实验简介

邻二甲苯的气相氧化制邻苯二甲酸酐的反应在管式固定床反应器内进行， 固定床反应器上端装填惰性刚玉球，起预热和混合原料气的作用，下端装 填催化剂，起氧化反应作用。本实验测定邻二甲苯在催化剂（钒钛催化剂） 作用下，催化氧化生成邻苯二甲酸酐（苯酐）。

仿真实验意义

通过仿真实验，可以进行邻二甲苯气相氧化制苯酐实验流程的模拟操作。 解决了邻二甲苯气相氧化制苯酐实验过程中的预习难、实验讲解难、实验操 作难、练习难、数据处理难、实验考核难、实验教学管理难等一系列问题，提高了教与学的质量。

仿真实验目的

通过邻二甲苯气相氧化制苯酐实验仿真系统，学生可以了解邻二甲苯气相氧 化制苯酐实验的目的、原理、设备、操作流程以及数据处理方法等。学习装 置中各个部件的名称、用途。通过模拟仿真操作，学生掌握邻二甲苯气相氧化 制苯酐实验的操作流程及每一步操作会产生的响应。了解气相催化氧化制取含 氧有机化合物的原理和方法，掌握气－固相催化反应的实验技术，认识催化作 用在化学品合成中的重要意义。

实验装置及流程

邻二甲苯的气相氧化制邻苯二甲酸酐的反应在管式固定床反应器内进行， 固定床反应器上端（反应器高度的1/3）装填惰性刚玉球，起预热和混合原 料气的作用，下端（反应器高度的2/3）装填催化剂，起氧化反应作用。实 验流程图如图1所示。邻二甲苯经柱塞式计量泵计量后由气化器上端进入，从 空气压缩机出来的空气经转子流量计计量后从气化器下端进入，在气化器内气 化的邻二甲苯由空气带出从上端进入固定床反应器。混合气体先经过反应器的 预热段预热到反应温度，然后通过催化剂床层进行氧化反应。反应气体从反应器 下端出来经过第一捕集器冷却成白色针状晶体并加以收集，余气经过第二捕集器 再次冷凝收集产品。尾气经过第一、第二冷凝器后排空。

实验原理

由于邻二甲苯侧链的易氧化特性，将邻二甲苯和空气组成的混合 气体通过以五氧化二钒为主的催化剂，在一定条件下发生氧化反应 ，生成主产品邻苯二甲酸酐（俗称苯酐），同时，还生成顺丁烯二 酸酐（俗称顺酐）、邻甲基苯甲醛、苯甲酸等副产物。

主反应方程式：

仿真实验特点

仿真实验中包括实验预习、实验设备、实验流程、实验操作、数据采集、数据处理、实验报告八个部分。

邻二甲苯气相氧化制苯酐仿真实验特点：

（1）具有实验设备流程图，学生可以通过系统进行实验的整个流程的操作，实现操作部件与设备内部物流的正确物流响应关系；

（2）可以让学生熟悉实验流程，掌握实验及各部分零部件的工作原理；

（3）实现预习、练习、测试一体化效果。