苯和甲苯物性参数
甲苯物性参数
甲苯甲苯物性参数物性参数物性参数(1) (1) 常规性质常规性质常规性质中文名: 甲苯 英文名: TOLUENE CAS 号: 108883 化学式: C7H8 结构简式:所属族: 正烷基苯分子量: 92.1405 kg/kmol 熔点: 178.18 K 沸点: 383.78 K临界压力: 4107.99921 kPa 临界温度: 591.75 K临界体积: 3.16E-04 m3/mol 偏心因子: 0.26401 临界压缩因子: 0.264偶极距: 0.35975 debye标准焓: 50.1699256 kJ/mol 标准自由焓: 122.2 kJ/mol 绝对熵: .32099 kJ/mol/K 熔化焓: 未知 kJ/mol溶解参数: 8.915 (cal/cm3)1/2 折光率: 1.49396 等张比容: 244.603(2) (2) 饱和蒸气压饱和蒸气压饱和蒸气压系数(Y 单位:Pa)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= 76.945 B=-6729.8 C=-8.179 D= .0000053017 E= 2(3) (3) 液体热容液体热容液体热容系数(Y 单位:J/kmol/K)使用温度范围：178.18 - 500KA= 140140 B=-152.3 C= .695 D= 0 E= 0(4) (4) 理想气体比热容理想气体比热容理想气体比热容系数(Y 单位:J/mol/K)使用温度范围：200 - 1500KA= 58140 B= 286300 C= 1440.6 D= 189800 E=-650.43(5) (5) 液体粘度液体粘度液体粘度系数(Y 单位:Pa·s)使用温度范围：178.18 - 383.78KA=-226.08 B= 6805.7 C= 37.542 D=-.060853 E= 1(6) (6) 气体粘度气体粘度气体粘度系数(Y 单位:Pa·s)使用温度范围：178.18 - 1000KA= .00000087268 B= .49397 C= 323.79 D= 0 E= 0(7) (7) 液体导热系数液体导热系数液体导热系数系数(Y 单位:W/m/K)使用温度范围：178.18 - 474.85KA= .20463 B=-.00024252 C= 0 D= 0 E= 0(8) (8) 气体导热系数气体导热系数气体导热系数系数(Y 单位:W/m/K)使用温度范围：383.78 - 1000KA= .00002392 B= 1.2694 C= 537 D= 0 E= 0(9) (9) 汽化焓汽化焓汽化焓系数(Y 单位:J/kmol)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= 49507000 B= .37742 C= 0 D= 0 E= 0(10) (10) 液体密度液体密度液体密度系数(Y 单位:kmol/m3)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= .8792 B= .27136 C= 591.75 D= .29241 E= 0(11) (11) 表面张力表面张力表面张力系数(Y 单位:N/m)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= .066779 B= 1.2442 C= 0D= 0 E= 0(12) (12) 第二维里系数第二维里系数第二维里系数系数(Y 单位:N/m)使用温度范围：295.9 - 1500KA= .18371 B=-215.67 C=-43127000 D=-8.1488E+19 E= 1.2116E+22。
甲苯物性参数
甲苯甲苯物性参数物性参数物性参数(1) (1) 常规性质常规性质常规性质中文名: 甲苯 英文名: TOLUENE CAS 号: 108883 化学式: C7H8 结构简式:所属族: 正烷基苯分子量: 92.1405 kg/kmol 熔点: 178.18 K 沸点: 383.78 K临界压力: 4107.99921 kPa 临界温度: 591.75 K临界体积: 3.16E-04 m3/mol 偏心因子: 0.26401 临界压缩因子: 0.264偶极距: 0.35975 debye标准焓: 50.1699256 kJ/mol 标准自由焓: 122.2 kJ/mol 绝对熵: .32099 kJ/mol/K 熔化焓: 未知 kJ/mol溶解参数: 8.915 (cal/cm3)1/2 折光率: 1.49396 等张比容: 244.603(2) (2) 饱和蒸气压饱和蒸气压饱和蒸气压系数(Y 单位:Pa)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= 76.945 B=-6729.8 C=-8.179 D= .0000053017 E= 2(3) (3) 液体热容液体热容液体热容系数(Y 单位:J/kmol/K)使用温度范围：178.18 - 500KA= 140140 B=-152.3 C= .695 D= 0 E= 0(4) (4) 理想气体比热容理想气体比热容理想气体比热容系数(Y 单位:J/mol/K)使用温度范围：200 - 1500KA= 58140 B= 286300 C= 1440.6 D= 189800 E=-650.43(5) (5) 液体粘度液体粘度液体粘度系数(Y 单位:Pa·s)使用温度范围：178.18 - 383.78KA=-226.08 B= 6805.7 C= 37.542 D=-.060853 E= 1(6) (6) 气体粘度气体粘度气体粘度系数(Y 单位:Pa·s)使用温度范围：178.18 - 1000KA= .00000087268 B= .49397 C= 323.79 D= 0 E= 0(7) (7) 液体导热系数液体导热系数液体导热系数系数(Y 单位:W/m/K)使用温度范围：178.18 - 474.85KA= .20463 B=-.00024252 C= 0 D= 0 E= 0(8) (8) 气体导热系数气体导热系数气体导热系数系数(Y 单位:W/m/K)使用温度范围：383.78 - 1000KA= .00002392 B= 1.2694 C= 537 D= 0 E= 0(9) (9) 汽化焓汽化焓汽化焓系数(Y 单位:J/kmol)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= 49507000 B= .37742 C= 0 D= 0 E= 0(10) (10) 液体密度液体密度液体密度系数(Y 单位:kmol/m3)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= .8792 B= .27136 C= 591.75 D= .29241 E= 0(11) (11) 表面张力表面张力表面张力系数(Y 单位:N/m)使用温度范围：178.18 - 591.75KA= .066779 B= 1.2442 C= 0D= 0 E= 0(12) (12) 第二维里系数第二维里系数第二维里系数系数(Y 单位:N/m)使用温度范围：295.9 - 1500KA= .18371 B=-215.67 C=-43127000 D=-8.1488E+19 E= 1.2116E+22。
苯甲苯精馏塔设计
化工原理课程设计常压、连续精馏塔分离苯-甲苯设计班级：化学工程系2011级1班姓名：学号：指导老师：贾鑫老师完成时间：2014年6月26日化工系常压、连续精馏塔分离苯-甲苯设计一、前言1.1设计任务及条件：泡点进料（q=1），塔顶进入全凝器，塔釜间接蒸汽加热，塔板压降:(0.5-0.7)KPa1.2物系用途及性质(1)苯的性质：摩尔质量78.11g/mol，密度0.8786 g/mL，相对蒸气密度(空气=1)：2.77，蒸汽压（26.1℃）：13.33kPa，临界压力：4.92MPa，熔点278.65 K (5.51 ℃)，沸点353.25 K (80.1 ℃)，在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水，标准摩尔熵So（298.15K）：173.26 J/mol·K，标准摩尔热容 Cpo：135.69 J/mol·K (298.15 K)，闪点 -10.11℃（闭杯），自燃温度 562.22℃，结构：平面六边形，最小点火能：0.20mJ，爆炸上限（体积分数）：8%，爆炸下限（体积分数）：1.2%，燃烧热：3264.4kJ/mol，溶解性：微溶于水，可与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂互溶。
它有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。
苯可燃，有毒。
苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。
苯是一种石油化工基本原料。
苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。
（2）苯在工业上的用途：苯是工业上一种常用溶剂，主要用于金属脱脂。
苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。
苯在工业上最重要的用途是做化工原料。
苯可以合成一系列苯的衍生物：苯与乙烯生成乙苯，后者可以用来生产制塑料的苯乙烯与丙烯生成乙丙烯，后者可以经乙丙苯法莱生产丙酮与制树脂和粘合剂的苯酚，制尼龙的环己烷，合成顺丁烯二酸酐，用于制作苯胺的硝基苯，用于农药的各种氯苯，合成用于生产洗涤剂和添加剂的各种烷基苯，合成氢醌、蒽醌等化工产品。
苯--甲苯物系
前言精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，因此可使混合液得到完全的分离。
精馏可视为多次蒸馏演变而来的，不管何种操作方式，混合物中组分间挥发度差异是蒸馏分离的前提和依据。
本次精馏是分离苯-甲苯混合物，是工业上常见的一种分离模式，所设计的塔为浮阀精馏塔，浮阀塔在50年代得到广泛使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为最广泛的使用塔型，特别是在石油和化工方面受到相当重视，对其特性的研究也比较全面。
在本次的设计中，查阅了许多资料，在前人的基础上利用了他们很多的经验公式，并因此省略了一些不必要的环节但在设计过程中，也出现了许多困难，最终在老师的帮助下，困难都解决了。
最后得到的数据或设计结果属于初级设计，由于经验不足，水平有限，其中难免有不妥之处，恳请各读者批评指正。
目录课程设计任务书 (4)一.设计任务及设计条件 (4)1.设计任务 (4)2.操作条件 (4)3.设备形式 (4)4.厂址 (4)二.设计计算 (4)（一）设计方案的确定 (4)（二）精馏塔的物料衡算 (5)1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (5)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (5)3.物料衡算 (5)4.全塔热平衡 (6)5.塔底再沸器及加热蒸汽消耗量 (6)6.冷凝器的热负荷及冷却水消耗量 (6)（三）塔板数的确定 (6)1.理论板层数的确定 (6)2.实际板层数的求取 (9)（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)（五）精馏塔的塔体工艺尺寸 (11)1.塔径的计算 (11)2.精馏塔有效高度的计算 (12)（六）塔板主要工艺尺寸的计算 (13)1.溢流装置计算 (13)2.塔板布置及浮阀数目与排列 (14)(七)塔板流体力学验算 (15)1.气相通过浮阀塔板得压降 (15)2.淹塔 (16)3.雾沫夹带 (16)（八）塔板负荷性能图 (17)三.塔附件设计 (21)1.接管—进料管 (21)2.法兰 (21)3.筒体与封头 (22)4.人孔 (22)四.设计评述 (23)五.参考资料 (24)课程设计任务书设计题目苯：苯（A）-甲苯(B)板式浮阀精馏塔工艺设计一、设计任务及设计条件1.设计任务生产能力（进料量）：16000t/年操作周期：72000h/年进料组成：40%塔顶产品组成：>=97%塔底产品组成：<=1%2.操作条件每年实际生产天数：330天（一年中一个月检修）塔顶压强：4kpa（表压）进料热状况：自选单板压降：<=0.7kpa塔釜用间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为2--4Kgf/cm^2塔顶冷凝用冷却水，进出口温差为20--40℃=52%全塔效率:ET3.设备形式：浮阀塔4.厂址：太原地区(大气压为92kpa，绝压；夏天水温为16--18℃)二、设计计算（一）设计方案的确定本设计任务为分离苯和甲苯混合物。
化工原理课程设计-苯甲苯
得进料热状况参数q= =1.12
③求解最小回流比。
利用表2气—液平衡数据y-x，使用Excel软件对数据进行拟合，可得气—液平衡方程y = -0.7363x2 + 1.6438x + 0.0741（R² = 0.9994），拟合方程精确度很高。
由q线方程公式
将q=1.12，xF=0.301代入得
431.1
420
407.7
394.1
379.3
363.2
甲苯(kJ/kg)
412.7
402.1
391
379.4
367.1
354.2
利用插值法，使用公式 （M为所要求的物理量）
求苯的摩尔热容CmA：
得CmA=93.8kJ/(kmol·K)
同理可得
甲苯的摩尔热容CmB=124.6kJ/(kmol·K)
苯的汽化潜热rA=392.8kJ/kg=392.8×78.11=30679kJ/kmol
甲苯的汽化潜热rB=378.3kJ/kg=378.3×92.13=34852kJ/kmol
加料液的平均摩尔热容
Cm,p=CmAxA+CmBxB=99.3×0.301+124.6×(1-0.301)=117.0kJ/(kmol·K)
加料液的平均摩尔汽化热
r=rAxA+rBxB=30679×0.301+34852×(1-0.301)=33596kJ/kmol
（3）物料衡算
年处理苯—甲苯混合液3.5万吨（开工率330天/年）。
计算得原料处理量F= =51.84kmol/h
由总物料衡算51.84=D+W
轻组分苯的物料衡算51.84×0.491=0.983D+0.024W
甲苯的物理性质和化学特性
甲苯的物理性质和化学特性物理性质甲苯(Toluene）是最简单，最重要的芳烃化合物之一。
在空气中，甲苯只能不完全燃烧，火焰呈黄色。
甲苯的熔点为-95 ℃，沸点为111 ℃。
甲苯带有一种特殊的芳香味（与苯的气味类似），在常温常压下是一种无色透明，清澈如水的液体，密度为0.866 g／cm³，对光有很强的折射作用（折射率：1.4961）。
甲苯几乎不溶于水(0,52 g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。
甲苯的粘性为0.6 mPa·s，也就是说它的粘稠性弱于水。
甲苯的热值为40.940 kJ/kg，闪点为4 ℃，燃点为535 ℃。
化学性质甲苯的结构简式甲苯是有机化合物，属芳香烃，结构简式为C6H5CH3。
在常温下呈液体状，无色、易燃。
它的沸点为110.8℃，凝固点为－95℃，密度为0.866 g／cm³。
甲苯温度计正是利用了它的凝固点比水很低，可以在高寒地区使用；而它的沸点又比水的沸点高，可以测110.8℃以下的温度。
因此从测温范围来看，它优于水银温度计和酒精温度计。
另外甲苯比较便宜，故甲苯温度计比水银温度计也便宜。
甲苯不溶于水，但溶于乙醇和苯的溶剂中。
甲苯容易发生氯化，生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷，它们都是工业上很好的溶剂；它可以萃取溴水中的溴，但不能和溴水反应；它还容易硝化，生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯，它们都是染料的原料；它还容易磺化，生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸，它们是做染料或制糖精的原料。
甲苯与硝酸取代的产物三硝基甲苯一份甲苯和三份硝酸硝化，可得到三硝基甲苯（俗名TNT，梯恩梯），是威力很大的炸药。
甲苯与苯的性质很相似，是化工工业上应用很广的原料。
但其蒸汽有毒，可以通过呼吸道对人体造成危害，危害等级为乙类，使用和生产时要防止它进入呼吸器官。
常见物性参数表
常见物性参数表常用溶剂一、乙醇(ethyl alcohol，ethanol)CAS No.:64-17-5 (1) 分子式 C2H6O(2) 相对分子质量 46.07(3) 结构式 CH3CH2OH，(4) 外观与性状:无色液体，有酒香。
(5) 熔点(?):-114.1(6) 沸点(?):78.3溶解性:与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂; 密度:相对密度(水=1)0.79;相对密度(空气=1)1.59; 稳定性:稳定;危险标记 7(易燃液体);主要用途:用于制酒工业、有机合成、消毒以用作溶剂不同压力下乙醇物性参数变化表压液态密比热容气体密蒸发分子粘度沸度度热量点 MPa Kg/m? KJ/Kg*K Kg/m? KJ/Kg g/mol MPa*s ? 0.06 750.49 2.811 2.4693 830.21 46.07 0.58 90.65 0.04 752.35 2.790 2.1825 837.84 46.07 0.59 87 0.02 754.38 2.767 1.8917 845.99 46.07 0.61 83 常压756.65 2.742 1.5966 854.89 46.07 0.63 78.35 -0.02 759.50 2.711 1.2984 865.76 46.07 0.66 72.8 -0.04 762.93 2.674 0.9936 878.32 46.07 0.69 65.9 -0.06 767.38 2.627 0.6806 893.85 46.07 0.74 56.82 -0.08 774.37 2.5560.3559 916.51 46.07 0.83 42.4二、甲醇(methyl alcohol，Methanol)CAS No.:67-56-1 (1) 分子式 CH4O(2) 相对分子质量32(04(3) 结构式 CH3O，(4) 外观与性状:无色澄清液体，有刺激性气味。
物性参数表
常用溶剂一、乙醇（ethyl alcohol，ethanol）CAS No.：64-17-5 （1）分子式 C2H6O（2）相对分子质量 46.07（3）结构式 CH3CH2OH，（4）外观与性状：无色液体，有酒香。
（5）熔点（℃）：-114.1（6）沸点（℃）：78.3溶解性:与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂;密度：相对密度(水=1)0.79;相对密度(空气=1)1.59;稳定性:稳定;危险标记7(易燃液体);主要用途:用于制酒工业、有机合成、消毒以用作溶剂不同压力下乙醇物性参数变化表压液态密度比热容气体密度蒸发热分子量粘度沸点MPa Kg/m³KJ/Kg*K Kg/m³KJ/Kg g/mol MPa*s ℃0.06 750.49 2.811 2.4693 830.21 46.07 0.58 90.650.04 752.35 2.790 2.1825 837.84 46.07 0.59 870.02 754.38 2.767 1.8917 845.99 46.07 0.61 83 常压756.65 2.742 1.5966 854.89 46.07 0.63 78.35 -0.02 759.50 2.711 1.2984 865.76 46.07 0.66 72.8 -0.04 762.93 2.674 0.9936 878.32 46.07 0.69 65.9 -0.06 767.38 2.627 0.6806 893.85 46.07 0.74 56.82 -0.08 774.37 2.556 0.3559 916.51 46.07 0.83 42.4二、甲醇（methyl alcohol，Methanol）CAS No.：67-56-1（1）分子式 CH4O（2）相对分子质量32．04（3）结构式 CH3O，（4）外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。
苯和甲苯物性参数
下图是板式塔的简略图:
表1苯和甲苯的物理性质
项目 分子式 分子量M 沸点（C ） 临界温度tc （C ）
临界压强F C （kPa ）
苯A
GH s 78.11 80.1 288.5 6833.4 甲苯B C 6H 5— CH 92.13 110.6
318.57 4107.7
表2 苯和甲苯的饱和蒸汽压
温度
c
80.1 85 90 95 100 105 110.6 r o P A ,kPa 101.33 116.9 135.5 155.7 179.2 204.2 240.0
P B , kPa
40.0
46.0 54.0 63.3 74.3 86.0 表3常温下苯一甲苯气液平衡数据（[2] :
P 8例1 — 1附表2）
温度
c
80.1 85 90 95 100 105 液相中苯的摩尔分率 1.000 0.780 0.581 0.412 0.258 0.130 汽相中苯的摩尔分率 1.000 0.900 0.777
0.630
0.456
0.262
表4 纯组分的表面张力（[1] : R 78附录图7）
温度
80
90
100
110
120
T
T
--■ - ■ .
1:
T
*- a 1
i - II ■
-厂
•冷凝水 T 苇長盂舉）
回潇躍
V m
I
再沸器
一塔顶产品 （或冷遥为谓出加热水蒸汽
表5 组分的液相密度（[1] : P382附录图8）
表6液体粘度比（[1] : P365）
表7常压下苯——甲苯的气液平衡数据
最新文件仅供参考已改成文本。
方便更改。
苯-甲苯-二甲苯性质
苯1 、名称23概述：高度易燃，可致癌。
毒性：通过长时间的吸入、皮肤接触以及吞食对身体产生严重危害。
诱变剂。
危险等级（GB6944-86）：3.2（处于中级闪点组的可燃液体）潜在的健康危害眼睛：对眼睛产生严重的刺激。
可造成轻度短暂性伤害。
皮肤：产生中度皮肤刺激。
可通过皮肤吸收有害数量的苯。
与液态苯直接接触可产生红斑和气泡。
长时间或反复接触可导致干性鳞状皮炎或引起二次感染。
摄入：吸取危害。
可抑制中枢神经系统，起初以兴奋为特征，随后产生头痛，头晕目眩，昏昏欲睡以及恶心。
进一步可以导致虚脱，失去意识，昏迷甚至由于呼吸衰竭而死亡。
可导致类似呼吸苯蒸汽产生的后果。
吸入到肺中的苯可产生化学性肺炎，这种肺炎可能是致命的。
吸入：产生呼吸道刺激。
可导致中枢神经系统的不良后果，包括头疼、惊厥、直至死亡。
可产生昏睡、丧失意识及中枢神经系统的压抑。
对中枢神经系统的影响包括：混淆、运动失调、眩晕、耳鸣、虚弱、迷惑、嗜眠症、最终昏迷。
在苯环境中可导致骨髓的不可逆伤害，还可导致再生障碍。
苯可以吸入肺部。
慢性：实验室动物实验证实苯可能导致癌症。
长时间或反复暴露在苯环境中会导致不利的可重复出现的后果。
可引起骨髓畸形，影响造血功能。
还可引起贫血及其它血细胞奇异。
慢性吸入与较高的白血病和骨髓瘤的发生率有关。
据报道，苯具有免疫抑制剂的作用。
动物研究表明苯还会引起胎儿生长发育延缓或畸形。
4 、急救措施眼睛：立即用大量的水至少冲洗15分钟，不时提升上下眼皮，立即寻求医疗救助。
皮肤：立即寻求医疗救助。
马上采用大量的肥皂水至少冲洗15分钟，脱去脏的衣服和鞋，洗后再穿。
摄入：不要诱发呕吐。
如果受害者意识清醒，让其喝下2~4杯牛奶和水。
绝不要让意识不清醒的人口服任何东西，因为可能导致呼吸危险。
应立即寻求医疗救助。
吸入：立即寻求医疗救助。
迅速将受害者从苯氛围转移到空气新鲜的地方。
如果呼吸发生困难，可让其吸氧。
不可采用嘴对嘴的复苏方式。
如果呼吸已停止，宜采用适当的机械装置如氧气袋、面罩等进行人工呼吸。