习仁仪器网
当前位置:首页 > 现有管式炉催化反应实验存在的问题_上海钜晶精密仪器制造有限公司

现有管式炉催化反应实验存在的问题_上海钜晶精密仪器制造有限公司

[导读]上海钜晶精密仪器制造有限公司管式炉催化反应实验属于典型的化工工艺实验,国内高校相关化工专业均在开设。实验体系基本上采用乙苯脱氢制苯乙烯。实验的目的是让学生了解以乙苯为原料、氧化铁系为催化剂,在固定床管式炉反应器中制备苯乙烯的过程,学习和掌握稳定工艺操作条件的方法。

现有管式炉催化反应实验存在的问题
管式炉催化反应实验属于典型的化工工艺实验,国内高校相关化工专业均在开设。实验体系基本上采用乙苯脱氢制苯乙烯。实验的目的是让学生了解以乙苯为原料、氧化铁系为催化剂,在固定床管式炉反应器中制备苯乙烯的过程,学习和掌握稳定工艺操作条件的方法。该实验是一个实际化工工艺过程在实验室的微缩,实验内容涵盖了流体输送(精密泵输送原料)过程、过程温度控制、固定床反应器中的气固相催化反应过程、产物的接收及组成的气相色谱分析等。完成整个实验,能使学生对从原料到粗产物的化工生产工艺过程获得非常直观的了解,掌握产物的计算机在线分析检测技术,对他们以后从事相关科学研究或实际生产设计和操作打下坚实的基础。
在教学过程中,我们发现乙苯脱氢制取苯乙烯的管式炉催化反应实验存在一系列问题。

(1)反应体系不环保:选择乙苯为反应物料,由于乙苯的粘度大,而乙苯输送泵的输出管路管径很小,经常发生堵塞。清堵过程中,乙苯容易泄漏,有毒气体便会弥漫整个实验室,直接影响教师和学生的身体健康,严重时甚至导致反应无法进行,实验难以控制。

(2)反应温度高:此实验体系的反应温度在600-640°C,因此除了生成目的产物苯乙烯外,还会生成副产物苯、甲苯等。进一步的串联副反应会导致芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合,甚至还会有焦油和焦炭等生成。这些产物极易使催化剂表面结焦或中毒进而活性下降。这就需要每次反应结束后,将反应温度维持在500°C左右,继续通水蒸气半小时,进行催化剂的清焦再生,消耗水资源,使实验时间延长,实验工作量加大。

(3)催化剂更新问题:实验用催化剂容易失活,且消耗量较大,但不易购买,存在更新问题。开设化工专业实验的目的是让学生了解、学习和掌握化学工程与工艺相关的实验技术以及研究方法,但它毕竟有别于实际生产过程,在保证教学效果的前提下,应尽量避免高污染、高毒性化学品的使用,实现绿色实验教学,这同时也符合目前化工新技术、新产品开发中所倡导的绿色过程的理念。因此,为了更好地进行本实验教学,重新选择和建立新型绿色环保实验物系是非常必要的。

相关文章