丁二烯抽提裝置先脫氫後脫重設計

⑴ 關於丁二烯生產的概述(l論文用)

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乙腈法

以含水1096的乙腈(ACN)為溶劑，由萃取、閃蒸、壓縮、高壓解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。將閃蒸和低壓解吸的氣相合並壓縮，經冷凝送往水洗塔洗去溶劑，塔頂氣相返回原料蒸餾塔。其餘氣體一部分送往高壓解吸塔，另一部分作為再沸氣體送往萃取蒸餾塔塔底以提供熱能。水洗塔底溶劑送往溶劑回收精製系統，以保證循環溶劑的質量。對炔烴含量較高的原料需要進行加氫處理，或採用精密精餾、兩段萃取才能得到純度較高的丁二烯。

2
二甲基甲醯胺法

二甲基甲醯胺法(DMF法)又名GPB法，該生產工藝包括4個工序，即第一萃取蒸餾、第二萃取蒸餾、精餾和溶劑回收。原料C4進入第一萃取精餾塔，溶劑DMF由塔的上部加入。丁烷、丁烯、C3使丁二烯的相對揮發度增大，並從塔頂分出，而丁二烯、炔烴等和溶劑一起從塔底導出，進入第一解吸塔被完全解吸出來，冷卻並經螺桿壓縮機壓縮後進入第二萃取精餾塔。為防止乙烯基乙炔爆炸，並進一步回收溶劑中的丁二烯，第二萃取塔底排出的富溶劑送往丁二烯回收塔，塔頂為粗丁二烯。回收塔塔頂餾出的丁二烯和少量雜質返回第二萃取塔前的壓縮機入口，塔釜含炔烴的溶劑送至第二解吸塔。經兩段萃取精餾得到的粗丁二烯中的雜質採用普通精餾除去。比丁二烯揮發度大的C3、水分等，在脫輕塔頂除去，比丁二烯揮發度小的殘餘2-丁烯、1，2-丁二烯、C5在脫重塔塔底除去。脫重塔頂可以得到聚合級丁二烯。

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N-甲基吡咯烷酮法

N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由德國BASF公司開發成功，其生產工藝主要包括萃取蒸餾、脫氣和蒸餾以及溶劑再生工序。粗C4汽化後進入主洗滌塔底部，N-甲基吡咯烷酮由塔頂進入，丁二烯和更易溶解的組分及部分丁烷和丁烯被吸收，同時不含丁二烯韻丁烷和丁烯從塔頂排出。主洗塔底部的富溶劑進入精餾塔，含有乙炔和丙二烯的丁二烯從精餾塔側線以氣態采出進入後洗塔。在後洗塔中，粗丁二烯由其塔頂蒸出後冷凝液化進入蒸餾工序，塔釜富溶劑返回精餾塔的中段。精餾塔釜的富溶劑進入閃蒸罐脫氣，再進入脫氣塔脫烴，並控制NMP中的水平衡，少量炔烴從側線離開脫氣塔，其餘脫下的烴經冷卻塔進入循環壓縮機，最後返回精餾塔底部。從後洗塔出來的粗丁二烯在第一蒸餾塔脫除甲基乙炔，在第二蒸餾塔中脫除1，2-丁二烯和C5烴，由第二蒸餾塔頂得到丁二烯產品。

4
生產工藝新進展

最近有報道稱採用一種分壁式技術可以改進傳統的丁二烯抽提工藝，降低裝置能耗和投資成本。傳統的丁二烯抽提工藝為濃縮的粗C4餾份先通過吸收工序，再將從後洗滌器頂部餾出的粗丁二烯在兩個精餾塔中進行精餾。在第一個精餾塔中餾出輕質餾份；在第二個精餾塔中，重質餾份被分離後從塔底移除，丁二烯產品從塔頂餾出。採用分壁式技術後，可使兩步精餾工序在一個裝備中進行

⑵ 順丁橡膠的生產方法

工業生產順丁橡膠均採用溶液聚合的方法，原材料主要有單體丁二烯和溶劑，常用的溶劑脂肪烴、脂環烴、芳香烴和混合烴。輔助原材料有催化劑、防老劑和分散劑等。 鎳系催化劑由有機酸鎳鹽、含氟的無機化合物和有機金屬化合物以及微量水組成。工業上常用催化體系為環烷酸鎳、三氟化硼乙醚絡合物、三異丁基鋁和微量水。
鎳系催化劑屬於配位聚合機理，其定向性較強，制備出的聚丁二烯橡膠中順式-1,4-構型含量高達96%，其1,2-構型含量僅為1%左右。順式-1,4-聚丁二烯等同周期較長，為0.86nm，分子中碳碳單鍵較易旋轉，尤其是雙鍵旁的單鍵在雙鍵的影向下更容易內旋轉，鏈的柔性較好，在一般狀態下，分子呈捲曲狀態，回彈性好；而反式-1,4-聚丁二烯、全同1,2-聚丁二烯和間同1,2-聚丁二烯的等同周期較短，分別是0.49nm，0.65nm和0.514nm，分子鏈的柔性差，易結晶，彈性小，因而高順式鎳系聚丁二烯橡膠具有優異的彈性。順式-1,4-聚丁二烯在拉伸過程中能取向誘導結晶，這還賦予鎳系順丁橡膠高強度的特徵。
1960年前後日本首先採用Ni(naph)2-AlEt3-BF3·OEt2三元體系，以甲苯為溶劑催化丁二烯聚合實現了工業化。我國自1959年就開始了順丁橡膠不同催化體系的研究，經過多年實踐，自主研究開發了有中國特色的順丁橡膠生產技術。其特點是以加氫汽油為溶劑，以Ni(naph)2/Al(i-Bu)3/BF3·OEt2（Ni-Al-B）三組分為催化體系，將Ni和Al事先混合陳化後加入到單體溶液中，而B經溶劑稀釋後單獨直接進入聚合體系，即所謂Ni-Al二元陳化，稀B單加的陳化方式。這種陳化方式的催化劑活性高，所得橡膠的相對分子質量較低，在生產中所用設備少，易於調節。我國於1971年到1976年間，相繼建成了6個萬噸級的順丁橡膠廠，到2004年國內鎳系順丁橡膠的生產能力已達到43萬噸。
鎳系順丁橡膠的工序主要可分為：（1）催化劑、單體溶液和助劑的配製與計量；（2）丁二烯的聚合；（3）橡膠的凝聚；（4）橡膠的脫水和乾燥；（5）單體、溶劑的回收和精製。如圖所示：陳化後的Ni-Al陳化液和稀釋後的B溶液與單體丁二烯、溶劑油一起從釜底進入聚合首釜，單體濃度為19-22 wt%，在攪拌下混合均勻並發生聚合反應。首釜反應生成的膠液從釜頂流出，再從第二聚合釜的釜底而入，如此再通過第三聚合釜。聚合釜溫度為65-90℃，聚合時間為1.5-2小時，最終聚合轉化率約為85%。從第三聚合釜頂部流出的膠液和終止劑以及防老劑一起進入終止釜，混合均勻後，被終止的膠液被送入膠罐儲存。最後膠液由膠液泵送入凝聚釜，用水蒸氣將溶劑油和未反應的丁二烯蒸出並送到回收精製系統中進行循環利用，凝聚後的橡膠顆粒再經過洗膠罐洗滌、脫水機脫水和擠壓乾燥機乾燥後，即可壓塊包裝入庫了。
鈦催化劑由鈦的化合物與鋁的有機化合物及其鹵化物組成。常用的有AlR3-TiI4、AlR3-TiCl4-I2、AlEt2I-TiCl4等。
鈦系順丁橡膠也採用溶液聚合法，其特點是採用甲苯為溶劑，6個聚合釜串聯工藝。聚合釜採用冷鹽水撤熱，工藝流程如圖所示。
鈷系催化劑以鈷的氯化物、氧化物、有機酸鹽和吡啶絡合物等任何可溶和不可溶的鈷化合物為主催化劑，以鋁的有機化合物為助催化劑，以水、有機過氧化物、鹵素、醇和有機鹵化物為第三組份活化劑。工業上常用辛酸鈷-一氯二烷基鋁-水三元體系。同鎳系催化劑一樣，鈷系催化劑也屬於配位聚合機理，定向性較強，當其用於丁二烯聚合，在以鹵化烷基鋁為助催化劑時，通常可得到順式-1,4-構型含量為96-98%，1,2-構型含量為1-2%的高順式聚丁二烯。
鈷系聚丁二烯橡膠生產工藝如圖所示，其特點是以苯為溶劑，以Co(oct)2/AlEt2Cl為催化體系。其生產工序大致如下：丁二烯和苯混合經脫水塔後與AlEt2Cl混合，然後與Co(oct)2和分子量調節劑一起送入串聯的四個反應釜中。單體濃度為20 wt%，聚合溫度為25-40℃，聚合2小時，最終單體轉化率約為80%。聚合釜為不銹鋼制，螺帶刮刀攪拌，採取夾套、內冷管水冷卻。末釜的膠液送入凝聚系統進行凝聚，未反應的丁二烯、溶劑苯和分子量調節劑分別進入各自的回收系統中，凝聚後的橡膠顆粒經擠壓脫水、膨脹乾燥、提升乾燥和壓塊等工序後，即可包裝入庫了。
稀土系催化劑是以稀土化合物為主催化劑的一類催化劑，對於丁二烯聚合，以釹化合物的活性最高，因此稀土順丁橡膠工業生產均採用釹化合物為主催化劑。常見的催化體系有：Nd(versa)3/Al(i-Bu)2H/t-BuCl、Nd(versa)3/Al(i-Bu)2H/AlEt3Cl3和Nd(naph)3-AlH(i-Bu)2-Al(i-Bu)2Cl 。
稀土催化劑合成順丁橡膠的生產工藝具有如下特點 。
(1)三元稀土催化劑的組成包括稀土化合物、烷基鋁和氯化物。典型的組成為環烷酸釹或新癸酸釹作為主催化劑,氫化二異丁基鋁或其與三異丁基鋁的混合物作為助催化劑,氯代烷基鋁作為氯源。3種組分的結構和用量對聚合物的微觀結構沒有明顯的影響,通過調節催化劑的組成可以靈活地控制聚合物的門尼黏度。
(2)採用生產鎳系順丁橡膠用的丁二烯和溶劑標准進行生產。以己烷或加氫抽余油等脂肪烴作為溶劑,沸點低,利於回收和精製;毒性低,利於環保。鎳系和稀土系催化劑生產順丁橡膠用的溶劑可以切換,互不影響,使在同一裝置上生產多種橡膠產品成為可能,符合合成橡膠工業裝置多用途化的發展趨勢。
(3)丁二烯單體不是鏈轉移劑,其濃度的變化不影響聚合物的結構和性能。轉化率可以達到100%。丁二烯質量分數可達到18% ～21% ,接近鎳系順丁橡膠的工藝水平。
(4)稀土催化劑聚合雙烯烴具有「准活性反應」特徵,聚合物相對分子質量基本隨著單體轉化率的升高而增大,便於聚合過程的控制和工藝工程的設計。助催化劑烷基鋁是最主要的鏈轉移劑,調節烷基鋁的用量可有效地控制聚合物的相對分子質量。聚合物鏈的末端是具有反應活性的金屬碳鍵(如釹碳鍵、鋁碳鍵) ,可採用類似於鋰催化劑合成橡膠的生產工藝進行末端極性化改性和偶聯(硅偶聯和錫偶聯)改性,以進一步提高橡膠性能。
(5)稀土催化劑中的釹是穩定的非氧化型三價態金屬元素,殘存於橡膠中對產品性能無影響,因而可以降低產品灰分的要求。該特點為發展不需水洗的干法凝聚技術提供了理論基礎。
(6)聚合溫度對聚合物結構及性能沒有明顯影響,最高反應溫度可以達到120 ℃,可採用絕熱方式進行聚合。高溫下的稀土順丁橡膠溶液黏度與鎳系順丁橡膠的相似,因此採用較高的聚合溫度有助於降低膠液黏度,便於物料的輸送。
(7)用稀土催化劑進行的聚合平穩,易於操作,不堵管,不掛膠,連續聚合周期長,這與稀土順丁橡膠的凝膠含量低和自黏性高有關。
(8)通過調整配製方式及工藝條件,稀土催化劑可形成均相及非均相體系,藉此可以生產門尼黏度及相對分子質量分布不同的系列產品。
(9)同一組成的稀土催化劑在相似的工藝條件下不僅可以生產順丁橡膠,還可以生產高順式結構的異戊橡膠、丁二烯- 異戊二烯橡膠等,這是傳統的鋰、鈦、鈷、鎳等催化劑所不具備的稀土催化劑獨有的反應特徵。

⑶ 1,3-丁二烯的制備

丁二烯的工業生產有電石炔和乙醛為原料合成、丁烯催化脫氫生、正丁烷一步脫氫、由乙烯裝置副產C4抽提等方法。丁二烯的生產以乙烯裝置副產C4抽提的方法最為經濟，各國各地區由此生產丁二烯的比例也越來越大，由丁烷和丁烯脫氫生產丁二烯的比例有所下降，乙醇生產丁二烯的裝置逐漸停工。

⑷ 乙烯催化脫氫制苯乙烯實驗的原理是什麼

乙苯脫氫制備苯乙烯實驗講義

苯乙烯是重要的高分子聚合物單體，是能夠進行自由基、陰離子、陽離子、配位等多種機理聚合的少有單體，主要用於生產聚苯乙烯。此外，還可與其他單體共聚得到共聚樹脂，如與丙烯腈、1,3-丁二烯共聚可制備ABS 工程塑料，與1,3-丁二烯共聚可制備丁苯橡膠，與丙烯腈共聚得到AS 樹脂等。目前其工業制備方法主要是乙苯催化脫氫，此方法最早由美國陶氏（Dow ）公司開發，其產量約占總產量的90%。此外，在制葯、農葯合成、選礦、燃料等領域也有應用。了解其制備過程和實驗室操作方法，對改進生產工藝有重要的作用。

一、實驗目肢清的：

1. 了解以乙苯為原料，固定床反應器中鐵系催化劑催化下制備苯乙烯的過程，理解實驗裝置的組成，熟悉相關各部分的操作及儀表數據的讀取；

2. 理解乙苯脫氫的反應機理及操作條件對產物收率的影響，掌握獲得穩定操作工藝條件的步驟和方法；

3. 了解氣相色譜的原理和結構，掌握氣相色譜的常規操作和譜圖分析方法。

二、實驗原理：

乙苯脫氫生成苯乙烯和氫氣是一個可逆的強烈吸熱反應，為提高反應正向進行的程度，反應需在高溫條件下催化劑催化下進行，其主反應如式(1)：

C 6H 5C 2H 5 → C 6H 5C 2H 3 + H 2 (1) 副反應主要包括：

C 6H 5C 2H 5 → C 6H 6 + C 2H 4 (2)

C 2H 4 + H 2 → C 2H 6 (3)

C 6H 5C 2H 5 + H 2 → C 6H 6 + C 2H 6 (4)

C 6H 5C 2H 5 → C 6H 5CH 3 + CH 4 (5)

水蒸汽存在下還可能發生如下副反應：

CH 4 + H 2O → CO + 3H 2 (6)

C 6H 5C 2H 5 + 2H 2O → C 6H 5CH 3 + CO 2 + 3H 2 (7)

C 2H 4 + 2H 2O → 2CO + 4H 2 (8)

此外，反應中還發生了少部分芳烴脫氫縮合產生焦油或焦炭，以及苯乙烯聚合生成少量聚合物、發生深度裂解產生碳和氫氣等。常溫下液態粗產物中主要包括苯乙烯，副產物苯和甲苯，以及未反應的乙苯和少量二甲苯、異丙苯和焦油等。不凝氣中含有90%左右的氫氣，其餘為CO 2、少量C1和C2，不凝氣可作為氫源，也可作為燃料氣。

影響主反應收率的主要因素包括反應溫度、壓力、催化劑以及空速。

1. 溫度的影響。

乙苯脫氫反應為吸熱反應，△H 0>0，從平衡常數與溫度的關系式

20ln RT H T K P P ∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂可知，提高溫度可增大平衡常數，從而提高脫氫反應的平衡轉

化率。但是溫度過高則副反應增加，使苯乙烯選擇性下降，能耗增大，設備材質要求增加，故應控制適應的反應溫度，通常反應在550～630℃范圍內苯乙烯收率較高。

2. 壓力的影響。

乙苯脫氫為體積增加的反應，因此降低壓力有利於平衡向脫氫方向移動，增加反應的平衡轉化率，且減少產物苯乙烯的自聚，因為聚苯乙烯清返可能會對設備和管道產生堵塞。因此通常在加入惰性氣體或減壓條件下進行，本實驗使用水蒸汽作稀釋劑，它可降低乙苯的分壓，以提高平衡轉化率。水蒸氣的加入還可向脫氫反應提供部分熱量，使反應溫度比較穩定。能使反應產物迅速脫離催化劑表面，有利於反應向苯乙烯方向進行，同時還可以有利於燒掉催化劑表面的積碳。還可防止催化劑的活性組分還原為金屬，使催化劑再生，並延長其壽命，如式(9)所示。

C + 2H2O →CO2 + 2H2 (9)

但水蒸汽增大到一定程度後（水/乙苯質量比16:1），乙苯轉化率提高已並不顯著，而能耗提高，經濟上是不合算的。生產單位質量苯乙烯的水蒸汽消耗已成為衡量一條乙苯脫氫工藝路線是否先進的重要指標。一般適宜的用量為水和乙苯質量比為1.2～2.6:1。

3.催化劑的影響。

乙苯脫氫技術的關鍵是選擇催化劑。催化劑種類較多，其中鐵系催化劑是應用最廣泛的一種。以氧化鐵為主，添加鉻、鉀助催化劑，可使乙苯的轉化率達到40％，選擇性90％。在應用中，催化劑的形狀對反應收率有很大影響。歷正前小粒徑、星形、十字形截面等催化劑有利於提高選擇性。

4．空速的影響。

空速即規定條件下，單位時間單位體積催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑·h)，可簡化為h-1。空速是對反應停留時間的一種反映，不考慮返混的情況下，也可以理解為1小時內乙苯在催化劑床層中被置換的次數。乙苯液空速（或乙苯蒸氣空速）大，即單位反應器體積生產能力更大，能耗增加。空速小，雖然轉化率有所提高，但乙苯脫氫反應中的平行副反應和連串副反應，隨著接觸時間的延長而增大，因此主產物苯乙烯的選擇性會下降，催化劑的最佳活性與適宜的空速及反應溫度有關，本實驗乙苯的液空速以0.6～1h-1為宜。本實驗催化劑用量一定，此方面的影響主要體現為乙苯的進液速率。

三、實驗裝置與試劑

1. 實驗流程圖如圖1所示。

工業上苯乙烯催化脫氫主要有兩種反應器，一是列管式，採用燃燒燃料，產生高溫煙道氣傳給反應體系，優點是乙苯轉化率和苯乙烯選擇性高，缺點是反應器結構較復雜，材料要求高，反應器設計製造成本較高。二是絕熱式，過熱蒸汽直接帶入反應器內，其優缺點與列管式相反。本實驗反應器採用不銹鋼管式反應器，以外部供熱方式控制反應溫度，催化劑床層高度不宜過長。內部中心軸向有

2．實驗試劑及主要物化性質。

原料乙苯，分析純，無色液體，分子量106.16，熔點-94.9℃，沸點136.2℃，閃點15℃，爆炸極限1～6.7%，不溶於水。要求二乙苯含量不超過0.04%，這是由於二乙苯脫氫產生二乙烯苯，容易在分離和精緻過程發生聚合而堵塞管道及設備。為催化劑的性能和壽命考慮，要求乙苯中乙炔低於10ppm（體積）、硫（按H2S）低於2ppm（體積），氯（按HCl）低於2ppm（質量）。

鐵系催化劑，20ml，主要成分為Fe2O3-CuO-K2O-Cr2O5-CeO2。活性組分為氧化鐵，其他金屬氧化物組分為助催化劑。而氧化鐵與其他金屬氧化物的比例對乙苯轉化率和苯乙烯選擇性都有影響。氯離子可使催化劑中毒，因此實驗中不採用自來水，而使用蒸餾水。

主產物苯乙烯，分子量104.14，室溫為無色液體，芳香氣味，熔點-30.6℃，沸點145.0℃，不溶於水。

副產物苯，分子量78.11，熔點5.5℃，沸點80.1℃，不溶於水。

副產物甲苯，分子量92.14，熔點-30.6℃，沸點110.6℃，不溶於水。

3．設備與儀器。

蠕動泵2台，氫氣鋼瓶1個，反應器及溫度控制儀1套，冷凝器1個，氣液分離器1個；注射器（5μl）1支，氣相色譜儀1台，燒杯（50ml）2個，燒杯（500ml）2個。

四、實驗步驟

1. 反應裝置加熱開啟。

先打開綠色按鈕的系統總開關，將控制面板上「床預熱」、「床上段」、「床中段」、「床下段」、「反應測溫」等五個紅色按鈕按下，此時各個儀表有數值顯示。

對於「床預熱」、「床上段」、「床中段」和「床下段」，SV（綠色）為設定溫度，而PV（紅色）為實際熱電偶測量溫度。對於「反應測溫」，SV為反應器內部實際溫度，PV為預熱器內部實際溫度。

預熱控溫SV先設為100℃，實際溫度接近100℃後，設定值進一步升至200℃。對實驗中乙苯和水的流量，預熱器（氣化器）內部實際值一般在110~120℃。

按照同樣的方式，逐步升高「床上段」、「床中段」、「床下段」溫度SV，設定值逐步設為100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃，最終使反應器內部實際溫度達到550℃以上，再減小調節幅度使之穩定在實驗溫度。

2. 氣相色譜的啟動和調節

將氫氣瓶總減壓閥打開，表壓升至0.04MPa左右，並使氣相色譜儀上方壓力表的讀數達到0.04MPa，打開色譜電源開關。實驗中色譜採用TCD檢測器，需要先通載氣，避免其中的鎢絲過熱。

打開計算機，點擊桌面快捷方式「D7900P色譜工作站」，略過選擇檢測器界面，進入控制面板窗口，先在下拉選擇項中將載氣設置為氫氣，並將進樣口設置150℃，柱箱溫度設置為120℃，右側TCD檢測器設置為150℃，電流設為60mA，方法是輸入相應數值並回車，柱箱溫度設置則需要點擊「柱溫程序」並在彈出窗口中，在「初始柱溫」中輸入後回車。當溫度升至上述指定值後，點擊「開始」，軟體詢問是否開始，點擊「是」，此時產生色譜基線，等待一段時間，使基線穩定。穩定後若縱軸電壓值在-5mV或以下，則需要調節色譜儀側面電位計旋鈕，

使基線縱軸數值為正值。

3. 乙苯和水加料泵的准備和調節。

將控制面板上「泵1」和「泵2」兩個紅色按鈕按下，打開乙苯和水進液泵。分別將塑料進液管一端插入乙苯瓶液面和燒杯中水液面以下，將控制面板右側的「泵1進液轉換」和「泵1進液轉換」三通閥分別轉至「放空」（箭頭朝下），通過泵上的「Speed」旋鈕調節流量，將兩個泵的流量可設置為5～10ml/min，因較大的流量可盡快排出輸液管中的空氣。當有液滴從放空鋼管出口連續滴下，表明氣泡已基本被排出。此時將乙苯進液泵流量設為實驗值1.0ml/min，水進液泵流量設為2.0ml/min。

注意整個實驗過程中，乙苯和水流量的讀取以轉子流量計為准，泵的顯示流量僅供參考，泵的顯示流量難以准確調節至某些特定數值，且可能會有波動。如果轉子流量計讀數偏離實驗數值較大，則需要再次調節「Speed」旋鈕。

4. 乙苯脫氫反應及色譜分析。

當反應器溫度達到300℃之後，打開冷凝器中的冷凝水（實驗室有時會間斷停水，因此實驗過程中需經常關注冷凝水）。反應器溫度達到550℃以上時，將控制面板右側的「泵1進液轉換」和「泵1進液轉換」三通閥分別轉至「預熱」（箭頭朝上）。

待反應器溫度穩定後，將之前冷凝器中的液體放出。10分鍾後，將冷凝器中液體放出至50ml燒杯中，用注射器抽取上層有機相3μl，在氣相色譜控制面板點擊「停止」，再點擊「開始」，重新開始生成基線，此時將注射器插入進樣口，快速按壓將待測液體注入，並拔出注射器。

色譜流出曲線開始生成，譜圖中出現4個較大的峰，依沸點高低，出峰順序依次為苯、甲苯、乙苯和苯乙烯。苯乙烯峰出完之後即可點擊「停止」，記錄下四個組分的峰面積數值。並將結果保存，文件名修改為自己的班級和組別。

5. 實驗設備關閉步驟。

實驗結束後，停止乙苯進料，乙苯流量調零，而維持水的流量不變。「床預熱」設定溫度維持在200℃不變，而「床上段」、「床中段」和「床下段」三段各溫度設置均設為20℃，反應器溫度降至400℃以下時，將水泵的流量調零，關閉冷凝器冷卻水。10min後將預熱器溫度設為20℃。注意是水蒸汽清焦，而催化劑不宜接觸液態水，因含鉀的鐵系催化劑對液態水敏感，接觸液態水後，會發生變軟、粉碎等現象，影響催化劑的強度。

再過10min後，將控制面板上「床預熱」、「床上段」、「床中段」、「床下段」、「反應測溫」、「泵1」和「泵2」等七個紅色按鈕關閉，最後關閉系統總開關。

氣相色譜關閉順序，先在控制面板上TCD檢測器、進樣口溫度、柱箱溫度均設置為20℃，當實際溫度均降至80℃以下時，關閉軟體和計算機。關閉色譜儀開關。關閉氫氣總閥門，將氫氣減壓閥擰松。

6. 其他注意事項。

熱電偶請大家注意不要碰到，以免脫開，或接觸位置發生較大改變，引起溫度測量改變。同時實驗室存有多個氫氣鋼瓶，氣相色譜載氣為氫氣，此反應的原料和產物蒸氣也是遇明火燃燒，實驗室嚴禁明火，也禁止在走廊里吸煙。

五、數據處理和計算

1．原始記錄

2. 氣相色譜結果記錄及分析

以下舉例說明數據處理計算方法。（此數據與溫度不對應，僅是為了便於說明計算方法，請同學們注意）

3. 數據計算。

粗產物（又稱脫氫液、爐油）中各組分質量校正因子f分別為苯：1.000，甲苯：0.8539，乙苯：1.006，苯乙烯：1.032。產物中組分的質量百分含量由下式計算，式中A i為氣相色譜峰面積數值，x i為組分質量百分含量。

x i=A i f i/∑A i f i

4

i=1

x 苯=1

⑸ 求乒乓球發球機內部構造示意圖寫作需要，拜託！

乒乓球發球機的工作原理、過程及設計
1.乒乓球發球機的工作原理
乒乓球發球機是集電子、機械和計算機技術為一體的綜合技術產物，它具有自動化程度高、靈敏度高、穩定性可靠等多種特性。它的基本工作原理是利用轉輪摩擦球原理，乒乓球由於受到一個旋轉磨擦輪的作用可以獲得一定的初速度，而摩擦輪在一個直流電機的控制下工作。當電機帶動驅動輪轉動時，會磨擦乒乓球球使球獲得一定的動能，乒乓球才得以發射出去。這種原理方案既簡單又實用，它既能保證乒乓球球發射的穩定性，又能極好地控制乒乓球發射的角度及速度，使用戶隨心所欲地練習打乒乓球。
設輪子的角速度為ω，半徑為R，那麼就可以計算出輪子線速度:V=ω×R
則在瞬時間網球所獲得的速度為V，這就是乒乓球的初速度。
因此通過測量輪子的線速度就可以求得乒乓球的初速度。
2乒乓球發球機的工作過程
乒乓球發球機的工作過程是乒乓球球首先貯藏在儲球箱里，當電源接通後供球裝置內的電機工作，通過齒輪傳動機構帶動儲球器里的攪拌器旋轉，乒乓球經漏斗進入送球裝置。由送球裝置內的葉片輪旋轉將球送出，經送球管道到達機頭處的出球口。葉片輪也由電機經傳動機構帶動，葉片輪轉速由對直流電機進行PWM脈寬調制控制這樣就可以控制單位時間內發出球的個數。乒乓球到達出球口後，驅動輪旋轉摩擦乒乓球從而使球發出。按動機頭左右擺動裝置箱上的按鈕可以通過箱內的類似曲柄搖桿機構實現機頭的左右擺動。調解機頭上的手動調解按鈕可以通過機頭上的彈簧裝置實現機頭的上下調節。3乒乓球發球機總體結構設計
乒乓球發球機總體結構設計包括：底座部分的設計，送球裝置的設計，球道的設計，儲球器的設計，調整裝置的設計，機頭部分的設計，電動機的選擇等。
3.1乒乓球發球機整體方案的確定
3.1.1乒乓球發球機設計要求：
乒乓球發球機需要滿足的主要要求如下所示：
1、令使用者更加掌握有度，多落點，多角度。
2、出球頻率：30-72次/分鍾；出球速度：4–50公尺/秒
3、出球角度：可調范圍30度；出球弧度：可調范圍40度
4、出球速度，出球頻率通過遙控器操作。
3.2.2整體方案的確定：
根據以上要求，現確定出本套發球機整體方案如下：
1、機體材料主要選用增強塑料，ABS製成。部分零件選用優質鋼製成，關於這些材料的優點將在下面具體介紹。
2、發球採用固定在出球口上的摩擦輪旋轉摩擦乒乓球將球發出的原理。出球口採用單輪驅動，並且單輪可實現八種方位的調節，從而能夠使發出去的乒乓球實現八種不同的旋轉。
3、送球裝置，球口驅動輪裝置，儲球器內攪拌器均採用小功率直流電機驅動。
4、通過曲柄連桿裝置實現機頭的左右來回擺動，曲柄輪裝置仍採用直流電機驅動。
3.2底座部分的設計
發球機底腳採用四個滾輪裝置。一方面四個滾輪足以承受機體重量，另一方面採用滾輪可以輕松的挪動機體，從而給用戶帶來方便。底座板採用薄金屬件，能夠很好的承受機體重量。
3.3送球裝置的設計
送球裝置是整套乒乓球發球機的核心部分，也是衡量一套乒乓球發球機性能是否優越的重要標准。因此，送球裝置能否順利實現預期送球功能關繫到整套產品能否被成功設計出來。因此，送球裝置的設計是整套產品設計中的重要環節。
本裝置採用的是葉片輪旋轉送球機構，葉片輪由一個直流電機帶動齒輪傳動機構驅動。葉片輪轉動一周可以送出六個球。對直流電機進行PWM脈寬調制可以改變電機轉速從而改變葉片輪轉動速度，從而改變送球頻率。葉片輪所在的中隔板與郵件玻璃板構成一密閉室。為了防止卡球現象，葉片輪後是一段彎曲的球道，從而使乒乓球能夠順利地進入送球管道。在送球裝置內共設計兩個直流電機。其中一個電機通過齒輪傳動同時帶動葉片輪和攪拌器轉動，另一個直流電機帶動曲柄連桿機構實現機頭的左右擺動。電機的選用在下面章節介紹。
3.4.材料的選擇
送球裝置中，裝置殼體，葉片輪，及中隔板的製作材料是增強塑料，增強塑料的特點：有較高的強度，剛度，韌性；有良好的耐磨性與耐疲勞性，並有較高的熱變形溫度。從增強塑料的特點上來看，它是適合做這些部件的材料的。
送球裝置中，三對傳動齒輪以及齒輪軸均採用ABS材料注塑製成，ABS材料的特點：ABS是由苯乙烯—丁二烯—丙烯腈為基的三元共聚體，故具有良好的綜合性能，即高的沖擊韌性與良好的機械強度；優良的耐熱，耐油性與化學穩定性；尺寸穩定，易於成型和加工，且表面可渡金屬；電性能良好。鑒於ABS材料具有以上優良的特性，正適合齒輪這種轉速高，強度、沖擊韌性大，局部溫度高，加工較為復雜的裝置，因此特選用ABS作為三對齒輪與齒輪軸的製作材料。
3.4.1葉片輪的設計
葉片輪的作用是通過其旋轉將球順利地送入送球管道中。本套發球機的葉片輪採用六葉片機構，即旋轉一周輸送六球，選用ABS材料注塑製成。葉片厚度為42mm。
3.4.2中隔板的設計
中隔板的作用是安放葉片，電機與軸承，並且與有機玻璃板共同封閉住電機，葉片輪與乒乓球。因此，中隔板的厚度要綜合考慮以上幾個因素。中隔板的具體尺寸見CAD送球裝置部件圖。
3.5.傳動齒輪的設計
在本設計中採用三對齒輪傳動，兩對斜齒圓柱齒輪和一對圓錐齒輪傳動。即可以實現同時控制葉片輪同攪拌器的轉動。由於本套設備中的齒輪傳遞力矩相對較小，對齒輪材料的強度要求也不是很高，因此所用塑料齒輪，製造材料選擇ABS。
塑料齒輪以質輕、耐磨、耐腐蝕、振動小、噪音低、化學性能穩定、加工成本低、便於大批量快速生產等眾多優勢受到了很多傳動機構及研發工程師的青睞。其設計過程大體上分為以下幾個部分：齒輪副理論設計、齒輪模具設計、齒輪模具製造和齒輪注塑生產，其流程如下頁圖所示：
鑒於目前常用的塑料齒輪多為漸開線小模數齒輪，故本套系統的直齒傳動齒輪的模數選為1。現選擇一對直齒齒輪對其進行參數設計：
1、模數：m=1
2、齒數：Z1=60mm，Z2=120mm，即傳動比i=2
3、分度圓直徑：d1=60mm，d2=120mm，故中心距a=90mm
4、壓力角：α=
5、齒頂高系數：=1，故兩齒輪的齒頂圓直徑為：=62mm,=122mm
6、頂隙系數：=0.2，故兩齒輪的齒根圓直徑為：=57.6mm，=117.6mm
其他齒輪的參數選擇方法同這一對齒輪，現不予一一介紹。

3.6傳動軸的設計
傳動軸採用增強固體塑料注塑製成，傳動軸的設計參照金屬軸的設計方法，現選第一對傳動軸進行設計：
第一對軸連接的是電動機和齒輪，已知通過脈寬調制後電機的轉速范圍為：10r/min—24r/min,電機功率為：50W。
即軸的最小直徑d=A0mm=100×=17mm
即需要的軸的最小直徑為17mm，本套系統中設計的軸的直徑為20mm，因此可以滿足要求。
3.7送球管道的設計
發球球道基本設計原則就是能夠將乒乓球順利地送入發球口處，不能造成中間卡球。
發球管道的材料選用增強塑料，一方面能減輕底座承受的重量，便於安裝與固定；另一方面可以減少製造成本。送球管道下部分同送球裝置頂蓋的凸台處用四個螺釘連接，上面部分同機頭的調整彈簧採用過盈連接，從而保證了乒乓球能夠順利進入機頭發球口處。在球道中間部分還設置了與回收球網相連接的套環。
3.8儲球器的設計
儲球器是乒乓球的盛放裝置，負責將乒乓球順利送入送球裝置中。
在設計中，儲球器的材料選用增強塑料，儲球器的下端設計成傾斜面，從而可以將乒乓球集中到儲球器口處。為了進一步防止由於乒乓球互相擠壓而產生的壓力將球卡在球道處，在儲球器底板靠近球口處設置了一個攪拌器裝置。通過攪拌器的攪拌消除球與球之間的持續靜止壓力從而有效地防止了卡球現象的發生。
3.9機頭的設計
機頭是最終實現發球的裝置，是整套系統中功能實現的裝置。因此，這個裝置也是整套乒乓球發球機的重要的一個部分。本套系統中機頭的設計主要包括以下部分：發球口，發球電機，旋轉刻度盤以及彈簧。
出球口的直徑為40毫米，厚度為5毫米，材料選用增強塑料，機頭可以實現通過橫擺裝置實現左右自動擺動，通過手動按鈕和彈簧裝置實現上下移動。
3.10調整裝置的設計
調整裝置是乒乓球發球機實現智能化，人性化的一個典型設計部分。這部分所起的作用是帶動機頭左右擺動，從而發出來自各個方位的乒乓球。極大的模擬了人工陪練。
根據機頭的特點，選用曲柄搖桿的機構實現機頭的左右擺動。送球裝置內的一個直流電機帶動曲柄桿轉動，進而通過搖桿的牽引使轉盤左右運動從而使固定在轉盤上的機頭實現左右擺動。通過對曲柄桿長，搖桿長，轉盤圓心與曲柄桿固定處的距離進行合適的設計，能夠實現對機頭相應轉角范圍的設定。
在本套設計中，曲柄桿長選用，搖桿長選用120mm，轉盤中心與曲柄桿固定處的距離選用，機頭處於正中心位置，從而實現了當搖桿到達極限位置時，機頭能夠左右對稱的擺動，且擺動夾角為30度。
3.11小結
本章對乒乓球發球機的設計原理及整體結構作了一個總體的說明，對其相應部分所具有的功能也作了一個詳細的介紹，並對該機器的實際問題提出了具體設計方案。這將對乒乓球發球機的製造和這方面工作的開展大有好處。

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⑹ 1,3丁二烯的製法

1.乙醇法 以乙醇為原料，以氧化鎂一二氧化硅為主催化劑，加入活性添加劑，在360-370℃下，催化脫氫和脫水，生成丁二烯。2C2H5OH→CH2=CH-CH=CH2+2H2O+H2
2．抽提法 乙烯裂解裝置副產C4餾分，用溶劑抽提法提取丁二烯，依採用的溶劑不同，可分為乙腈抽提法和N,N-=甲基甲醯胺抽提法。
(1)乙腈抽提法 以乙腈為萃取劑。將乙烯裂解裝置副產的C4餾分送人丁二烯萃取精餾塔，頂部加入乙腈，丁烯及少量丁烷從塔頂排出；丁二烯、炔烴和乙腈進入第一解吸塔，乙腈被解吸出來，並返回萃取精餾塔。丁二烯和炔烴進入第二萃取塔，塔頂加入乙腈，丁二烯從塔頂出來，進入水洗塔，再經精餾脫水得聚合級丁二烯。N,二甲基甲醯胺為萃取劑。Q餾分f取，二次精餾，製取合格的丁二一次萃取脫除比丁二烯難溶於N,N二甲基甲醯胺的雜質，如丁烯、丁烷；第二次萃取脫除比丁二烯易溶於N，N．二甲基甲醯胺的雜質，如乙烯基乙炔。第一次精餾脫除比丁二烯輕的組分，如甲基乙炔；第二次精餾脫除比丁二烯重的組分，如順2-丁烯，1,2-丁二烯、C5餾分及高沸點物，、最後得到99.5%以上的1,3一丁二烯成品。