KH-HC315乙醇氣相脫水制乙烯實驗裝置實驗目的：

1、掌握乙醇脫水實驗反應過程和反應機理、特點，了解副反應和生成副產物的過程。

2、學習氣固相管式催化反應器構造、原理和使用方法，學習反應器正常操作和安裝，掌握催化劑評價一般方法和獲得適宜工藝條件的研究步驟和方法。

3、學習自動控制儀表使用，如何設定溫度和加熱電流大小。怎樣控制床層溫度分布。

4、學習蠕動泵原理和使用方法，學會使用濕式流量計測量流體流量。

KH-HC315乙醇氣相脫水制乙烯實驗裝置實驗原理：

乙醚是一種應用廣泛的化工產品。目前，在工業生產中主要是用硫酸作用下催化乙醇脫水制備。但是這種方法存在著一定缺陷，如，勞動強度大、設備腐蝕嚴重、產品酸度高需要進行堿中和、對環境污染嚴重，使生產成本提高等[1]。這些問題引起了化工學者關注，著手開發可以取代硫酸的新型催化劑體系。

目前，國內國外已有大量關于乙醇脫水制乙醚固體催化劑研究開發的科技報道。經過化工學者努力已有一部分理想催化劑投入到乙醚工業生產中去，且實際使用情況非常好，基本上解決了硫酸催化乙醇脫水制乙醚所帶來的生產問題，顯示出了很高實際應用價值，使工業生產簡單化，給工業化生產乙醚帶來了革命性曙光。

當今，乙醚工業生產方法主要采用乙醇硫酸脫水法，乙醇氧化鋁催化脫水法和乙烯水合生產乙醇副產乙醚法。國外主要采用乙烯水合法，其次采用乙醇氧化鋁催化脫水法來彌補。

乙醇硫酸法：

     2CH3CH2OH    H2SO4    CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O

                   140 ℃

反應溫度不得超過170 ℃，否則產生乙烯，工業上用乙醇脫水法制乙醚，常用氧化鋁為催化劑，在300 ℃左右進行脫水反應

(乙醇氧化鋁催化脫水法)          

                Al2O3

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

               300 ℃

催化劑簡介 (Ɣ-Al2O3)：

Ɣ-Al2O3不是純粹的Al2O3，而是含有部分水的無定型多孔結構物。活性氧化鋁是一種很有潛力的水處理機型吸附劑，應用較廣的是一種多孔鋁氧化物，外觀為白色微細結晶或紅色棒狀物，其密度為3.5-3.9 g/cm3，熔點為2018 ℃，折射率1.7，比表面積為200-400 m2/g，化學活性低，化學性質穩定，吸附性能好，抗壓和耐磨強度高，不溶于水，微溶于酸或堿。活性氧化鋁具有兩性吸附性質，通過調節溶液pH值可分離溶液中陰離子。

氧化鋁用作催化劑和催化劑載體，因其具有特殊結構和優良性能，使之在許多催化領域，特別是在石油催化轉化過程中得到了廣泛應用。因此，人們對氧化鋁制備、結構和性能等方面研究也日益深入。在石油催化轉化方面，近年來由于重渣油加工技術開發，對加工過程中催化劑載體氧化鋁又提出了許多新要求。例如，渣油加氫脫硫和脫金屬要求適中表面積及一定比例大孔和小孔分布；加氫脫氮催化劑則要求能均勻負載高金屬含量的高比表面積、大孔體積及適當比例中、小孔結構，并提出集中孔觀點。

反應機理：

主反應：CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O

副反應：CH3CH2OH CH2CH2+H2O

在實驗中，由于反應生成產物乙醚和未反應乙醇留在了液體冷凝器中，而其它幾個副產物都是揮發氣體，進入尾氣濕式流量計計量總體積后排出。

對于不同反應溫度，通過計算不同轉化率和反應速率，可得到不同反應溫度下反應速率常數，并得到溫度關聯式。

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