【正文】 指原料中各組分的濃度相等條件下才能成立，否則應(yīng)予修正。在用皂沫確定色譜柱兩個(gè)尾氣出口都有氣體后，打開(kāi)啟色譜儀主開(kāi)關(guān)。色譜柱、汽化器、檢測(cè)器的溫度都穩(wěn)定后，再用秒表和皂沫流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)定色譜柱載氣出口氣體流量，并記錄室溫。分別用量筒大約量取 110ml 乙酸(%)和 120ml 乙醇 (%)加入到 250ml 燒杯中，并在天平上用滴管加入直到 乙酸為 克，乙醇為 克，用滴管在乙酸中加入濃硫酸20~30 滴，然后把乙醇和乙酸一起加入到 500ml 的塔釜中。分別準(zhǔn)確稱取 320 克左右的蒸餾水、分析純乙醇、分析純乙酸、分析純乙酸乙酯，混合后用氣相色譜分析，并最少分析三次，用于計(jì)算每個(gè)組分的校正因子。1在塔釜溫度開(kāi)始從 74℃左右突然開(kāi)始升高時(shí)，反應(yīng)可能接近終點(diǎn)。仔細(xì)放出分液漏斗下部的水準(zhǔn)確稱重，5 / 75然后將上部的產(chǎn)品乙酸乙酯也準(zhǔn)確稱重，分別用色譜進(jìn)行分析。在分析完畢后，首先關(guān)閉橋電流和色譜檢測(cè)器加熱，再關(guān)閉汽化器加熱。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，記錄數(shù)據(jù)如下，室溫 25℃，大氣壓力 。與常規(guī)反應(yīng)和精餾相比，反應(yīng)精餾有什么優(yōu)點(diǎn)？試從工藝和能耗兩方面分析。怎樣控制床層溫度分布。二、實(shí)驗(yàn)原理：乙醚是一種應(yīng)用廣泛的化工產(chǎn)品。8 / 75 目前，國(guó)內(nèi)國(guó)外已有大量關(guān)于乙醇脫水制乙醚固體催化劑研究開(kāi)發(fā)的科技報(bào)道。 乙醇硫酸法： 2CH3CH2OH H2SO4 CH3CH2OCH2CH3 + H2O 140℃反應(yīng)溫度不得超過(guò)170℃，否則產(chǎn)生乙烯，工業(yè)上用乙醇脫水法制乙醚，常用氧化鋁作為催化劑，在300℃左右進(jìn)行脫水反應(yīng) （乙醇氧化鋁催化脫水法） Al2O3 2CH3CH2OH ————— CH3CH2OCH2CH3 + H2O 300℃催化劑簡(jiǎn)介（ZSM5 分子篩）： 取 水玻璃[長(zhǎng)嶺煉油化工廠催化劑廠生產(chǎn)， SiO2 含量 250g/L,密度（20℃ ） ]加熱至 100℃，向其中加入 ZSM 一 5 分子篩[ 齊魯石化公司周村催化劑廠生產(chǎn)，相對(duì)結(jié)晶度 90%，硅鋁比 60，干基含量 90%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）]并攪拌均勻。這些結(jié)構(gòu)性質(zhì)，是分子篩不僅成為優(yōu)良的吸附劑，而且成為良好的催化劑和催化劑載體，ZSM5分子篩催化劑主要作為酸性催化劑和雙功能催化劑。ZSM5分子篩作為催化劑最明顯的特點(diǎn)是對(duì)分子的大小有很強(qiáng)的選擇性，ZSM5是Zeolite Socony Mobil 的縮寫是美國(guó)Socony Mobil 公司研究和開(kāi)發(fā)的一系列新型合成沸石，ZSM一5是公司在20世紀(jì)60年代合成的一種目前應(yīng)用最廣泛的沸石。當(dāng)然，這種分子也只占一部分，而其余的產(chǎn)物分子，或者體積較大，或裂解成堵塞孔道、或使催化劑失活的小分子，則也不能從孔中排除作為產(chǎn)物出現(xiàn)。對(duì)于不同的反應(yīng)溫度，通過(guò)計(jì)算不同的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率，可以得到不同反應(yīng)溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)，并得到溫度的關(guān)聯(lián)式。再裝入碎瓷環(huán)或石英砂至反應(yīng)管口(切記不要填至反應(yīng)管密封口處).裝填過(guò)程中可以輕輕敲打反應(yīng)管外壁 ,以保證不出現(xiàn)架橋現(xiàn)象. 然后將反應(yīng)器頂部密封。 如 果 實(shí) 驗(yàn) 開(kāi) 始 泵 出 口 沒(méi) 有 液 體 ， 而 泵 能 正 常 運(yùn) 轉(zhuǎn) ， 可 以 將 三 通 閥 轉(zhuǎn)到 排 氣 狀 態(tài) ， 然 后 用 泵 自 身 配 備 的 注 射 器 從 排 氣 口 抽 氣 ， 一 直 到 有 液 體 出 來(lái) 為 止 ， 然后 再 將 閥 門 扳 回 到 進(jìn) 料 狀 態(tài) 。 (4).濕式流量計(jì)準(zhǔn)備:把濕式流量計(jì)拆下,擰下背面的溢水口接頭,從頂口處往里灌水,到溢流口剛好有水流出,擰上接頭,裝回流量計(jì),裝好各配件,連好尾氣出口.2． 將反應(yīng)管放入到加熱爐中，連接乙醇的進(jìn)口，擰緊卡套。溫度設(shè)定無(wú)誤后,打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān),在開(kāi)始加熱時(shí)可用自整定設(shè)置。記錄濕式流量計(jì)讀數(shù)，應(yīng)每隔一定時(shí)間記錄反應(yīng)溫度，壓力等實(shí)驗(yàn)條件。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理數(shù)據(jù)記錄： 實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)每隔一定時(shí)間記錄反應(yīng)器和預(yù)熱器加熱溫度、催化劑床層溫度。表 1：原始記錄溫度/℃ 體積/ml乙醇時(shí)間min 預(yù)熱器 反應(yīng)器流量/ml/min 時(shí)間/min 體積/ml20 100 280 20 1020 100 320 20 10表 2：粗產(chǎn)品分析結(jié)果粗產(chǎn)品水 乙醇 乙醚 乙烯反應(yīng)溫度/℃乙醇加入量ml 含量% 質(zhì)量% 含量% 質(zhì)量% 含量% 質(zhì)量% 含量% 質(zhì)量%280 10 320 10 數(shù)據(jù)處理：１． 根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算出原料乙醇的轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)物乙醚收率，乙醇的選擇性。七、問(wèn)答題１．反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的提高和那些因素有關(guān)系？２．應(yīng)如何提高反應(yīng)的選擇性？怎樣使反應(yīng)的平衡向有利于產(chǎn)物乙醚生成的方向發(fā)展？15 / 75３．如何使用和改變氣相色譜的條件？怎樣確定最適宜的分析條件？４．怎樣對(duì)液體產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析？如何求取校正因子？５．怎樣對(duì)整個(gè)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行物料恒算？應(yīng)該注意那些問(wèn)題？６．實(shí)驗(yàn)中，那些簡(jiǎn)化的處理方法可能造成實(shí)驗(yàn)誤差？應(yīng)怎樣進(jìn)一步改進(jìn)？７．談?wù)勗趯?shí)驗(yàn)中得到的一些體會(huì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)的建議。對(duì)于液相分離可用于水溶液體系、非水溶液體系、水溶膠體系以及含有其它微粒的水溶液體系。超過(guò)濾是膜分離技術(shù)的一個(gè)重要分支，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握這項(xiàng)技術(shù)具有重要的意義。?????????pARTpVcDMw式中：F w—透水速率，g/cm 2s取假設(shè)條件：（1） 徑向混全均勻；（2） πA=BXA，滲透壓正比于摩爾分?jǐn)?shù)；（3） NA 171。??ELUpe0由假設(shè)看出，其實(shí)質(zhì)是一維問(wèn)題，只是側(cè)壁有液體流出的情況，因?yàn)殛P(guān)心的是管中組17 / 75分的濃度分布，只需做出兩個(gè)質(zhì)量衡算方程即可求解。 （3）)](1[Vcrdxuhdx???? （4）???????dcxdxcuuhVdxucWW1)(31131由流率方程可推出 c1 與 c3 的關(guān)系，為(定態(tài)) (無(wú)混合擴(kuò)散)18 / 75式中 （5）????WAMVKDLrclrc??????/ ]})(1exp[1{331式（3） 、 （4）為非線性方程，一般只能在特定條件下求得數(shù)值解。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、流程和儀器1．主要設(shè)備：中空纖維超濾組件 透 過(guò) 液 出 口料 液 進(jìn) 口 透 過(guò) 液 出 口 濃 縮 液 出 口中 空 纖 維 束19 / 75主要參數(shù)：截留分子量，6000過(guò)濾面積，2m 2適宜流量，400~600ml/min2．實(shí)驗(yàn)流程本實(shí)驗(yàn)將料液—聚乙烯醇水溶液（PVA）—濃縮，料液經(jīng)泵輸送經(jīng)過(guò)濾器，然后從下部進(jìn)入膜組件。3．主要儀器：722 型分光光度計(jì)，用于測(cè)定 PVA 的濃度。燒杯中剩余透過(guò)液和貯罐中透過(guò)液全部?jī)A入貯槽（5ml 濃縮液也倒回儲(chǔ)槽？）中，混勻。為防止中空纖維膜被微生物侵蝕而損傷，不工作期間，在超濾組件內(nèi)加入保護(hù)液（自己配置？） 。 （如何清洗？）（4） 檢查實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)閥門開(kāi)頭狀態(tài)。（6） 泵內(nèi)注液。 （取哪些數(shù)據(jù)？） 是否重新開(kāi)泵，按新流量重新做？（8） 清洗超濾組件。然后密閉系統(tǒng)，避免保護(hù)液損失。六、思考題1． 試論述超過(guò)濾膜分離的機(jī)理。V39。s通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解平衡釜的構(gòu)造，掌握氣液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定方法和技能。許多物系的平衡數(shù)據(jù)，很難由理論直接計(jì)算得到，必須由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。若要測(cè)得準(zhǔn)確的氣液平衡數(shù)據(jù)，平衡釜是關(guān)鍵。以循環(huán)法測(cè)定氣液平衡數(shù)據(jù)的平衡釜類型雖多，但基本原理相同，如圖 1 所示。本實(shí)驗(yàn)中活度系數(shù)和組成關(guān)系采用 Wilson 方程關(guān)聯(lián)。本實(shí)驗(yàn)用氣液雙循環(huán)的小型平衡釜。將 100ml 針筒與系統(tǒng)相連，抽出或打入一定量氣體，控制系統(tǒng)壓力為。穩(wěn)定地回流約 20 分鐘，以建立平衡狀態(tài)。重復(fù)步驟 5 五次，得到六組不同組成的溶液的汽、液相組成。停留時(shí)間通常是指從流體進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)開(kāi)始，到其離開(kāi)反應(yīng)器為止的這一段時(shí)間。它也是反應(yīng)器設(shè)計(jì)和實(shí)際操作所必不可少的理論依據(jù)。26 / 75（二）實(shí)驗(yàn)原理停留時(shí)間分布測(cè)定所采用的方法主要是示蹤響應(yīng)法。脈沖輸入法是在極短的時(shí)間內(nèi)，將示蹤劑從系統(tǒng)的入口處注入主流體，在不影響主流體原有流動(dòng)特性的情況下隨之進(jìn)入反應(yīng)器。因此，E(t)dt 就代表了流體粒子在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間介于 t 到 t+dt 之間的概率。示蹤劑的加入量可以用下式計(jì)算 m = Ｑc(t) dt （2）在Ｑ值不變的情況下，由（1）式和（2）式求出： c(t)E(t) = ——— （3）c(t) dt 關(guān)于停留時(shí)間分布的另一個(gè)統(tǒng)計(jì)函數(shù)是停留時(shí)間分布函數(shù) F(t)，即 F(t) = E(t) dt （4）用停留時(shí)間分度密度函數(shù) E(t)和停留時(shí)間分布函數(shù) F(t)來(lái)描述系統(tǒng)的停留時(shí)間，給出了很好的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。多釜串聯(lián)模型中的模型參數(shù) N 可以由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得到的 σ 2t 來(lái)計(jì)算。流程中配有 3 個(gè) 1L 反應(yīng)釜和 1 個(gè) 3L 反應(yīng)釜，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以根據(jù)需要任意選擇其個(gè)數(shù)和聯(lián)接方式。 （四）實(shí)驗(yàn)步驟 1. 準(zhǔn)備工作：1) 在室溫下，配 KCL 飽和溶液 500ml ，取 100 ml 從釜中拆下電極頭，然后把電28 / 75極頭分別插入 KCL 飽和溶液，把電導(dǎo)儀打到校正檔調(diào)滿刻度，進(jìn)行電極校正，然后裝好電極。2. 實(shí)驗(yàn)（1）三釜串聯(lián)實(shí)驗(yàn)1) 將三釜串聯(lián)的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，大釜開(kāi)關(guān)關(guān)閉，管式反應(yīng)器開(kāi)關(guān)關(guān)閉，將示蹤劑加料的三通閥調(diào)整到三釜的位置，打開(kāi)泵回流開(kāi)關(guān)。5) 打開(kāi)軟件，加示蹤劑 2s ，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理。2）打開(kāi)總電源開(kāi)關(guān)，并打開(kāi)泵開(kāi)關(guān)，緩緩打開(kāi)流量計(jì)調(diào)節(jié)閥，調(diào)到適當(dāng)?shù)牧髁课恢茫ㄈ袅髁科】蛇m當(dāng)關(guān)閉泵回流閥） 。6） 改變電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，按照上面相同的步驟重新實(shí)驗(yàn)。 由于大釜和小釜屬于并聯(lián)形式，為縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，所以可以同步進(jìn)行操作。3. 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的管路連接應(yīng)符合怎樣的條件才能忽略其對(duì)反應(yīng)器停留時(shí)間分布測(cè)定準(zhǔn)確性的影響？實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)說(shuō)明： 設(shè)備出廠，儀表參數(shù)已經(jīng)設(shè)好，一般情況除非專業(yè)人員不得修改儀表參數(shù)。 實(shí)驗(yàn)采樣時(shí)不能向大桶加水，以免影響采集數(shù)據(jù)。膏霜類化妝品是皮膚用化妝品，具有清潔和保護(hù)皮膚的雙重作用。實(shí)驗(yàn)原理：在膏霜類制造過(guò)程中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響最大的因素有：乳化劑的加入量、兩相混合方式、混合速度等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論： 記錄實(shí)驗(yàn)條件、過(guò)程討論得到的不同產(chǎn)品的形態(tài)實(shí)驗(yàn)七 十二烷基苯磺酸鈉的合成（磺化反應(yīng)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?． 掌握用濃硫酸對(duì)十二烷基苯進(jìn)行磺化的原理和實(shí)驗(yàn)方法；了解用不同磺化試劑進(jìn)行磺化反應(yīng)的機(jī)理和反應(yīng)特點(diǎn)。一般為白色至淡黃色粉末或顆粒，分子式 C18H29NaO3S，分子量 。① 三氧化硫法：因 SO3 是活潑的磺化劑和氧化劑，一定要注意控制加料速度和溫度、加料順序，以防爆炸發(fā)生。以防止生成較多的二磺化物。反應(yīng)式如下：ArH+ClSO3→HArSO 3H+HCl當(dāng)氯磺酸過(guò)量時(shí)，可以發(fā)生以下反應(yīng)，生成磺酰氯：ArH+ClSO3→HArSO 3H+HCl3. 磺化反應(yīng)機(jī)理：各種濃度的硫酸和發(fā)煙硫酸是一個(gè)多種質(zhì)點(diǎn)的平衡體系，在這些質(zhì)點(diǎn)中，參加磺化的反應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)有：SO ，H 2SO4，H 2S2O7，HSO 和 H3SO4+，不過(guò)各質(zhì)點(diǎn)的活性相差很大。各種狀態(tài)的硫酸是一個(gè)多質(zhì)點(diǎn)平衡過(guò)程，有以下反應(yīng)式存在：對(duì)氯苯磺化，當(dāng)硫酸濃度由 100%改為 %，磺化速度下降幾個(gè)數(shù)量級(jí)，1，6－萘二磺酸的磺化，當(dāng)硫酸濃度由 %降到 98%時(shí)，速度為原來(lái)的 1/39。但磺化反應(yīng)在高溫時(shí)，是一可逆反應(yīng)。236。188。214。204。199。248?；腔c硝化、鹵化最大的不同，是在高溫下為可逆反應(yīng)。不同磺化化合物有不同的 π 值，較易磺化的 π 值較小，較難磺化的 π 值較大。不同磺酸的金屬鹽常具有不同的溶解度，可以用來(lái)分離某些異構(gòu)磺酸化合物。可以用來(lái)分離很多磺酸化合物，但產(chǎn)生的鹽酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。 2．量取十二烷基苯若干，并用天平稱重，自選磺化劑并計(jì)算其用量，配制 10%NaOH溶液約 200ml 備用（參考值：十二烷基苯 35ml 并用天平稱重，濃硫酸 35ml（d=,C=96% ） ）36 / 75。5．分酸：將上述磺化混合液降溫至 40℃，緩慢滴加適量水，溫度控制 40～50℃為宜，靜置片刻，然后將混合液傾置于分液漏斗中，利用磺酸在水中的溶解度不同，使水相和油層靜置分層，不但能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，也減少了中和酸時(shí)的堿用量，降低了原料成本。8．將得到的產(chǎn)品放在表面皿中干燥，并稱量得到的干燥十二烷基苯磺酸鈉。六、問(wèn)題討論1．磺化反應(yīng)的溫度應(yīng)如何選擇？溫度的高低對(duì)反應(yīng)結(jié)果可能用什么影響？2．試比較不同磺化試劑進(jìn)行磺化反應(yīng)時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。3． 掌握相轉(zhuǎn)移催化的原理及方法。三、實(shí)驗(yàn)原理1. 產(chǎn)品性質(zhì)：2,4二硝基苯酚，淺黃色單斜結(jié)晶，熔點(diǎn) 113℃，相對(duì)密度 ，溶于熱水、乙醇、乙醚、丙酮、甲苯、苯、氯仿和吡啶，不溶于冷水，能隨水蒸氣揮發(fā)，加熱升華。C5H11Cl+NaOH→C 5H11OH+NaCl→C 5H10+NaCl+H2O堿性水解屬于親核取代，多數(shù)情況下是 SN2 雙分子歷程，脫氯化氫屬于消除反應(yīng)，機(jī)理如下：親核取