
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。
乙醇催化脱水制乙烯
▪ 乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙 烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用于制造氯 乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等， 尚可用作水果和蔬菜的催熟剂，是一种已证实的植物激素。
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。
▪ 该反应为微吸热反应，需在催化剂作用下进行，催化剂为 Al2O3，常压下即可反应，反应温度为330-340℃，反应催
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量流体
流量。
实验仪器和药品
▪ 一、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，柱塞计量泵。 ▪ 二、物料 ▪ 乙醇脱水催化剂，分析纯乙醇
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。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
1. 引言
•介绍乙醇气相脱水制乙烯实验的背景和目的。
2. 实验方法
•列出实验所使用的仪器、试剂和设备。
•详细描述实验步骤，包括试验条件、操作流程等。
3. 实验结果
•描述实验过程中观察到的现象和数据。
•用表格或图表记录实验数据和实验结果。
•对实验结果进行分析和讨论。
4. 实验讨论
•分析实验结果并讨论实验所得结论的可靠性。
•探讨实验中可能存在的误差和改进方法。
•就实验方法和结果提出进一步的研究方向。
5. 结论
•总结实验的目的、方法和结果。
•对实验所得结论进行概括和归纳。
6. 参考文献
•列出实验报告中引用的相关文献。
以上是对实验报告的基本结构的一个大纲，可以根据实际情况进行具体的编写。
实验报告要清晰、准确地反映出实验的过程和结果，同时要有逻辑性和可读性。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
一、实验目的1、巩固所学的有关动力学方面的知识；2、掌握获得的反应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应器的特点以及其他有关设备的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自己的实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平等反应。
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，而较低的温度则有利于生成乙醚。
三、实验装置及流程1.实验装置图7-1 反应器装置图装置由三部分组成：第一部分是有微量进料泵，氢气钢瓶，汽化器和取样六通阀组成的系统；第二部分是反应系统，它是由一台内循环式无梯度反应器，温度控制器和显示仪表组成；第三部分是取样和分析系统，包括六通阀，产品收集器和在线气相色谱信。
2.实验流程如下图所示：PI 内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图1017TI TCI8911TIC-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-气液分离后尾气调节；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-反应器；11-反应炉；12-马达;13-恒温箱;14-气液分离器；15-调压阀;16-皂膜流量计；17-加料泵1211V 1PI 色谱TCITCI TCI 2345613141531618K 1K 2V 2进气预热截止K 37J图7-2 内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图3.试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，60～80目，重0.4克。
四、实验步骤1、打开H 2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm 2确认色谱检测中截气通过后启动色谱，柱温110℃，汽化室130℃，检测室温达到120℃，待温度稳定后，打开导热池——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110℃，开启保温加热器升温至160℃；3、打开反应器温度控制开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水。
乙醇气固催化脱水制乙烯实验报告
乙醇气固催化脱水制乙烯实验报告嘿，朋友们，今天咱们聊聊一个有趣的实验，那就是用乙醇通过气固催化脱水来制乙烯。
听上去是不是有点高大上？别急，咱们慢慢来，保证你听得明明白白，轻松愉快。
乙烯，这可是一个大名鼎鼎的化学小子，塑料、合成纤维，甚至是咱们日常生活中的一些小玩意儿，都少不了它的身影。
说到乙醇，那更是咱们熟悉的酒精，啤酒、红酒，聚会的时候来一杯，真是没得说。
但今天的主角可不是喝的，而是它在实验室里的另一种风采。
我们得知道，这个实验的目的是什么。
就是把乙醇分解，变成乙烯，这样一来，乙烯就能在化工原料里大显身手。
说到催化剂，它就像是这场实验的导演，帮我们加速反应，让一切变得更高效。
用的催化剂是什么呢？嘿，通常是一些氧化铝之类的家伙。
它们的存在简直是如虎添翼，让反应顺利进行。
想象一下，没有催化剂，就像是一场没有组织的聚会，大家都不知道该干啥。
咱们得准备实验的材料，首先就是乙醇。
咱们这可是纯度很高的那种，不能打折扣。
然后呢，还有催化剂，这里咱们选的就是那些不起眼但却极其重要的氧化铝颗粒。
它们在反应过程中可忙了，表面大大增加了反应的机会。
还得准备一些设备，像是反应器、冷凝器等等。
其实这些设备就像是厨房里的工具，没有它们，咱们的实验可就成了无米之炊。
开始实验了！把乙醇放进去，慢慢加热。
温度得控制好，不能太高，免得把乙醇烧了个精光。
大家想象一下，那种热腾腾的气体逐渐冒出来的样子，仿佛在给实验加油打气。
慢慢地，乙醇开始转变，像是变魔术一样，冒出来的乙烯气体让人忍不住想欢呼。
实验室里弥漫着淡淡的气味，这就是乙烯的气息。
咱们可是要把这些气体收集起来，做进一步的分析和利用。
反应结束后，别急着收工，咱们得仔细分析一下产物。
取样一试，哇，真是让人开心，乙烯的产量不错，效率也很高。
要是能把这些乙烯用到实际生产中，那简直是两全其美，既能省钱又能环保。
这种实验就像做菜，掌握好火候，选对材料，最后才会呈现出美味的佳肴。
实验过程中难免有些小插曲。
实验4 乙醇气相脱水制乙烯
实验四小型微型反应器联合装置（乙醇气相脱水制乙烯）一、实验目的1了解乙醇气相脱水制备乙烯的过程，学会设计实验流程和操作.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 熟悉固定床反应器的特点以及其它相关设备的使用方法，提高实验技能。
4 巩固复习色谱分析方法二、试验装置和试剂1、装置：采用管式炉加热固定床反应器。
实验流程图见2，反应器见32、试剂：无水乙醇（分析纯）分子筛催化剂：60目－80目3、仪器：柱塞式液体加料泵氮气缸瓶注射器色谱仪反应装置V-截止阀； V-三通阀； K-调节阀； P I- 压力计； T CI- 控温热电偶； T I-测温热电偶；1、1'-稳压阀；2、2'－干燥器；3、3'－转子流量计；4、4'-预热器；5、5'－预热炉；6－固定床反应器； 7－固定床反应炉； 8－微反反应器； 9-微反反应炉； 10-微反冷凝器；11-固定床冷凝器； 12-固定床汽液分离器；13－湿式流量计；14－皂膜流量计；15－加料泵；16－原料瓶； 17-取样器；18-注射器图2、微反色谱与小型固定床联合装置三、实验方法及操作步骤1、组装流程，检查各接口，试漏（空气或氮气）2、检查电路是否连接妥当。
上述准备工作完成后，开始升温，预热器温度控制在120。
待反应器温度达到165后，启动乙醇加料泵。
3、在200－300之间选取不同温度，考察温度对反应物转化率和产品收率的影响。
4、反应结束后停止加乙醇原料。
继续通冷却水维持30分钟，以消除催化剂上的焦状物，使之再生。
5、实验结束关闭水和电源。
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。
乙醇脱水制乙烯
v0
ln 1 1y
+v0y
其中：v0—乙醇的加料速度(毫克分子/分) y—乙醇转化率(％)
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
实验步骤
1、打开装置总电源将反应器加热温度设定为280℃ ，预热器温度设定为150℃。
❖ 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
量流体流量。
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。
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。
❖ 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。
7、在实验的间隙中配制合适浓度的水、无水乙醇、 无水乙醚的标准溶液，并对标准溶液进行色谱分析 ，以确定水、无水乙醇、无水乙醚的相对校正因子 ，为后续的反应残液的定量分析作准备。
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。
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=
4.820
mol/m3
该反应的速率方程为：
������乙烯 = ������������乙������ 醇
ln (������乙烯) = ������ ln (������乙醇) + ln(������)
求得不同进料速率下的 r 乙烯和 C 乙醇，对 ln(r 乙烯)和 ln(C 乙醇)作图，根据线性 拟合的结果，即可求得反应级数 n 和不同温度下的反应速率常数 k。
乙醚
水
分子量
28.1
46.1
74.1
18.0
质量校正因子
0.585
0.64
0.67
0.55
摩尔校正因子
2.08
1.39
0.91
3.03
进料量 反应温度
(mL/min)
(oC)
0.2
290.0
表 2 实验数据举例
反应压力 催化剂用量
色谱面积百分比（%）
(MPa)
g
乙烯 水 乙醇 乙醚
0.101
2.04
ln(C 乙醇)
开关、搅拌器开关及总电源； 13、关闭 N2 钢瓶总阀，待管道内气体全部排出，关闭减压阀； 14、关闭冷却水； 15、教师给学生的数据签字，学生才可以离开。
五、记录与数据处理
1、原始数据记录 记录原始数据，列入表 2。
2、数据处理 按照第二部分——实验原理中所述的方法，对数据进行处理，将相关数据和
结果列入表 3。
实验 序号
进料量 mL/min
表 2 原始数据表
反应压力 反应温度
MPa
oC
面积百分比，% 乙烯 水 乙醇 乙醚
六、思考题
1、本次实验巩固了所学的有关理想反应器及利用全混流反应器进行动力学 数据测定的知识，试分析实验所用内循环无梯度反应器的特性，以乙烯为着眼组
分，给出其设计方程，简述利用该反应器进行动力学实验测定的方法和步骤。 2、回顾总结转化率、收率的概念。 3、分析乙醇脱水反应的特性，试根据实验结果给出最有利于乙烯生成的操
调整操作温度，重复实验，得到不同温度下的速率常数 k，根据阿累尼乌斯 定律，
知，
k = k0 exp(−E / RT )
(5)
ln
k
=
ln
k0
−
E RT
(6)
将 lnk 对 1/T 作图，即可求出指前因子 k0 和活化能 E。
三、实验装置及试剂
1. 实验装置 反应器结构参见图 1。实验装置流程简图如图 2 所示。装置由三部分组成： 第一部分是进料系统，由微量进料泵、氢气钢瓶和汽化器组成；第二部分是反应 系统，由一台内循环式无梯度反应器、温度控制器和显示仪表组成；第三部分是 取样和分析系统，包括产品收集器、六通采样阀在线气相色谱分析仪,六通采样 阀结构及工作原理参见图 3。
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）。
器开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水，并打开搅拌器，将 转速调至 1000r/min－1500r/min。 2、打开 H2 发生器，确认色谱检测中载气通过后启动色谱，设置柱箱温度为 110 oC，进样器为 130 oC，检测器为 120 oC，待温度升到指定后，桥电流 设为 100 mA； 3、打开色谱软件，选择通道 A 或者 B（根据实际相连的通道），先设置采集 时间为 6 min，然后根据实际分析所需时间进行调整； 4、待反应器温度升到给定温度，关闭 N2，先将进料阀切至放空状态，打开 泵进料，先开到最大（按 Prime 按钮），待放空管有液体流出，切换至进 料状态，等待几分钟，观察湿式流量计示数，其示数变化表明原料乙醇 进到了反应装置，然后再设置泵的进料为 0.6 mL/min； 5、等待反应装置稳定 15 min 以上，开始采样记录； 6、色谱采样过程：将六通阀从“取样”扳到“进样”状态，同时点击色谱 软件“采样”按钮开始记录，在下一次采样之前将六通阀从“进样”扳 回“取样”状态，让定量管充满样品以备下次采样； 7、色谱出峰依次为乙烯、水、乙醇、乙醚，读取各原料和产物的峰面积； 8、保存到桌面，建立一个以日期命名的文件夹，将采样的名称命名为“061、06-2、06-3”等等； 9、直到最新所采的三组数据的原料和各产物的峰面积比例保持基本不变的 时候，将三组数据给教师看，然后再调节至 0.4、0.3、0.2 mL/min 等至少 共四个进料量条件，继续进行动力学实验； 10、在 250~380oC 之间选取四个温度点，重复上述步骤； 11、实验结束后，设置色谱为关闭，等待~30 min，待检测器的温度降到 80 oC 以下，关闭电源，关闭 H2 发生器； 12、关闭泵进料，打开 N2 进行吹扫，开至总量程一半，流量大约为 300 mL/min，等待~30 min，将搅拌器转速调至 0 转/分钟，依次关闭各控温
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。
-rA
'
=
FA0 X W
A
,
(
mol g h
)
（1）
其中，FA0——进料的摩尔流率，mol/h； XA——反应物 A 的转化率； W——催化剂质量，g； -rA`——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
23.0 27.2 30.6 19.2
以表 2 数据为例，反应产物中乙烯的摩尔分率为：
������乙烯
=
������������������������ ∑ ������������������������
=
2.08×23.0% 2.08×23.0%+3.03×27.2%+1.39×30.6%+0.91×19.2%
图 2 实验装置流程的示意图
样品进
载气进
样品进
载气进
样品出
至色谱
样品出
至色谱
（a）采样状态
（b）进样状态
图 3 六通阀结构及原理示意图
2. 实验试剂
无水乙醇：分析纯，20℃液体密度：ρ 乙醇=789kg/m3
分子筛催化剂：60～80 目，2.04g
四、实验方法及操作步骤
实验步骤如下： 1、打开 N2 气瓶减压阀，将 N2 流量调至约 300ml/min，打开反应器温度控制
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。
������������
=
������������ ������������ ∑ ������������������������
(4)
表 1 各组分的校正因子
名称
乙烯
乙醇
作条件。 4、根据所取得的产物组成数据，分析各产物之间的计量关系，若存在误差，
请分析出可能的原因。 5、实验中有否闻到试剂气味，分析出现这一现象的原因。
反应温度 (℃)
进料量 (ml/min)
乙烯
产物组成 (mol%)
水
乙醇
表 3 实验数据处理
乙醚
乙醇转化率 乙烯收率
r 乙烯
%
%
C 乙醇
ln(r 乙烯)
成乙烯，同时可能分子间脱水生成乙醚，参见式（2）和式（3）。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2C2H5OH → C2H5OC2H5 +H2O
(2)
C2H5OH → C2H4 +H2O
(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
123 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17
1-压片，2-催化剂，3-框压盖，4-浆叶，5-反应器外筒，6-加热炉， 7-反应器内筒，8-法兰，9-压盖，10-轴承，11-冷却内筒，12-轴， 13-内支撑筒，14-外支撑筒，15-反应器磁钢架，16-底筒，17-磁力泵
生成的乙烯量 Y乙烯 = 原料乙醇量 乙烯生成速率记为 r 乙烯，根据全混流反应器的设计方程可知，
（6）
r
乙烯＝
乙醇进料速率 乙烯收率 催化剂用量
（7）
由理想气体状态方程可得，反应器中乙醇的浓度为：
������乙醇
=
������乙醇 ������������
=
101000∗0.223 8.314∗(273.15+290.0)
图 1 反应器结构
TIC-控温，TI-测温，PI-压力计，J-进液排放三通阀，TCD-热导池检测器 1-氮气气体钢瓶，2-稳压阀，3-干燥器，4-过滤器，5-质量流量计，6-单向阀，7-缓冲器， 8-预热器，9-预热炉，10-反应器，11-反应炉，12-马达，13-六通阀示意图，14-保温箱，
15-气相色谱仪，16-冷凝器，17-转子流量计，18-湿式流量计，19-氢气发生器， 20-原料瓶，21-原料泵