乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)裝置的教學(xué)操作指南
2024-06-29 06:49
一、實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)建
乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)裝置主要由以下部分組成：
乙苯儲(chǔ)藏罐：用于儲(chǔ)存乙苯。
催化反應(yīng)器：這是反應(yīng)的主要場(chǎng)所，通常采用鎳基催化劑。
蒸汽發(fā)生器：產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼羝麃眚?qū)動(dòng)反應(yīng)。
冷卻器和冷凝器：用來冷卻反應(yīng)產(chǎn)物和蒸汽，將其轉(zhuǎn)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(chǔ)藏罐的閥門，將乙苯流入催化反應(yīng)器中。
然后，打開蒸汽發(fā)生器的閥門，注入適量的水蒸氣。水蒸氣會(huì)與催化劑反應(yīng)，引起催化反應(yīng)的開始。
接著，觀察反應(yīng)的過程。如果反應(yīng)進(jìn)行得順利，你會(huì)看到產(chǎn)物苯乙烯從反應(yīng)器的出口流出。
最后，關(guān)閉蒸汽發(fā)生器的閥門，通過冷卻器和冷凝器將產(chǎn)物冷卻并轉(zhuǎn)化為液體，然后收集到收集瓶中。
三、注意事項(xiàng)
安全第一：所有的實(shí)驗(yàn)操作都應(yīng)在有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，尤其是涉及高壓氣體和熱力設(shè)備的實(shí)驗(yàn)。
精確測(cè)量：在實(shí)驗(yàn)過程中，要確保所有的試劑都是準(zhǔn)確稱量的，并且嚴(yán)格遵守比例計(jì)算。
環(huán)保處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)妥善處理廢液和廢物，以減少對(duì)環(huán)境的影響。
總的來說，乙苯脫氫制苯乙烯是一個(gè)復(fù)雜但有趣的實(shí)驗(yàn)過程，能夠幫助學(xué)生深入理解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)制。希望這篇文章對(duì)你有所幫助！
DB-YB/YX 乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)裝置
| 技術(shù)指標(biāo) | 說 明 | |||
| 裝置特點(diǎn) |
1、裝置由反應(yīng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成：不銹鋼管式反應(yīng)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(qū)較寬，采用高精度智能化儀表測(cè)、控溫；整機(jī)流程設(shè)計(jì)合理，設(shè)備安裝緊湊，操作方便，性能穩(wěn)定，重現(xiàn)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(yīng)；催化劑裝填方便，操作簡(jiǎn)單。 3、裝置可鍛煉學(xué)生穩(wěn)定反應(yīng)體系的操作能力，及對(duì)催化劑的活性評(píng)價(jià)、失活后通水蒸氣活化除焦再生等的實(shí)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(yīng)器中制備苯乙烯的過程。 2、學(xué)會(huì)穩(wěn)定工藝操作條件的方法。 3、掌握本實(shí)驗(yàn)的工藝流程及工藝操作。 4、全觸摸集成化控制，高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸，硬件加密。 |
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| 主要配置 | 蠕動(dòng)泵、質(zhì)量流量計(jì)、混合器、汽化器、反應(yīng)器、氣液分離器、冷凝器、壓力表、濕式氣體流量計(jì)、閥門、實(shí)驗(yàn)管道、溫度傳感器、中央處理器、觸摸屏、高品質(zhì)鋁合金型材框架。 | |||
| 公用設(shè)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(biāo)準(zhǔn)三相四線制。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需配置1～2個(gè)接地點(diǎn)（安全地及信號(hào)地）。 實(shí)驗(yàn)物料：乙基苯、蒸餾水。 |
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| 技術(shù)參數(shù) |
1、汽化溫度400℃，脫氫反應(yīng)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(yīng)器：φ20×550mm，310S不銹鋼材質(zhì)；熱電偶套管，φ3mm，內(nèi)插Φ1mm熱電偶；催化劑裝填量：5-30mL；最高使用壓力，0.2MPa. 3、反應(yīng)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(nèi)襯。內(nèi)層為保溫層，外層為網(wǎng)孔防護(hù)層。最高使用溫度，900℃。 4、1 路氣體管路，氣體質(zhì)量流量控制器控制氣體流量，流量規(guī)格：200ml/min，N2標(biāo)定，準(zhǔn)確度：±1%F.S。 5、預(yù)熱器：不銹鋼，內(nèi)徑φ10mm，長(zhǎng)度250mm，內(nèi)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(zhì)：石英玻璃，數(shù)量2個(gè)； 7、液體混合器：50 ml，材質(zhì)：316L衛(wèi)生級(jí)不銹鋼，數(shù)量1個(gè)。 8、產(chǎn)品冷凝器：316L衛(wèi)生級(jí)不銹鋼，Φ76×200mm（316L內(nèi)盤管）。 9、氣液分離器：200mL，316L衛(wèi)生級(jí)不銹鋼。 10、液體泵：蠕動(dòng)泵，轉(zhuǎn)速范圍0.1～100rpm，流量：0.2-10ml/min，帶RS485通訊功能。數(shù)量2臺(tái)。 11、濕式氣體流量計(jì)：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(shù)量2個(gè)。 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(jié)能環(huán)保冷凝系統(tǒng)：溫度范圍-10～20℃，容積5L，控溫精度±0.5℃，帶循環(huán)水泵。 16、中央處理器：執(zhí)行速度0.64μs，內(nèi)存容量16K，內(nèi)建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通訊協(xié)議；功能：數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。 17、模擬量模塊：高達(dá)16位分辨率，總和精度±0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。 18、溫度模塊：分辨率0.1℃，精度0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。 19、采用一體機(jī)平板觸摸電腦，全程數(shù)字化觸摸屏控制操作。HMI：投射式觸控技術(shù)，5000萬次觸摸點(diǎn)，內(nèi)存4G，功能：中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。 20、額定電壓：220V，總功率：4.0KW。 21、外形尺寸：1500×550×1800mm（長(zhǎng)×寬×高），外形為可移動(dòng)式設(shè)計(jì)，帶剎車輪，高品質(zhì)鋁合金型材框架，無焊接點(diǎn)，安裝拆卸方便，水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪。 22、工程化標(biāo)識(shí)：包含設(shè)備位號(hào)、管路流向箭頭及標(biāo)識(shí)、閥門位號(hào)等工程化設(shè)備理念配套，使學(xué)生處于安全的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境中，學(xué)會(huì)工程化管路標(biāo)識(shí)認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生工程化理念。 23、設(shè)備報(bào)警系統(tǒng)：對(duì)設(shè)備設(shè)置急停按鍵，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)終端報(bào)警。報(bào)警范圍包括模擬量，開關(guān)量的上下限、閥值等狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置報(bào)警。 24、配套測(cè)控軟件可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線采集顯示數(shù)據(jù)、曲線及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。通過WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)終端覆蓋。 |
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| 測(cè)控組成 | 變量 | 檢測(cè)機(jī)構(gòu) | 顯示機(jī)構(gòu) | 執(zhí)行機(jī)構(gòu) |
| 氣體流量 | 氣體質(zhì)量流量控制器 | 觸摸屏 | 閥控 | |
| 乙苯加入量 | 蠕動(dòng)泵 | 觸摸屏 | 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) | |
| 水加入量 | 蠕動(dòng)泵 | 觸摸屏 | 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) | |
| 預(yù)熱溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 調(diào)壓模塊 | |
| 加熱爐溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 調(diào)壓模塊 | |
| 反應(yīng)溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 無 | |
| 反應(yīng)壓力 | 壓力傳感器 | 壓力表就地顯示 | 無 | |