一種乙醇微波法制乙烯的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于乙締制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種乙醇微波法制乙締的裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙締的實(shí)驗(yàn)室制法是把乙醇和濃硫酸按1:3混合迅速加熱到170°C，使乙醇分解制 得。濃硫酸在反應(yīng)過(guò)程里起催化劑和脫水劑的作用。方程式為：CaCH,OH^Si2^ Cft^CH^T+tt〇., 該方法耗費(fèi)了大量昂貴的濃硫酸，且由于濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，安全性很差。
[0003] 由于微波只能加熱極性介質(zhì)，各類氣體的對(duì)微波的吸收有限，且氣體的流動(dòng)性強(qiáng)， 因此微波在氣體加熱及氣固相催化反應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用很少。本實(shí)用新型裝置W乙醇為原料， W活性炭負(fù)載活性氧化侶作為微波場(chǎng)中的吸波-催化劑進(jìn)行分子內(nèi)脫水制乙締。W微波的 固體強(qiáng)吸收體一-活性炭作為微波場(chǎng)中的吸熱介質(zhì)，W活性氧化侶作為乙醇脫水制乙締的 催化劑。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種乙醇微波法制乙締的裝置，該裝置具有可實(shí)現(xiàn)即 時(shí)傳熱，將反應(yīng)溫度很好的控制在一定的范圍內(nèi)，提高轉(zhuǎn)化效率的特點(diǎn)。
[000引本實(shí)用新型具體通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種乙醇微波法制乙締的裝置，包括微波發(fā)生器、吸波催化劑床層、玻璃反應(yīng)器、 排氣管、入口通道、調(diào)節(jié)閥和電磁鐵。
[0007] 所述的玻璃反應(yīng)器側(cè)壁為中空套管，在中空套管環(huán)隙的上下兩端各設(shè)置有一個(gè)固 定圓形多孔玻璃篩板制成吸波催化劑床層，玻璃反應(yīng)器貫穿微波發(fā)生器固定。
[0008] 所述的吸波催化劑床層位于微波發(fā)生器內(nèi)部，玻璃反應(yīng)器靠近頂部的側(cè)壁設(shè)置有 排氣管。
[0009] 所述的排氣管連通于玻璃反應(yīng)器的中空套管環(huán)隙，玻璃反應(yīng)器的頂部連接有入口 通道。
[0010] 所述的入口通道入口處包裹于排氣管外部形成套管結(jié)構(gòu)，排氣管與玻璃反應(yīng)器的 連接處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，在玻璃反應(yīng)器的內(nèi)壁對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)閥的位置布置有電磁鐵。
[0011] 所述的中空套管環(huán)隙間填充有負(fù)載活性氧化侶的活性炭。
[0012] 所述的排氣管設(shè)置于吸波催化劑床層的上部。
[0013] 所述的入口通道同時(shí)連通于吸波催化劑床層和玻璃反應(yīng)器內(nèi)部。
[0014] 所述的調(diào)節(jié)閥用于控制回流氣和產(chǎn)品氣的流量比。
[0015] 所述的電磁鐵通過(guò)通斷電頻率來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的平均開度。
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0017] 1)本裝置為間壁式傳熱，清潔高效，且玻璃導(dǎo)熱系數(shù)大，可實(shí)現(xiàn)即時(shí)傳熱，熱損失 小。
[0018] 2)專用的吸波-催化劑可極大提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，催化劑壽命長(zhǎng)。
[0019] 3)節(jié)約大量濃硫酸。
[0020] 4)出口氣通過(guò)套管換熱器與原料換熱，原料氣與回流氣混合后經(jīng)中央管與吸波-催化劑床層進(jìn)一步預(yù)熱，一方面實(shí)現(xiàn)了能量的綜合利用，另一方面控制反應(yīng)溫度在230°C-450°C的正常范圍。
[0021] 5)可控的調(diào)節(jié)閥通過(guò)電磁鐵調(diào)整平均開度W調(diào)節(jié)回流氣與產(chǎn)品氣的流量比，一方 面提高了出口乙締濃度且可根據(jù)工藝要求控制轉(zhuǎn)化率，另一方面控制反應(yīng)溫度在230°C-450°C的正常范圍。
[0022] 6)操作彈性大，可控性好，低壓操作，保證安全。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 附圖中標(biāo)示說(shuō)明：1玻璃反應(yīng)器，2微波發(fā)生器，3吸波催化劑床層，4排氣管，5入口 通道，6調(diào)節(jié)閥，7電磁鐵。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型乙醇微波法制乙締的裝置做進(jìn)一步 的解釋說(shuō)明。
[0026] 如圖1所示，一種乙醇微波法制乙締的裝置，包括玻璃反應(yīng)器1、微波發(fā)生器2、吸波 催化劑床層3、排氣管4、入口通道5、調(diào)節(jié)閥6和電磁鐵7。
[0027] 其中玻璃反應(yīng)器1側(cè)壁為中空套管，中空套管環(huán)隙間填充有負(fù)載活性氧化侶的活 性炭，一方面活性炭可劇烈吸收微波W提升反應(yīng)溫度，另一方面活性氧化侶作為乙醇脫水 制乙締的催化劑。在中空套管環(huán)隙的上下兩端各設(shè)置有一個(gè)固定圓形多孔玻璃篩板制成吸 波催化劑床層3，玻璃反應(yīng)器1貫穿微波發(fā)生器2固定，吸波催化劑床層3位于微波發(fā)生器2內(nèi) 部，玻璃反應(yīng)器1靠近頂部的側(cè)壁設(shè)置有排氣管4，排氣管4連通于玻璃反應(yīng)器1的中空套管 環(huán)隙，排氣管4設(shè)置于吸波催化劑床層3的上部。玻璃反應(yīng)器1的頂部連接有入口通道5，入口 通道5入口處包裹于排氣管4外部形成套管結(jié)構(gòu)，入口通道5同時(shí)連通于吸波催化劑床層3和 玻璃反應(yīng)器1。排氣管4與玻璃反應(yīng)器1的連接處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥6,調(diào)節(jié)閥6用于控制回流氣和 產(chǎn)品氣的流量比，在玻璃反應(yīng)器1的內(nèi)壁對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)閥6的位置布置有電磁鐵7，電磁鐵7通過(guò) 通斷電頻率來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥6的平均開度。
[0028] 本裝置的工作原理為乙醇原料經(jīng)入口通道5與排氣管4產(chǎn)品氣換熱升溫后與回流 氣直接混合，混合氣自上而下通過(guò)玻璃反應(yīng)器1，中空套管環(huán)隙填充的催化劑床層所吸收的 部分微波能透過(guò)管壁即時(shí)傳遞給管內(nèi)混合氣?；旌蠚饨?jīng)進(jìn)一步升溫后自下而上通過(guò)吸波催 化劑床層3在230°c-450°c下反應(yīng)。生成的乙締氣體和少量未反應(yīng)的乙醇?xì)怏w通過(guò)調(diào)節(jié)閥6， W電磁鐵7的通斷電頻率來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥6的平均開度，進(jìn)而控制回流氣與產(chǎn)品氣的流量比， 一部分反應(yīng)氣作為出口產(chǎn)品，一部分作為回流氣與乙醇原料混合后經(jīng)玻璃反應(yīng)器1后經(jīng)吸 波催化劑床層3反應(yīng)，原料乙醇的轉(zhuǎn)化率高達(dá)98 % W上。
[0029] 要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的說(shuō)明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng) 域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒(méi)超出本實(shí)用新型技 術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種乙醇微波法制乙烯的裝置，其特征在于:包括玻璃反應(yīng)器（1)、微波發(fā)生器(2)、 吸波催化劑床層(3)、排氣管(4)、入口通道(5)、調(diào)節(jié)閥(6)和電磁鐵(7)，所述的玻璃反應(yīng)器 (1)側(cè)壁為中空套管，在中空套管環(huán)隙的上下兩端各設(shè)置有一個(gè)固定圓形多孔玻璃篩板制 成吸波催化劑床層(3)，玻璃反應(yīng)器（1)貫穿微波發(fā)生器(2)固定，所述的吸波催化劑床層 (3) 位于微波發(fā)生器(2)內(nèi)部，玻璃反應(yīng)器（1)靠近頂部的側(cè)壁設(shè)置有排氣管(4)，所述的排 氣管（4)連通于玻璃反應(yīng)器（1)的中空套管環(huán)隙，玻璃反應(yīng)器（1)的頂部連接有入口通道 (5)，所述的入口通道(5)入口處包裹于排氣管(4)外部形成套管結(jié)構(gòu)，排氣管(4)與玻璃反 應(yīng)器(1)的連接處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥(6 )，在玻璃反應(yīng)器(1)的內(nèi)壁對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)閥(6)的位置布置有 電磁鐵(7)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇微波法制乙烯的裝置，其特征在于:所述的中空套管 環(huán)隙間填充有負(fù)載活性氧化鋁的活性炭。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇微波法制乙烯的裝置，其特征在于：所述的排氣管 (4) 設(shè)置于吸波催化劑床層(3)的上部。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇微波法制乙烯的裝置，其特征在于:所述的入口通道 (5) 同時(shí)連通于吸波催化劑床層(3)和玻璃反應(yīng)器(1)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇微波法制乙烯的裝置，其特征在于：所述的調(diào)節(jié)閥 (6) 用于控制回流氣和產(chǎn)品氣的流量比。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇微波法制乙烯的裝置，其特征在于：所述的電磁鐵 (7) 通過(guò)通斷電頻率來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥(6)的平均開度。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種乙醇微波法制乙烯的裝置，包括微波發(fā)生器、吸波催化劑床層、玻璃反應(yīng)器、排氣管、入口通道、調(diào)節(jié)閥和電磁鐵，玻璃反應(yīng)器側(cè)壁為中空套管，在中空套管環(huán)隙的上下兩端各設(shè)置一個(gè)多孔玻璃篩板制成吸波催化劑床層，玻璃反應(yīng)器貫穿微波發(fā)生器固定，玻璃反應(yīng)器靠近頂部的側(cè)壁設(shè)置有排氣管，排氣管連通于玻璃反應(yīng)器的中空套管環(huán)隙，玻璃反應(yīng)器的頂部連接有入口通道，入口通道入口處包裹于排氣管外部形成套管結(jié)構(gòu)，排氣管與玻璃反應(yīng)器的連接處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，在玻璃反應(yīng)器的內(nèi)壁對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)閥的位置布置有電磁鐵。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有即時(shí)傳熱、控溫和提高轉(zhuǎn)化率的效果，可用于實(shí)驗(yàn)室乙醇脫水制乙烯。
【IPC分類】C07C1/20, C07C11/04, B01J19/12
【公開號(hào)】CN205146208
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520930747
【發(fā)明人】連明磊, 孔德順, 吳紅, 繆應(yīng)菊, 白志玲
【申請(qǐng)人】六盤水師范學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日