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乙醇脫水

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更新時(shí)間：2013-05-21
發(fā) 布人：luoridongsheng

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乙醇脫水　　　掌握乙醇脫水實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過程和反應(yīng)機(jī)理、特點(diǎn)，了解針對(duì)不同目的產(chǎn)物的反應(yīng)條件對(duì)正、副反應(yīng)的影響規(guī)律和生成的過程。
　　　學(xué)習(xí)氣固相管式催化反應(yīng)器的構(gòu)造、原理和使用方法，學(xué)習(xí)反應(yīng)器正常操作和安裝，掌握催化劑評(píng)價(jià)的一般方法和獲得適宜工藝條件的研究步驟和方法。
　　　學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)控制儀表的使用，如何設(shè)定溫度和加熱電流大小，怎樣控制床層溫度分布。
　　　學(xué)習(xí)氣體在線分析的方法和定性、定量分析，學(xué)習(xí)如何手動(dòng)進(jìn)樣分析液體成分。了解氣相色譜的原理和構(gòu)造，掌握色譜的正常使用和分析條件選擇。
　　　學(xué)習(xí)微量泵和蠕動(dòng)泵的原理和使用方法，學(xué)會(huì)使用濕式流量計(jì)測量流體流量。
實(shí)驗(yàn)儀器和藥品
　　乙醇脫水氣固反應(yīng)器，氣相色譜及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，精密微量液體泵（苯），蠕動(dòng)泵（水）。
　　ZSM-5型分子篩乙醇脫水催化劑，化學(xué)純乙醇，蒸餾水。
實(shí)驗(yàn)原理
　　　乙烯是重要的基本有機(jī)化工產(chǎn)品。乙烯主要來源于石油化工，但是由乙醇脫水制乙烯在南非、非洲、亞洲的一些國家中仍占有重要地位。
　　　乙醇脫水生成乙烯，是一個(gè)吸熱、分子數(shù)增多的可逆反應(yīng)，生成乙醚是一個(gè)放熱、分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)。提高反應(yīng)溫度、降低反應(yīng)壓力，都能提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。乙醇脫水可生成乙烯和乙醚，但高溫有利于乙烯的生在，較低溫度時(shí)主要生成乙醚，有人解釋這大概是因?yàn)榉磻?yīng)過程中生成的碳正離子比較活潑，尤其在高溫，它的存在壽命更短，來不及與乙醇相遇時(shí)已經(jīng)失去質(zhì)子變成乙烯．而在較低溫度時(shí)，碳正離子存在時(shí)間長些，與乙醇分子相遇的機(jī)率增多，生成乙醚。有人認(rèn)為在生成產(chǎn)物的決定步驟中，生成乙烯要斷裂C—H 鍵，需要的活化能較高，所以要在高溫才有和于乙烯的生成。
　　　乙醇在催化劑存在下受熱發(fā)生脫水反應(yīng)，既可分子內(nèi)脫水生成乙烯，也可分子間脫水生成乙醚。現(xiàn)有的研究報(bào)道認(rèn)為，乙醇分子內(nèi)脫水可看成單分子的消去反應(yīng)，分子間脫水一般認(rèn)為是雙分子的親核取代反應(yīng)，這也是兩種相互競爭的反應(yīng)過程，具體反應(yīng)式如下：
　　　C2H5OH(g)→ C2H4(g) + H2O(g)(1)
　　　2C2H5OH(g)→ C2H5OC2H5(g)+H2O(g)(2)
　　　目前，在工業(yè)生產(chǎn)方面，乙醚絕大多數(shù)是由乙醇在濃硫酸液相作用下直接脫水制得。但生產(chǎn)設(shè)備會(huì)受到嚴(yán)重腐蝕，而且排出的廢酸會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，研究開發(fā)可以取代硫酸的新型催化體系已成為當(dāng)代化工生產(chǎn)中普遍關(guān)注的問題。目前，在這方面的探索性研究已逐漸引起人們的注意，大多致力于固體酸催化劑的開發(fā)，主要集中在分子篩上，特別是ZSM-5分子篩。...

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