一、实验装置的构建
乙苯脱氢制苯乙烯实验装置主要由以下部分组成:
乙苯储藏罐:用于储存乙苯。
催化反应器:这是反应的主要场所,通常采用镍基催化剂。
蒸汽发生器:产生适当的蒸汽来驱动反应。
冷却器和冷凝器:用来冷却反应产物和蒸汽,将其转化为液体。
收集瓶:用于收集合成的苯乙烯。
二、操作步骤
***打开乙苯储藏罐的阀门,将乙苯流入催化反应器中。
***打开蒸汽发生器的阀门,注入适量的水蒸气。水蒸气会与催化剂反应,引起催化反应的开始。
***观察反应的过程。如果反应进行得顺利,你会看到产物苯乙烯从反应器的出口流出。
***关闭蒸汽发生器的阀门,通过冷却器和冷凝器将产物冷却并转化为液体,然后收集到收集瓶中。
三、注意事项
安全第一:所有的实验操作都应在有经验的实验室技术人员指导下进行,尤其是涉及高压气体和热力设备的实验。
精确测量:在实验过程中,要确保所有的试剂都是准确称量的,并且严格遵守比例计算。
环保处理:实验结束后,应妥善处理废液和废物,以减少对环境的影响。
*****乙苯脱氢制苯乙烯是一个复杂但有趣的实验过程,能够帮助学生深入理解有机化学反应的机制。希望这篇文章对你有所帮助!
ZR-YB/YX 乙苯脱氢制苯乙烯实验装置
技术指标 | 说 明 | |||
装置特点 |
1、装置由反应系统和控制系统组成:不锈钢管式反应器密封性好;加热炉采用三段加热控温方式,温度控制灵活。恒温区较宽,采用高精度智能化仪表测、控温;整机流程设计合理,设备安装紧凑,操作方便,性能稳定,重现性好。 2、装置以乙基苯为原料,氧化铁系催化剂(Fe2O3-CuO-K2O-Cr2O-CeO2)催化脱氢反应;催化剂装填方便,操作简单。 3、装置可锻炼学生稳定反应体系的操作能力,及对催化剂的活性评价、失活后通水蒸气活化除焦再生等的实践操作能力。 |
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装置功能 |
1、了解以乙苯原料,氧化铁催化剂,在固定床反应器中制备苯乙烯的过程。 2、学会稳定工艺操作条件的方法。 3、掌握本实验的工艺流程及工艺操作。 4、全触摸集成化控制,高稳定数据传输,硬件加密。 |
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主要配置 | 蠕动泵、质量流量计、混合器、汽化器、反应器、气液分离器、冷凝器、压力表、湿式气体流量计、阀门、实验管道、温度传感器、中央处理器、触摸屏、高品质铝合金型材框架。 | |||
公用设施 |
水:装置需冷却水,自带和自来水管相连的接口。 电:电压AC220V,功率4.0KW,标准三相四线制。每个实验室需配置1~2个接地点(安全地及信号地)。 实验物料:乙基苯、蒸馏水。 |
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技术参数 |
1、汽化温度400℃,脱氢反应温度540~640℃,水∶乙苯=1.5∶1(体积比)30ml氧化铁系催化剂。 2、管式固定床反应器:φ20×550mm,310S不锈钢材质;热电偶套管,φ3mm,内插Φ1mm热电偶;催化剂装填量:5-30mL;最高使用压力,0.2MPa. 3、反应器加热炉:ф280×550mm,开启式,加热功率(三段加热)各1KW,加热形式:碳化硅炉管+金属内衬。内层为保温层,外层为网孔防护层。最高使用温度,900℃。 4、1 路气体管路,气体质量流量控制器控制气体流量,流量规格:200ml/min,N2标定,准确度:±1%F.S。 5、预热器:不锈钢,内径φ10mm,长度250mm,内有防返混及防沟流装置;使用温度:室温-400℃,使用压力:常压。 6、加料罐:体积500ml,材质:石英玻璃,数量2个; 7、液体混合器:50 ml,材质:316L卫生级不锈钢,数量1个。 8、产品冷凝器:316L卫生级不锈钢,Φ76×200mm(316L内盘管)。 9、气液分离器:200mL,316L卫生级不锈钢。 10、液体泵:蠕动泵,转速范围0.1~100rpm,流量:0.2-10ml/min,带RS485通讯功能。数量2台。 11、湿式气体流量计:额定流量:0.2m3/h,容积:2L,精度:±1%。 12、不锈钢防震指针压力表0-0.25MPa,数量2个。 13、温度传感器:K热电偶,显示分度0.1℃。 14、管路阀门:316L不锈钢精密卡套管和阀门。 15、节能环保冷凝系统:温度范围-10~20℃,容积5L,控温精度±0.5℃,带循环水泵。 16、中央处理器:执行速度0.64μs,内存容量16K,内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议;功能:数据处理运算。 17、模拟量模块:高达16位分辨率,总和精度±0.5%,内建RS485通讯模式。 18、温度模块:分辨率0.1℃,精度0.5%,内建RS485通讯模式。 19、采用一体机平板触摸电脑,全程数字化触摸屏控制操作。HMI:投射式触控技术,5000万次触摸点,内存4G,功能:中央处理器数据显示控制。 20、额定电压:220V,总功率:4.0KW。 21、外形尺寸:1500×550×1800mm(长×宽×高),外形为可移动式设计,带刹车轮,高品质铝合金型材框架,无焊接点,安装拆卸方便,水平调节支撑型脚轮。 22、工程化标识:包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套,使学生处于安全的实验操作环境中,学会工程化管路标识认知,培养学生工程化理念。 23、设备报警系统:对设备设置急停按键,同时可以实现终端报警。报警范围包括模拟量,开关量的上下限、阀值等状态进行设置报警。 24、配套测控软件可以实现实验数据实时在线采集显示数据、曲线及设备运行状态等。通过WIFI技术实现终端覆盖。 |
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测控组成 | 变量 | 检测机构 | 显示机构 | 执行机构 |
气体流量 | 气体质量流量控制器 | 触摸屏 | 阀控 | |
乙苯加入量 | 蠕动泵 | 触摸屏 | 转速调节 | |
水加入量 | 蠕动泵 | 触摸屏 | 转速调节 | |
预热温度 | K型热电偶 | 触摸屏 | 调压模块 | |
加热炉温度 | K型热电偶 | 触摸屏 | 调压模块 | |
反应温度 | K型热电偶 | 触摸屏 | 无 | |
反应压力 | 压力传感器 | 压力表就地显示 | 无 |