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乙醇气相脱水制乙烯实验装置的研究与应用

时间：2025-12-31 06:00:14 点击次数：中人教仪厂

乙醇气相脱水制乙烯实验装置的研究与应用(图1)

　一、乙醇气相脱水制乙烯实验装置的基础原理
　　乙醇气相脱水制乙烯是运用乙醇和乙烯在催化剂的作用下，经过气相反应的过程，将乙醇转化为乙烯。这一过程主要含有概括以下几个步骤：首先，乙醇在高温高压条件下与氢气发生加成反应，生成乙烷；然后，乙烷在催化剂的作用下进一步分解，生成乙烯；最后，乙烯经过冷却、冷凝等工序技艺，得到纯净的乙烯设备。
　　二、乙醇气相脱水制乙烯实验装置的主要构成部分
　　1. 反应器：反应器是整个装置的核心部分，通常应用不锈钢或玻璃材料制成。反应器的形状和尺寸按照实际需求实行设计，以保证反应过程中的热量分布均匀。
　　2. 加热系统：加热系统主要用来提供反应所需的热量。通常应用电加热或蒸汽加热方法，以适用不一样反应条件的要求。
　　3. 压力控制系统：压力控制系统用来维持反应器内的压力平稳。经过对压力传感器的检验测试，完成对反应器内压力的就地实时调控。
　　4. 气体输送系统：气体输送系统用来将反应器内的气体送入催化剂床层。通常应用气动输送或机械输送方法，以保证气体的流量和压力平稳。
　　5. 冷却系统：冷却系统主要用来降低反应过程中产生的热量，防止反应器温度（℃）过高而损坏设备。通常应用水冷或空冷方法实行降温。
　　6. 产物收集系统：产物收集系统用来收集反应过程中产生的乙烯产物。通常应用旋风分离器或吸附剂塔等设备实行分离收集。
--DNG04 乙醇气相脱水制乙烯实验装置

技术功能数值参考规格	说明
装置功能	1、理解以乙醇气相脱水实行制备乙烯的过程，学会设计实验流程和实操； 2、掌控把握乙醇气相脱水实操条件对产物收率的影响，学会获取平稳的工序技艺条件的方法。3、熟固定床反应器的特别点以及其它有关设备的使用方法，提升实验技能。 4、全触摸包括化控制，高平稳数值传输，硬件加密。
主要配备	开启式管式炉、反应管、重量流量计、预热器、蠕动泵、压力表、阀门、温度（℃）传感器、中央处置整理器、触摸屏、高品质铝制型材框体结构。
公用设施	水：装置需冷却水，自带和自来水管相连的连接口。电：电压（V）AC380V，功率（W）3.5KW，标准三相四线制。每个实验室需配备1～2个接地点（安全地及信号地）。实验物料：乙醇
技术功能数值	1、运行环境：温度（℃）0-40℃，相对湿度：≤90%RH，电源：电压（V）：220V；作业压力：<0.5MPa。 2、1 路气体管路，气体重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。 3、Φ280*500mm开启式电阻丝加热炉，加热功率（W）1.5KW，加热形式：碳化硅炉+金属内衬，最高温度（℃）800℃。 4、管式固定床反应器：不锈钢316L，内径Φ15mm，长度500mm，催化剂装填量：1-10ml 5、预热器：功率（W）500W，304不锈钢材料。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、设备冷凝器：316L卫生级不锈钢，Φ76×200mm（316L内盘管）。 7、气液分离器：容积500mL，316L卫生级不锈钢。 8、液体泵：蠕动泵，转动速度界限0.1～50rpm，流量：0.2-10ml/min，4～20mA远程输出控制。 9、加料罐:体积500ml，材料：石英玻璃，数量1个。 10、湿式气体流量计：规格限定流量：0.2m³/h，容积：2L，精确度：±1%。 11、不锈钢防震指针压力表0-0.25MPa,数量2个。 12、温度（℃）传感器：K热电偶，显露分度0.1℃。 13、管路阀门：316L不锈钢精密卡套管和阀门。 14、节能环保冷凝系统：温度（℃）界限-10～20℃，5L，数字式，控温精确度±0.5℃，带循环水泵。 15、中央处置整理器：执行速度0.64μs，内部存储容量（KV）16K，内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议；功能：数值处置整理运算。 16、模仿量模型块：多达16位分辨率，总和精确度±0.5%，内建RS485通讯模式。 17、温度（℃）模型块：分辨率0.1℃，精确度0.5%，内建RS485通讯模式。 18、应用一体机平操作面板触摸电脑，全程数字化触摸屏控制实操。HMI：投射式触控技术，5000万次触摸点，内部存储4G，功能：中央处置整理器数值显露控制。 19、规格限定电压（V）：380V，总功率（W）：3.5kW。 20、外观尺寸：1500×550×1800mm（长×宽×高），外观为可位移式设计，带刹车轮，高品质铝制型材框体结构，无焊接点，装配拆卸便利，水平调动支撑型脚轮。 21、工程化标识：含有设备位号、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实操环境中，学会工程化管路标识认识，培养学生工程化理念。 22、配套测控系统可以完成实验数值就地实时在线收集显露数值、弯弯曲线及设备运行状态等。经过WIFI技术完成终端覆盖。
测控构成	变量	检验测试机构	显露机构	执行机构
	气体流量	气体重量流量控制器	触摸屏	阀控
	乙醇加入量	蠕动泵	触摸屏	转动速度调动
	预热器加热温度（℃）	K型热电偶	触摸屏	调压模型块
	反应器加热温度（℃）	K型热电偶	触摸屏	调压模型块
	反应温度（℃）	K型热电偶	触摸屏	无
	反应压力	指针式压力表	压力表就地显露	无

　　三、乙醇气相脱水制乙烯实验装置的优点与不足
　　1. 优点：乙醇气相脱水制乙烯实验装置设定有反应速度快、能耗低、实操简便等优点。同时，由于应用了先进的催化剂技术，使得该装置在乙烯产率和选用性方面表现出较高的功能。
　　2. 不足：乙醇气相脱水制乙烯实验装置在实际应用中存在一定的局限性。例如，由于反应过程中产生的副产物较多，需要额外的处置整理设备实行分离回收；此外，该装置对实操条件要求较高，一旦出现失控现象，可能导致严重的安全事故。
　　总之，乙醇气相脱水制乙烯实验装置作为一种重要的化学反应装备，在石油化工、有机合成等领域设定有广泛的应用前景。然而，为了更好地发挥其优势，还需不断优化和完善相关技术，提升装置的安全性和平稳性。

常见问题：

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