乙醇脱水制备乙烯综合性实验设计.pdf

第29卷 第3期 摇 摇 大 学 化 学 Vol.29 No.3 摇 2014年6月 UNIVERSITY CHEMISTRY Jun.2014 摇 乙醇脱水制备乙烯综合性实验设计* 马新起摇 郭泉辉摇 杨显 (河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所摇 河南开封475004) 摇 摇 摘要摇 从实验设计的思路、实验目的、实验设备、实验操作流程、实验思考题、实验数据记录和实验结果的 处理等方面介绍乙醇脱水制备乙烯综合性实验的设计与实现过程。 摇 摇 关键词摇 高等教育摇 综合性实验摇 实验设计 摇 摇 随着高等教育改革的进一步深化,各高等院校更加注重对大学生创新意识、创新精神和创新能力的 [1鄄3] 培养,对于理工科院校来说,进一步强化学生的工程实践能力是很重要的 。 学生通过系统的实验训 [4鄄6] 练,可以初步了解和掌握所学理论知识的运用,培养实践能力、分析问题能力和创新能力 。 学生在学 过乙烯的相关内容后,对以石油路线制备乙烯的过程有了一定的了解;同时也了解了利用可再生的生物 [7鄄9] 质为原料制备生物乙醇、再以生物乙醇制备乙烯的路线 。 摇 摇 本文从实验设计的思路、实验目的、实验主要设备、实验操作流程、实验思考题、实验数据记录方法 和实验结果的处理方法等方面,介绍我们利用本校现有实验装置开设的一个乙醇脱水制备乙烯综合性 实验的设计与实现过程。 希望借此为理工科院校实验教学改革提供一些参考。 本文介绍的实验可作为 化学化工类本科生的必修或选修实验。 1摇 实验设计的思路 摇 摇 笔者在本科生的专业课教学中主要是主讲及辅导化工工艺学和化工实验等课程。 为了使学生熟悉 后石油时代替代能源开发和利用的方法及其重要性,掌握利用生物乙醇制备乙烯的原理、工艺过程及自 控系统、产物分析检测的方法,培养学生的实践能力和创新能力[10鄄11] ,笔者根据对石油路线制乙烯的工 艺过程的了解,利用现有实验装置作为平台,开设了乙醇脱水制备乙烯的综合性实验。 摇 摇 乙醇催化脱水制备乙烯综合性实验综合运用了先修课程中学过的有机化学、化工原理、化学反应工 程、化工仪表与自动化、仪器分析、化工工艺学等内容。 先修课程所学内容在综合实验中的应用见表1。 表1摇 先修课程所学内容在综合实验中的应用 先修课程 先修课对应内容 实验使用内容 有机化学 烯烃的制备 乙烯的制备方法 化工工艺学 烃类裂解制乙烯 乙醇制乙烯、数据处理 化工原理 流体输送 物料的输送与计量 化学反应工程 反应器的型式 固定床反应器 化工原理 传热设备 冷凝冷却器的选择 化工仪表与自动化 仪表、自动化控制 在线控制系统 仪器分析 气相色谱 反应产物的分析检测 * 基金资助:河南大学第十二批校级教学改革研究资助项目(No 58 大 学 化 学 第29卷摇 2摇 实验目的 摇 摇 根据本校教学大纲要求,化学化工实验的目的是提高学生的动手能力和分析、解决问题的能力,掌 握实验的设计和组织方法,学会使用自控仪表和用微机采集数