乙醇脱水制乙烯
乙醇脱水制乙烯
3、反应进行10分钟后，正式开始实验。放出反应器 下吸收瓶中的液体，并记下此时湿式流量计的读数 ，然后关闭吸收瓶上的放液活塞，开始实验。每隔 10分钟记录湿式流量计读数，并记录反应温度等 实验条件。
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
（2）进料速率为1.0mL.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
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
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
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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。
乙醇脱水制乙烯反应器应用与操作乙醇脱水制乙烯实验目的实验原理实验内容数据处理仪器药品实验步骤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乙醇脱水制乙烯实验目的实验目的实验原理实验内容数据处理仪器药品实验步骤?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
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。
较低温度：O H H OC H C OH H C 25252522+→ 较高温度：O H H C OH H C 24252+→三、实验装置、流程及试剂1、实验装置装置由三部分组成：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：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3.0g。
四、实验步骤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℃，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。
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200～380℃之间选择四个温度，改变三次进料速度，测定各种条件下的数据。
五、数据处理乙醇进料速度：0.3ml/min 乙醇每5min内进料质量：1.5×0.79=1.185g乙醇密度：ρ=0.79g/ml 分子筛催化剂用量：0.4g表1、数据记录表实验序号反应温度/℃乙醇和水的质量/g 平均质量/g1189.2~192.0 1.161.162 1.163222.0~223.0 1.131.144 1.155247.0~249.0 1.131.136 1.147 1.12表二、数据处理结果表序号反应温度℃乙醇进料量ml/min产物组成mol％乙稀的收率x乙烯生成速率ymol/(g min) 乙烯% 其他%1 189.2~192.0 0.3 3.345 96.655 0.0346 4.465×10-42 222.0~223.0 0.3 5.865 94.135 0.0623 8.035×10-43 247.0~249.0 0.3 7.065 92.935 0.0761 9.820×10-4表中：乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中的乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成的乙烯量/原料中乙醇的摩尔数乙烯的生成速率=（乙醇的进料速度×乙烯的收率）/催化剂用量计算：189.2~192.0℃下乙烯的摩尔数=(1.185-1.16)/28=8.93×10-4mol进料乙醇的摩尔数=1.185/46=0.0258mol产物总的摩尔数=0.0258+8.93×10-4=0.0267mol乙烯所占的百分比=8.93×10-4/0.0267×100%=3.345%乙烯收率=8.93×10-4/0.0258=0.0346乙烯生成速率=8.93×10-4/(5×0.4)=4.465×10-4mol/(g·min)同理可得222.0~223.0℃，247.0~249.0℃下的数据。
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。
“乙醇脱水反应制乙烯实验”综述报告
收稿日期：2021-10-13基金项目：2020年安徽省教学示范课“化工专业实验”(13210467)；安徽省化工类专业合作委员会教学研究项目（2020jyxm1660）；安徽省化工类专业合作委员会教学研究项目（2017jyxm1258）；安徽省化工类专业合作委员会教学研究项目（2018jyxm0276）；省级“六卓越、一拔尖”卓越人才培养创新项目（2020zyrc052）作者简介：荣俊锋（1987-），男，硕士，毕业于安徽理工大学化学工程专业，研究方向：环境化学工程，实验室管理，136****************。
“乙醇脱水反应制乙烯实验”综述报告荣俊锋，焦发存，张晔，武成利，王一双，李伏虎，刘铭（安徽理工大学化学工程学院，安徽淮南232001）摘要：乙烯产量是衡量一个国家石油化工工业发展水平的重要标志。
乙醇脱水制乙烯是一种不同于传统石油烃类裂解的方法，该反应是一个吸热、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。
通过“乙醇脱水反应制乙烯实验”的学习，让同学们了解该反应的反应机理，以及气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法；学会动态控制仪表的使用，学习气体在线分析的方法和定性、定量分析，为即将进行的毕业实习及毕业设计打下基础。
关键词：乙醇；乙烯；脱水反应；气固相管式催化反应器doi ：10.3969/j.issn.1008-553X.2022.02.010中图分类号：TQ013.1文献标识码：A文章编号：1008-553X （2022）02-0030-05乙烯产量是衡量一个国家石油化工工业发展水平的重要标志。
乙醇脱水制乙烯是一种不同于传统石油烃类裂解的方法，该反应是一个吸热、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。
通过“乙醇脱水反应制乙烯实验”的学习，让同学们了解该反应的反应机理，以及气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法；学会动态控制仪表的使用，学习气体在线分析的方法和定性、定量分析。
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。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
验学 院： 化学工程学院专业：化学工程与工艺班 级：姓 名：学号指导教 师：日期：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，乂可以分子间脱水生成乙瞇。
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瞇。
较低温度：2C2H5OH t C2H5OC2H5+H2O较高温度：C2H5OH t C2H4十H2O三、实验装置、流程及试剂1、实验装置装置山三部分组成：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；笫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:亠进诵圖阳1御mww嗣嘶亠气衣分麺目5竹尸妙材丰加三通那】・〜蔚2_起质闵8 3■仔雄計，一过翊8宁嗨充里计8「骇冲豁 _曲的腹$ 8-网AB】10-^S J ii-^Gap* 仔电：KH彌«：代上喙斑5；庚Tfi庄阀：心包更电申UHXHW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3. Ogo四、实验步骤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°C,汽化室130°C,检测室温达到120°C,待温度稳定后，打开导热池一一微电流放大器开关，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°C,开启保温加热器升温至160 °C；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
乙醇的脱水反应
乙醇的脱水反应乙醇是一种常见的有机化学品，广泛用于生活和工业中。
在工业应用中，乙醇的脱水反应是一个非常重要的反应，可以制备出高纯度的乙烯和其他化学品。
本文将从结构、反应原理、反应条件、应用和发展前景等方面来介绍乙醇的脱水反应。
一、乙醇的结构乙醇是一种简单的单元醇，化学式为C2H5OH，是由一个碳原子、一个氧原子和一个氢原子组成的。
在化学式中，C表示碳原子，H表示氢原子，而O表示氧原子。
乙醇的分子结构中，氧原子和碳原子通过一个单键相连，氧原子和氢原子之间则通过一个极性的氢键相连。
二、乙醇的脱水反应原理乙醇经过脱水反应可以制备出高纯度的乙烯。
脱水反应的化学方程式为：C2H5OH → C2H4 + H2O在这个反应中，乙醇分子中的一个羟基（-OH）离开，并与一个氢离子形成了水分子（H2O）。
这个反应是一个消耗水的过程，因此它被称为脱水反应。
在脱水的同时，乙醇分子中的另一个碳原子和氢原子之前则形成了一个双键，形成了乙烯分子（C2H4）。
三、脱水反应的条件为了进行完整的脱水反应，需要提供一定的条件。
一般来说，脱水反应需要一定的温度和催化剂的存在。
这些条件可以帮助乙醇分子中的羟基离开，并且促进乙烯的生成。
1、温度条件脱水反应需要一定的温度才能进行。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
在工业生产中，乙醇脱水反应的最佳温度为250°C到300°C。
在这个温度范围内，反应速率比较快，可以获得高产率和高选择性。
2、催化剂催化剂是帮助反应进行的物质，可以改变反应的速率和选择性。
在乙醇的脱水反应中，一些物质可以作为催化剂，例如硫酸、磷酸等。
这些催化剂可以帮助乙醇中的羟基离开，同时也可以吸收水分子。
四、脱水反应的应用乙醇的脱水反应在工业生产中具有广泛的应用，被广泛用于乙烯的生产。
乙烯是一种重要的化学原料，可以被用于制备聚乙烯、聚乙烯醇等高分子材料，也可以被用于生产丙烯酸、异丙醇等化学品。
除了乙烯之外，乙醇脱水反应还可以用于制备其他有用的化学品。
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。
乙醇脱水制乙烯工艺.ppt
实验部分
固定床反应器
H 2O
H 2O
乙醇蒸发器
气液分离器 图 2
乙烯缓 冲瓶 乙烯集气瓶
新鲜的乙醇原料经蒸发器进入固定床反应器，控制反 应温度为330-340℃，在催化剂氧化铝的作用下发生脱水 反应生成乙烯。产物经冷凝器冷凝后进入气液分离器。顶 部气相产物乙烯经由缓冲器收集在集气瓶中，液相产物水 和未反应的原料乙醇由下方采出
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。
物料的性质
1.无水乙醇： 沸点78.3℃，相对密度0.79g/cm3, 无色液体，有酒香，无毒性
2.乙烯： 无色气体，略具烃类特有的臭味，不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于 醚；具有较强的麻醉作用，急性中毒：吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧 失，无明显的兴奋期，但吸入新鲜空气后，可很快苏醒。对眼及呼吸道粘 膜有轻微刺激性。液态乙烯可致皮肤冻伤。慢性影响：长期接触，可引起 头昏、全身不适、乏力、思维不集中。个别人有胃肠道功能紊乱。 3.乙醚： 乙醚是低毒物质，主要是引起全身麻醉作用，此外，对皮肤及呼吸道粘膜 有轻微的刺激作用。长期接触低浓度乙醚蒸气的人员可出现头痛、头晕、 易激动或淡漠、嗜睡、忧郁、体重减轻、食欲减退、恶心、呕吐、便秘等 症状。 吸人较高浓度乙醚蒸气时可出现头晕、癔病样发作、精神错乱、嗜睡、面 色苍白、恶心、呕吐、脉缓、体温下降、呼吸不规则等短时间大量接触后 发生的中毒症状，一经脱离现场，稍待休息，经对症处理后就可恢复
(3)反应器温度达300℃后，不用调节温控仪表，待其上升330℃ 以上或达到稳定温度，再将仪表温度设定值设定为330℃； (4)测定出水体积，计算出所得乙烯的摩尔数
实验室制乙烯的方程式
实验室制乙烯的方程式
实验室制乙烯的方程式
乙烯是一种重要的有机化合物，广泛应用于化工、医药、橡胶等领域。
实验室制乙烯的方法有很多种，其中最常用的是通过酸催化剂催化乙
醇脱水反应制得。
实验步骤：
1.将纯乙醇倒入反应瓶中，加入适量的浓硫酸作为催化剂。
2.将反应瓶与冷却器连接，冷却器的另一端连接到水泵，用于抽取反应产生的水蒸气。
3.在反应瓶上方加热器，加热器的另一端连接到冷却水循环器，用于控制反应温度。
4.开启水泵和冷却水循环器，开始加热反应瓶。
5.反应进行时，观察冷却器中的水量，当产生的水蒸气被完全抽出时，停止反应。
6.将反应产物通过冷却器和收集瓶收集。
反应方程式：
C2H5OH → C2H4 + H2O
乙醇经过酸催化剂的作用，发生脱水反应，生成乙烯和水。
实验注意事项：
1.实验过程中应注意安全，避免接触浓硫酸和乙醇等有害物质。
2.反应时应控制反应温度，避免产生过高的温度，导致反应失控。
3.反应产生的水蒸气应及时抽出，以免影响反应的进行。
4.实验结束后，应及时清洗反应瓶和冷却器等设备，避免产生危险。
总结：
实验室制乙烯的方法简单、易操作、成本低廉，适用于小规模制备。
但是，该方法反应产物纯度较低，需要经过后续的分离纯化处理，才能得到高纯度的乙烯。
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。
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。
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乙醇脱水制乙烯
工艺流程
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
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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。
乙醇脱水制乙烯
❖ 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。
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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；
❖ A.B.ФPOOT研究了在Al2O3上乙醇脱水的动力学 ，导出了一级反应速度方程式：
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(％)
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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℃。
实验日期： 年 月 日 时间： 1、标准溶液的配制及其色谱分析 （1）标准溶液配制数据记录表
室温： ℃
物质
水（H2O） 无水乙醇（C2H5OH） 无水乙醚（（CH3）2O）
质量/g
质量百分含 量/%
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2、在温度达到设定值后，继续稳定10～20分钟，然 后启动柱塞计量泵开始加入乙醇。乙醇的加料速度 为0.5mL/min。
3、反应进行10分钟后，正式开始实验。放出反应器 下吸收瓶中的液体，并记下此时湿式流量计的读数 ，然后关闭吸收瓶上的放液活塞，开始实验。每隔 10分钟记录湿式流量计读数，并记录反应温度等 实验条件。
（2）标准溶液的色谱分析
分析次数
I
II
保留时间/min
峰面积/uv.s
峰面积百分比/% 平均峰面积百分比 各峰分别为：
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2、生成的乙烯体积原始数据表
进料速率 /mL.min-1
时间
湿式流量计 示数/L
量流体流量。
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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（95%），蒸馏水。
实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
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。
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乙醇脱水制乙烯
实验数据记录及处理
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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
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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。
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实验内容 实验目的 仪器药品 实验原理 实验步骤
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❖ 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： C 2H 5O H C 2H 4+ H 2O
副反应： 2 C 2 H 5 O H C 2 H 5 O H 5 C 2 + H 2 O
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乙醇脱水制乙烯
❖ 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。
预热温度 加热温度
/℃
/℃
反应温度/℃
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乙醇脱水制乙烯
3、样品收集及称量数据表
样品
进料速率为 0.5mL.min-1 进料速率为 1.0mL.min-1 进料速率为 1.5mL.min-1