乙醇制乙烯的实验总结
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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。
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。
一、实验目的1. 学习乙醇的制备方法。
2. 学习乙烯的制备方法。
3. 掌握实验操作技能,提高实验操作水平。
二、实验原理1. 乙醇的制备:乙醇可以通过酒精发酵法、乙烯水化法等方法制备。
本实验采用乙烯水化法制备乙醇。
2. 乙烯的制备:乙烯可以通过乙醇脱水法、乙烷催化氧化法等方法制备。
本实验采用乙醇脱水法制备乙烯。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧瓶、冷凝管、温度计、酒精灯、滴定管、试管、铁架台、玻璃棒等。
2. 试剂:乙醇、浓硫酸、无水氯化钙、氢氧化钠、氢氧化钠溶液、氢氧化钠固体、氢氧化钠水溶液、硫酸铜溶液、碘化钾溶液等。
四、实验步骤1. 乙醇的制备:(1)取一定量的乙醇放入烧瓶中,加入适量的浓硫酸。
(2)将烧瓶置于酒精灯上加热,同时用温度计控制温度在140℃左右。
(3)观察反应现象,当反应液变为无色时,停止加热。
(4)将反应液倒入冷凝管中,冷却至室温。
(5)加入适量的无水氯化钙,过滤除去杂质。
(6)将滤液转移至烧瓶中,加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值至7。
(7)加入适量的硫酸铜溶液,观察蓝色沉淀的形成。
(8)将反应液转移至烧瓶中,加入适量的氢氧化钠固体,搅拌溶解。
(9)将反应液转移至滴定管中,用碘化钾溶液滴定至蓝色消失。
2. 乙烯的制备:(1)取一定量的乙醇放入烧瓶中,加入适量的浓硫酸。
(2)将烧瓶置于酒精灯上加热,同时用温度计控制温度在140℃左右。
(3)观察反应现象,当反应液变为无色时,停止加热。
(4)将反应液倒入冷凝管中,冷却至室温。
(5)加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值至7。
(6)将反应液转移至烧瓶中,加入适量的氢氧化钠固体,搅拌溶解。
(7)将反应液转移至滴定管中,用碘化钾溶液滴定至蓝色消失。
五、实验结果与分析1. 乙醇的制备:实验过程中,反应液变为无色,说明乙醇已经生成。
加入无水氯化钙后,过滤除去杂质,得到的滤液呈无色。
加入氢氧化钠溶液后,调节pH值至7,加入硫酸铜溶液,观察到蓝色沉淀的形成,说明乙醇已经制备成功。
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。
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。
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。
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。
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。
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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。
乙酸乙烯的制备有机实验报告1、乙醇浓硫酸催化脱水制乙烯法,缺点主要有:乙醇与浓硫酸共热1 40℃至1 70℃温度区间,主要产物是乙醚;1 80℃以上,大量乙醇脱水炭化,产生乙烯反应温度范围狭窄,不易控制,副反应多。
2、反应温度较高,乙醇大量挥发及炭化,利用率低。
3、实验室用酒精灯加热2mL无水乙醇和2mL98.3%浓硫酸混合液制乙烯到乙烯性质检验实验需要1 0min左右,实验时间较长,且存在安全隐患。
4、产生二氧化硫等酸性气体及酸性废液,污染环境。
5、乙醇及副产物干扰乙烯的性质检验实验。
6、乙醇在石棉绒或P 2 O 5催化作用下制乙烯,缺点主要有:需要加热到258℃左右才产生较多的乙烯,加热时间长,存在安全隐患。
7、微型化化学实验中会使用或产生有毒有害的物质,如果大剂量地使用化学试剂,必将对教室环境造成污染,损害师生健康。
如果将演示实验改进成微型实验,利于小组合作探究,近距离观察,不但效果明显,而且减少了试剂的使用量,减少了有毒有害物质的使用和产生。
8、生活化化学与生活密切相关,如果将化学实验的改进与创新向生活化方向实践,能让学生更好地体会到化学与生活密切联系,而且趣味性强,能极大地提高学生学习化学的兴趣。
9、绿色化绿色环保是当今社会的主题,化学演示实验向绿色环保方向改进与创新,可引导学生树立环保的责任感,并且能帮助学生在日常生活中养成环保的行为习惯,有利于从根本上防止污染,改善环境。
10、数字化化学演示实验是课堂教学的重要组成部分,是教师为配合课堂教学,面对学生所做的示范实验,有着操作简单、灵活性强、时间短、现象明显等特点。
但有的实验采用常规手段很难实现,如酸碱中和滴定曲线的绘制实验,采用常规手段进行,一是误差大,二是操作时间长,往往很难绘制出平滑的中和滴定曲线,这时借助数字实验能很好地解决这一问题。
数字化实验不能完全代替传统化学实验,它与传统化学实验可优势互补,相得益彰。
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。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实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专院:化学工程学院业:化学工程与工艺班姓级:化工班名:学号同组者姓名: 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離。
较低温度:2C2H5OH t C2H5OC2H5 + H2O较高温度:C2H5OH ~^C2H4+H2O三、实验装置、流程及试剂1 •装置本实验装置由三部分构成。
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。
包括取样六通阀,产品收集器和在线气相色谱信。
2•实验流程K3-进气旁路调节阀:K2-阀箱产物流址调节: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Sil-: 4-过滤器:5-质量流址ih 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-皂膜流址计:17-Jjn料泵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0.4g。
四、实验步U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1109,汽化室1309,检测室温达到120-C,待温度稳定后,打开热导池― 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180 °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;4、打开微量泵,以小流量向气化器内通原料乙醇;5、在200〜3809之间选择三个温度,测定每5分钟内反应后乙醇和水的质量并记录,每个温度测定2-3次。
一、实验目的1. 理解乙醇制备乙烯的反应原理和过程。
2. 掌握乙醇制备乙烯的实验操作技能。
3. 学习并验证乙烯的物理和化学性质。
二、实验原理乙醇在浓硫酸的催化作用下,加热至170℃时,会发生消去反应生成乙烯和水。
反应方程式如下:C2H5OH → CH2=CH2↑ + H2O三、实验仪器与药品1. 仪器:蒸馏烧瓶、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、锥形瓶、洗气瓶、导管、集气瓶、酒精、浓硫酸、氢氧化钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液。
2. 药品:乙醇、浓硫酸、氢氧化钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液。
四、实验步骤1. 准备工作(1)检查仪器是否完好,确保实验安全。
(2)配制乙醇溶液:将4ml乙醇与12ml浓硫酸混合,边加边摇。
(3)准备洗气瓶:将氢氧化钠溶液加入洗气瓶中。
2. 乙醇制备乙烯(1)在125ml蒸馏烧瓶中加入4ml乙醇,12ml浓硫酸。
(2)放入约1g P2O5及少量碎瓷片。
(3)塞上温度计,连接好装置。
(4)强热反应物,使温度迅速上升至160-170℃,调节火焰,保持此范围温度和乙烯气流均匀产生。
(5)收集乙烯气体:将乙烯气体通过导管导入集气瓶中。
3. 乙烯性质试验(1)与卤素反应a. 将收集到的乙烯气体通入含有0.5ml 1%Br2/CCl4的试管中,观察现象。
b. 观察溴水褪色。
(2)氧化a. 将收集到的乙烯气体通入含有0.5ml 0.1%KmnO4和0.5ml 10%H2SO4的试管中,观察现象。
b. 观察酸性高锰酸钾褪色。
(3)可燃性a. 采用安全点火法,点燃乙烯气体。
b. 观察乙烯燃烧产生黑烟。
4. 实验结束(1)关闭酒精灯,熄灭火焰。
(2)整理实验仪器,回收药品。
五、结果与讨论1. 实验结果(1)乙醇在浓硫酸的催化作用下,加热至170℃时,成功制备了乙烯。
(2)乙烯与卤素反应,溴水褪色;与酸性高锰酸钾反应,褪色。
(3)乙烯具有可燃性,燃烧产生黑烟。
2. 讨论与分析(1)实验过程中,注意控制反应温度在160-170℃范围内,以确保乙烯的生成。
1
乙醇制乙烯的实验
1.实验原理:CH 3CH 2OH CH 2==CH 2
↑+H 2O 。
反应温度为140℃时发生的副反应为:2CH 3CH 2OH C 2H 5-O -C 2H 5+H 2O 。
2.实验装置:
3.试剂加入的先后顺序:配制该混合液时,应先加5 mL 酒精,再将15 mL 浓硫酸缓缓地加入,并
不断搅拌。
4.浓H 2SO 4的作用:催化剂、脱水剂。
③反应的混合液中加一些碎瓷片,其作用是防止暴沸。
④点燃酒精灯,使温度迅速升至170℃左右,温度计水银球应插入液面以下,但不要接触瓶底。
⑤用排水法收集满之后先将导气管从水槽里取出,再熄酒精灯,停止加热。
注意:不能(填“能”或“不能”)使用排空气法收集乙烯,因为乙烯的密度与空气接近。
5.实验现象:烧瓶中的溶液变黑,溴的四氯化碳溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液褪色。
6.烧瓶中的溶液变黑的原因是乙醇在浓硫酸作用下发生炭化反应:
CH 3CH 2OH+2H 2SO 4(浓)2C+2SO 2+5H 2O 。
7.生成的乙烯中含有的杂质气体有CO 2、SO 2、乙醇,相关反应为:
C+2H 2SO 4(浓)CO 2+2SO 2+2H 2O 。
8.实验注意事项:
(1)温度计水银球要插入混合溶液里液面以下。
(2)为何使液体温度迅速升到170℃?防止温度过低,发生副反应。
(2)为检验生成乙烯的性质,装置中的氢氧化钠溶液的作用是吸收反应生成的二氧化硫和挥发出来的乙醇。
℃浓硫酸
140−−→−−−
△
↑−→−△↑↑。