乙苯脫氫制苯乙烯實驗裝置的教學操作指南
2024-06-29 06:49
一、實驗裝置的構建
乙苯脫氫制苯乙烯實驗裝置主要由以下部分組成：
乙苯儲藏罐：用于儲存乙苯。
催化反應器：這是反應的主要場所，通常采用鎳基催化劑。
蒸汽發生器：產生適當的蒸汽來驅動反應。
冷卻器和冷凝器：用來冷卻反應產物和蒸汽，將其轉化為液體。
收集瓶：用于收集合成的苯乙烯。
二、操作步驟
首先，打開乙苯儲藏罐的閥門，將乙苯流入催化反應器中。
然后，打開蒸汽發生器的閥門，注入適量的水蒸氣。水蒸氣會與催化劑反應，引起催化反應的開始。
接著，觀察反應的過程。如果反應進行得順利，你會看到產物苯乙烯從反應器的出口流出。
最后，關閉蒸汽發生器的閥門，通過冷卻器和冷凝器將產物冷卻并轉化為液體，然后收集到收集瓶中。
三、注意事項
安全第一：所有的實驗操作都應在有經驗的實驗室技術人員指導下進行，尤其是涉及高壓氣體和熱力設備的實驗。
精確測量：在實驗過程中，要確保所有的試劑都是準確稱量的，并且嚴格遵守比例計算。
環保處理：實驗結束后，應妥善處理廢液和廢物，以減少對環境的影響。
總的來說，乙苯脫氫制苯乙烯是一個復雜但有趣的實驗過程，能夠幫助學生深入理解有機化學反應的機制。希望這篇文章對你有所幫助！
DB-YB/YX 乙苯脫氫制苯乙烯實驗裝置
| 技術指標 | 說 明 | |||
| 裝置特點 |
1、裝置由反應系統和控制系統組成：不銹鋼管式反應器密封性好；加熱爐采用三段加熱控溫方式，溫度控制靈活。恒溫區較寬，采用高精度智能化儀表測、控溫；整機流程設計合理，設備安裝緊湊，操作方便，性能穩定，重現性好。 2、裝置以乙基苯為原料，氧化鐵系催化劑（Fe2O3-CuO-K2O-Cr2O-CeO2)催化脫氫反應；催化劑裝填方便，操作簡單。 3、裝置可鍛煉學生穩定反應體系的操作能力，及對催化劑的活性評價、失活后通水蒸氣活化除焦再生等的實踐操作能力。 |
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| 裝置功能 |
1、了解以乙苯原料，氧化鐵催化劑，在固定床反應器中制備苯乙烯的過程。 2、學會穩定工藝操作條件的方法。 3、掌握本實驗的工藝流程及工藝操作。 4、全觸摸集成化控制，高穩定數據傳輸，硬件加密。 |
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| 主要配置 | 蠕動泵、質量流量計、混合器、汽化器、反應器、氣液分離器、冷凝器、壓力表、濕式氣體流量計、閥門、實驗管道、溫度傳感器、中央處理器、觸摸屏、高品質鋁合金型材框架。 | |||
| 公用設施 |
水：裝置需冷卻水，自帶和自來水管相連的接口。 電：電壓AC220V，功率4.0KW，標準三相四線制。每個實驗室需配置1～2個接地點（安全地及信號地）。 實驗物料：乙基苯、蒸餾水。 |
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| 技術參數 |
1、汽化溫度400℃，脫氫反應溫度540~640℃，水∶乙苯=1.5∶1（體積比）30ml氧化鐵系催化劑。 2、管式固定床反應器：φ20×550mm，310S不銹鋼材質；熱電偶套管，φ3mm，內插Φ1mm熱電偶；催化劑裝填量：5-30mL；最高使用壓力，0.2MPa. 3、反應器加熱爐：ф280×550mm，開啟式，加熱功率(三段加熱)各1KW，加熱形式：碳化硅爐管+金屬內襯。內層為保溫層，外層為網孔防護層。最高使用溫度，900℃。 4、1 路氣體管路，氣體質量流量控制器控制氣體流量，流量規格：200ml/min，N2標定，準確度：±1%F.S。 5、預熱器：不銹鋼，內徑φ10mm，長度250mm，內有防返混及防溝流裝置；使用溫度：室溫-400℃，使用壓力：常壓。 6、加料罐:體積500ml，材質：石英玻璃，數量2個； 7、液體混合器：50 ml，材質：316L衛生級不銹鋼，數量1個。 8、產品冷凝器：316L衛生級不銹鋼，Φ76×200mm（316L內盤管）。 9、氣液分離器：200mL，316L衛生級不銹鋼。 10、液體泵：蠕動泵，轉速范圍0.1～100rpm，流量：0.2-10ml/min，帶RS485通訊功能。數量2臺。 11、濕式氣體流量計：額定流量：0.2m3/h，容積：2L，精度：±1%。 12、不銹鋼防震指針壓力表0-0.25MPa,數量2個。 13、溫度傳感器：K熱電偶，顯示分度0.1℃。 14、管路閥門：316L不銹鋼精密卡套管和閥門。 15、節能環保冷凝系統：溫度范圍-10～20℃，容積5L，控溫精度±0.5℃，帶循環水泵。 16、中央處理器：執行速度0.64μs，內存容量16K，內建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通訊協議；功能：數據處理運算。 17、模擬量模塊：高達16位分辨率，總和精度±0.5%，內建RS485通訊模式。 18、溫度模塊：分辨率0.1℃，精度0.5%，內建RS485通訊模式。 19、采用一體機平板觸摸電腦，全程數字化觸摸屏控制操作。HMI：投射式觸控技術，5000萬次觸摸點，內存4G，功能：中央處理器數據顯示控制。 20、額定電壓：220V，總功率：4.0KW。 21、外形尺寸：1500×550×1800mm（長×寬×高），外形為可移動式設計，帶剎車輪，高品質鋁合金型材框架，無焊接點，安裝拆卸方便，水平調節支撐型腳輪。 22、工程化標識：包含設備位號、管路流向箭頭及標識、閥門位號等工程化設備理念配套，使學生處于安全的實驗操作環境中，學會工程化管路標識認知，培養學生工程化理念。 23、設備報警系統：對設備設置急停按鍵，同時可以實現終端報警。報警范圍包括模擬量，開關量的上下限、閥值等狀態進行設置報警。 24、配套測控軟件可以實現實驗數據實時在線采集顯示數據、曲線及設備運行狀態等。通過WIFI技術實現終端覆蓋。 |
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| 測控組成 | 變量 | 檢測機構 | 顯示機構 | 執行機構 |
| 氣體流量 | 氣體質量流量控制器 | 觸摸屏 | 閥控 | |
| 乙苯加入量 | 蠕動泵 | 觸摸屏 | 轉速調節 | |
| 水加入量 | 蠕動泵 | 觸摸屏 | 轉速調節 | |
| 預熱溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 調壓模塊 | |
| 加熱爐溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 調壓模塊 | |
| 反應溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 無 | |
| 反應壓力 | 壓力傳感器 | 壓力表就地顯示 | 無 | |