文档介绍：乙醇脱水反应实验
一、 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、付反应的影响规律和生成的过程。
学****气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学****反应器正常 操作和安装，掌握催化剂乙醇脱水反应实验
一、 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、付反应的影响规律和生成的过程。
学****气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学****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****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****气体在线分析的方法和定性、定量分析，学****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。
学****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***，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***， 但高温有利于乙烯的生成，较低温度时主要生成***，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***。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***。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： C2H5OH t C2H4+H2O
副反应：2C H OH t C H OH C +H O
2 5 2 5 5 2 2
在实验中，由于两个反应生成的产物***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。
.①POOT研究了在A12O3上乙醇脱水的动力学，导出了一级反应速度方程 式：
v ln—-—=以+P v y
o 1 - y 0
其中：v0一乙醇的加料速度（毫克分子/分）
y一乙醇转化率（%）
由5—7对5作图，可得一条等温直线，其中的截距为g斜率为「。
四、实验步骤
1、 打开装置总电源将反应器加热温度设定为280°C，预热器温度设定为 150°C。
2、 在温度达到设定值后，继续稳定10〜20分钟，然后启动精密微量液体泵 开始加入乙醇。。
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