KH-HC315乙醇气相脱水制乙烯实验装置实验目的：

1、掌握乙醇脱水实验反应过程和反应机理、特点，了解副反应和生成副产物的过程。

2、学习气固相管式催化反应器构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。

3、学习自动控制仪表使用，如何设定温度和加热电流大小。怎样控制床层温度分布。

4、学习蠕动泵原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。

KH-HC315乙醇气相脱水制乙烯实验装置实验原理：

乙醚是一种应用广泛的化工产品。目前，在工业生产中主要是用硫酸作用下催化乙醇脱水制备。但是这种方法存在着一定缺陷，如，劳动强度大、设备腐蚀严重、产品酸度高需要进行碱中和、对环境污染严重，使生产成本提高等[1]。这些问题引起了化工学者关注，着手开发可以取代硫酸的新型催化剂体系。

目前，国内国外已有大量关于乙醇脱水制乙醚固体催化剂研究开发的科技报道。经过化工学者努力已有一部分理想催化剂投入到乙醚工业生产中去，且实际使用情况非常好，基本上解决了硫酸催化乙醇脱水制乙醚所带来的生产问题，显示出了很高实际应用价值，使工业生产简单化，给工业化生产乙醚带来了革命性曙光。

当今，乙醚工业生产方法主要采用乙醇硫酸脱水法，乙醇氧化铝催化脱水法和乙烯水合生产乙醇副产乙醚法。国外主要采用乙烯水合法，其次采用乙醇氧化铝催化脱水法来弥补。

乙醇硫酸法：

     2CH3CH2OH    H2SO4    CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O

                   140 ℃

反应温度不得超过170 ℃，否则产生乙烯，工业上用乙醇脱水法制乙醚，常用氧化铝为催化剂，在300 ℃左右进行脱水反应

(乙醇氧化铝催化脱水法)          

                Al2O3

  2CH3CH2OH ————— CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O

               300 ℃

催化剂简介 (Ɣ-Al2O3)：

Ɣ-Al2O3不是纯粹的Al2O3，而是含有部分水的无定型多孔结构物。活性氧化铝是一种很有潜力的水处理机型吸附剂，应用较广的是一种多孔铝氧化物，外观为白色微细结晶或红色棒状物，其密度为3.5-3.9 g/cm3，熔点为2018 ℃，折射率1.7，比表面积为200-400 m2/g，化学活性低，化学性质稳定，吸附性能好，抗压和耐磨强度高，不溶于水，微溶于酸或碱。活性氧化铝具有两性吸附性质，通过调节溶液pH值可分离溶液中阴离子。

氧化铝用作催化剂和催化剂载体，因其具有特殊结构和优良性能，使之在许多催化领域，特别是在石油催化转化过程中得到了广泛应用。因此，人们对氧化铝制备、结构和性能等方面研究也日益深入。在石油催化转化方面，近年来由于重渣油加工技术开发，对加工过程中催化剂载体氧化铝又提出了许多新要求。例如，渣油加氢脱硫和脱金属要求适中表面积及一定比例大孔和小孔分布；加氢脱氮催化剂则要求能均匀负载高金属含量的高比表面积、大孔体积及适当比例中、小孔结构，并提出集中孔观点。

反应机理：

主反应：CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O

副反应：CH3CH2OH CH2CH2+H2O

在实验中，由于反应生成产物乙醚和未反应乙醇留在了液体冷凝器中，而其它几个副产物都是挥发气体，进入尾气湿式流量计计量总体积后排出。

对于不同反应温度，通过计算不同转化率和反应速率，可得到不同反应温度下反应速率常数，并得到温度关联式。

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