苯和甲苯物性参数
不同温度下苯和甲苯的密度表
不同温度下苯和甲苯的密度表以下是不同温度下苯和甲苯的密度表:| 温度 (°C) | 苯的密度 (g/mL) | 甲苯的密度 (g/mL) || -------- | -------------- | -------------- || 0 | 1.018 | 1.047 || 10 | 1.036 | 1.069 || 20 | 1.063 | 1.096 || 30 | 1.092 | 1.126 || 40 | 1.122 | 1.158 || 50 | 1.146 | 1.184 || 60 | 1.166 | 1.214 || 70 | 1.183 | 1.242 || 80 | 1.203 | 1.274 || 90 | 1.225 | 1.307 | 密度是物质的一个重要性质，它影响着物质的质量和体积。
在苯和甲苯中，密度随着温度的升高而增加，这可能是由于温度增加导致分子运动速率增加，从而使物质密度增加。
在这个表格中，我们可以看到苯和甲苯的密度在温度升高时有一个明显的增加，这可能是由于分子之间的相互作用力随着温度的升高而减弱。
拓展:密度是物质的一个重要性质，它指的是物质的质量与体积之比。
密度通常被用来描述物质的密度特性，例如，密度可以用来计算物体的体积、质量、密度以及其它物理性质。
在物理学中，密度是一个重要的概念，它广泛应用于力学、热力学、电学和磁学等领域。
对于苯和甲苯来说，密度的变化不仅与温度有关，还与压力有关。
通常情况下，压力对苯和甲苯的密度也有影响，但是压力的影响相对较小。
在实际应用中，苯和甲苯的密度通常被用来确定它们的性质，例如，密度可以用来计算苯和甲苯的挥发速度和蒸馏效率，也可以用于设计和优化蒸馏塔的结构。
苯与甲苯的精馏塔设计
苯与甲苯的精馏塔设计苯与甲苯是常见的有机化工原料，其精馏塔设计是化工工程中的重要环节之一首先，我们需要确定设计的目标和要求。
在苯与甲苯的精馏过程中，一般的设计目标是实现高纯度的苯和甲苯产品，并且在经济效益上达到最佳。
第二步，需要进行物性参数测定和实验数据收集。
包括苯和甲苯的蒸气压、沸点、密度等物性参数，以及其在不同温度下的相平衡数据等。
接下来，可以运用精馏塔设计的经典方法，如麦凯布-塔克方法或史密斯方法，进行精馏塔的初步设计。
在初步设计中，首先确定塔顶和塔底的操作压力，即以什么方式进行冷凝和加热。
其中，冷凝方式可以通过冷凝器来进行，而加热可以通过加热器来实现。
然后，可以根据塔底的更容易凝结的成分，例如甲苯，选择合适的塔底冷凝器类型。
常见的塔底冷凝器类型包括冷却盘、冷凝卷管和冷凝器。
接下来，进行塔板的设计。
塔板的设计包括确定板间距、塔板孔径、塔板的有效蒸汽速度等参数。
这些参数对于实现塔板上液相和气相的充分搅拌、易于负荷和操作都非常重要。
在塔板设计完成后，可以进行塔塞的设计。
塔塞的设计包括塔塞的形状、大小以及布置在塔板上的位置。
塔塞的作用是增加交换效果，提高分离效果。
在塔板和塔塞设计完成后，可以进行填料的设计。
填料的设计包括填料的材料选择、填料的形状和尺寸。
填料的作用是增加表面积，提高蒸馏效率。
最后，进行精馏塔的热力学计算和模拟。
可以通过现有的化工流程模拟软件，如Aspen Plus，对精馏塔进行热力学计算和性能预测。
这可以帮助我们更好地了解在不同操作条件下，塔的性能如何，以及它能否满足设计要求。
总结起来，苯与甲苯的精馏塔设计是一项复杂且精细的工程，需要综合考虑物性参数、操作要求和经济效益等因素。
通过前期的物性参数测定和实验数据收集，结合经典的精馏塔设计方法和现代化工流程模拟软件的应用，可以设计出高效、可靠的精馏塔。
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。
苯甲苯苯酚的分子结构及典型性质的比较教案
教学过程一、复习预习1.复习苯及苯的同系物的相关概念2.复习苯酚的相关概念及性质二、知识讲解考点1：苯、甲苯、苯酚、分子结构的比较1.苯、甲苯、苯酚、分子结构（1）苯：苯的分子式为C6H6，结构式为结构简式为或。
（2）甲苯：甲苯的分子式为C7H8，结构简式为。
（3）苯酚：苯酚的分子式为C6H6O,结构简式为OH。
2.苯、甲苯、苯酚、分子结构中的异同相同点：苯、甲苯、苯酚在分子结构中都含有苯环。
不同点：苯与甲苯属于同系物，甲苯与苯酚由于苯环上的取代基不同而分属不同分支。
考点2：苯、甲苯、苯酚物理性质的比较苯（甲苯）：无色带有特殊气味的液体，有毒，不溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水小。
苯酚：无色、有特殊气味晶体（易被氧化呈现粉红色）常温时微溶于水，70℃时与水互溶，易溶于乙醇等有机溶剂，苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性。
考点3： 苯、甲苯、苯酚化学性质的比较1.取代反应：苯：苯的取代反应取代的都是苯环上的H−→−+Fe 2Br H B r +2C 60SO H 242NO HO 。
浓−−−→−-+O H 2+甲苯：与液溴反应中，在光照条件下取代的是连接苯环烃基上的H ；而在催化剂条件下则取代的是苯环上的H 。
苯酚：苯酚与液溴及硝化反应反应取代的是苯环上的H ；＋3B r 2B r ↓＋3HB r+-2NO HO 3O2与氢氧化钠反应则是取代的是酚羟基上的HNaOH OH 2在酯化反应中，充当醇的角色取代的是酚羟基上的H ，充当酸的角色是整个酚羟基被取代 C 6H 50H + CH 3COOHC 6H 5OOCCH 3 + H 2O C 6H 5OH +CH3OHC 6H 5OOCH 3 + H 2O2.加成反应苯、甲苯、苯酚在加成反应中均在苯环上加成 ∆−−→−+催化剂2H 3OH 3H 2催化剂OH(环己醇)3.氧化反应苯、甲苯、苯酚均可以再空气中燃烧，产生明亮的火焰和浓烈的黑烟。
2C 6H 6+15O 2 −−→−点燃12CO 2+6H 2O C 7H 8+ 9O 2 −−→−点燃 7CO 2+4H 2O 2C 6H 5OH +14O 2−−→−点燃12CO 2+6H 2O 甲苯和苯酚均可被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸苯酚被酸性高锰酸钾氧化主要生成对苯醌， 在空气中缓慢氧化的产物也是苯醌，有邻苯醌和对苯醌。
TOL-甲苯
甲苯甲苯的球棍模型甲苯methylbenzene甲苯系苯的同系物，亦名“甲基苯”、“苯基甲烷”，具有类似苯的芳香气味，沸点（常压）110.63℃，熔点-94.99℃。
甲苯不溶于水，溶于乙醇、乙醚和丙酮。
蒸气和空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2～7.0％（体积）。
如甲苯溶解溴后，在光照条件下，甲基上的氢原子被溴原子取代（与甲烷相似）而在铁作催化剂条件下，苯基上的氢原子被溴原子取代（与苯相似）；但甲苯分子中存在着甲基和苯基的相互影响，使得甲苯又具有不同于苯和甲烷的性质，如苯环上的取代反应（卤化、硝化等），甲苯比苯容易进行，甲苯分子中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
[编辑本段]性质参数物理性质甲苯是最简单，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，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/k g，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克／厘米3。
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；一份甲苯和三份硝酸硝化，可得到三硝基甲苯（俗名TNT）；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。
甲苯的理化性质及危险特性表
急
处
置
原
则
【急救措施】
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量温水，催吐。就医。
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
【灭火方法】
喷水冷却容器，尽可能将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。
（2）在生产企业设置DCS集散控制系统，同时设置安全联锁、紧急停车系统(ESD)以及正常及事故通风设施并独立设置。
（3）装置内配备防毒面具等防护用品，操作人员在操作、取样、检维修时宜佩戴防毒面具。装置区所有设备、泵以及管线的放净均排放到密闭排放系统，保证职工健康不受损害。
（4）介质为高温、有毒或强腐蚀性的设备及管线上的压力表与设备之间应有能隔离介质的装置或切断阀。另外，装置中的设备和管道应有惰性气体置换设施。
（3）储罐采用金属浮舱式的浮顶或内浮顶罐。储罐应设固定或移动式消防冷却水系统。
（4）生产装置重要岗位如罐区设置工业电视监控。
（5）介质为高温、有毒或强腐蚀性的设备及管线上的压力表与设备之间应有能隔离介质的装置或切断阀。另外，装置中的甲、乙类设备和管道应有惰性气体置换设施。
【运输安全】
（1）运输车辆应有危险货物运输标志、安装具有行驶记录功能的卫星定位装置。未经公安机关批准，运输车辆不得进入危险化学品运输车辆限制通行的区域。
甲苯的理化性质及危险特性表
化学品名称
中文名称：甲苯英文名称：methylbenzene危规号：32052UN编号：1294
分子式：C7H8分子量：92.14CAS号：108-88-3危险性类别：第3.2类中闪点易燃液体
苯甲苯二元物系浮阀式精馏塔设计
目录摘要 0绪论 (1)设计方案的选择 (2)第一章工艺计算 (2)1.1物料衡算 (3)1.1.1原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 (3)1.2 物性参数的计算 (3)1.2.1 温度的计算 (3)1.2.2 密度的计算 (4)1.2.4混合物的黏度 (7)1.2.5 相对挥发度的计算 (8)1.3.理论塔板数及实际塔板数的计算 (9)1.3.1 最小回流比的计算 (9)1.3.2 操作线方程的确定 (9)1.3.3 精馏塔理论板数的计算 (9)1.3.4全塔效率计算 (10)第二章板式塔主要的工艺尺寸的设计计 (12)2.1.1操作压力计算 (12)2.1.2 热量衡算 (12)①加热介质的选择 (12)②比热容的计算 (12)2.1.3 气液相体积流量的计算 (15)2.2塔体工艺尺寸的计算 (15)2.2.1精馏塔塔径的计算 (15)2.3塔板工艺尺寸的计算 (17)2.3.1溢流装置的设计 (17)2.3.2浮阀布置设计 (18)2.3.3浮阀板流体力学验算 (19)2.4塔板负荷性能图 (21)2.4.1液沫夹带线的绘制 (21)2.4.2液泛线的绘制 (21)2.4.3漏液线的绘制 (22)2.4.4液相负荷的下限线的绘制 (22)2.4.5液相负荷的上限线的绘制 (22)2.4.6小结 (23)第三章辅助设备及选型 (23)3.1 接管的计算与选择 (23)3.1.1进料管的选择 (23)3.1.2回流管的选择 (24)3.1.3釜底出口管路的选择 (24)3.1.4塔顶蒸汽管 (24)3.1.5 加料蒸汽管的选择 (24)第四章塔总体高度的计算 (24)4.1塔的顶部空间高度 (25)4.2塔的底部空间高度 (25)结果汇总表.......................................... .. (26)参考文献 (27)结束语............................... . (27)摘要浮阀塔是化工生产中主要的传质设备。
甲苯物质安全数据表
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
职业接触限值(mg/m3)
毒理学资料
运
输
信
息
危规号:32052
UN编号:1294
MAC
-
LD50：5000 mg/kg(大鼠经口)；12124 mg/kg(兔经皮)
LC50：20003mg/m3，8小时(小鼠吸入)
包装类别:O52
包装标志:
PC-TWA
50
包装方法
小开口钢桶；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。
PC-STEL
100
侵入途径
吸入、食入
食入
饮足量温水，催吐。就医。
灭火剂
泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。
泄露应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
操作处置与储存
操作注意事项
密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
甲苯的制备和性质
甲苯甲苯（法语：Toluène，德语: Toluol，英语：Toluene，IUPAC：Methylbenzene，分子式：C7H8），是一种无色，带特殊芳香味的易挥发液体。
甲苯是芳香族碳氢化合物的一员，它的很多性质与苯很相像，在现今实际应用中常常替代有相当毒性的苯作为有机溶剂使用，还是一种常用的化工原料，可用于制造喷漆、炸药、农药、苯甲酸、染料、合成树脂及涤纶等。
同时它也是汽油的组分之一。
甲苯别名甲基苯、苯基甲烷识别缩写PhMe M ePh B nHCAS号108-88-3PubChem1140ChemSpider1108SMILESInChIInChIKey YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYAT ChEBI17578RTECS XS5250000DrugBank DB01900KEGG C01455IUPHAR配体5481性质化学式C7H8 (C6H5CH3)摩尔质量g·mol⁻¹外观清澈的无色液体密度g/mL（液体）熔点−93 ℃沸点℃溶解性（水）g/100 mL (20-25℃)黏度cP，20℃危险性警示术语R：R11-R38-R48/20-R63-R65-R67安全术语S：S2-S36/37-S29-S46-S62主要危害高度易燃NFPA 70432闪点 4 ℃/ ℉相关物质相关芳香烃苯、二甲苯、萘相关化学品甲基环己烷若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。
历史1844年甲苯由法国科学家Henri Etienne Sainte-Claire Deville通过对吐鲁香胶的干馏首次制备成功，甲苯的英语名称toluene也由此而来。
1861年，德国化学家约瑟夫·威尔布兰特用甲苯作原料，首次合成了不纯的TNT。
1880年，高纯度TNT也由甲苯制备成功。
1891年，德国开发了以甲苯为基础原料的TNT工业制备法，这种方法经过不断改进后至今仍被使用。
甲苯的主要理化及危险特性表
建规火险分级：甲
聚合危害：不能发生。
禁忌物：强氧化剂。
燃烧性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸混合物。
稳定性：稳定
爆炸极限（V%）：1.2～7.0。
避免接触的条件：
引燃温度（℃）：535
危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸混合物。遇热、明火、易引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火会回火着燃。
对人体危害
对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。急性中毒：眼及上呼吸明显的刺激症状、眼结膜及咽喉充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、意识模糊。重者有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合症、肝肿大、女工月经异常、皮肤干燥、开裂、皮炎。
急
救
吸入高浓度者立即脱离现场至新鲜空气处。有症状者给吸氧,密切观察病情变化。对症处理。可用葡萄糖醛酸。有意识障碍或抽搐时注意防治脑水肿,参见<急性化学物中毒性脑病的治疗>。心跳未停者忌用肾上腺素。眼污染液体时立即用清水冲洗。对症处理。
理
化性
质
性状：无色透明挥发性液体,有气味似苯。
溶解性：不溶于水,溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。
熔点（℃）：-94.9
沸点（℃）：110.6
相对密度（水=1）：0.87
燃烧热（kJ/mol）：3905.0
饱和蒸汽压（kPa）：4.89/30℃
相对密度（空气=1）：3.14
燃烧爆炸危险性
闪点（℃）： 4℃(闭杯)。
甲苯的主要理化及危险特性表
标
识
中文名：甲苯
英文名：Toluene
目录序号：1014
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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（℃） 临界温度tC（℃）
临界压强P
C
（kPa）
苯A C6H6 78.11 80.1 288.5 6833.4
甲苯B C6H5—CH3 92.13 110.6 318.57 4107.7
表2 苯和甲苯的饱和蒸汽压
温度C0 80.1 85 90 95 100 105 110.6
0
A
P
,kPa
101.33 116.9 135.5 155.7 179.2 204.2
240.0
0
B
P
，kPa
40.0 46.0 54.0 63.3 74.3 86.0
表3 常温下苯—甲苯气液平衡数据（[2]：8P例1—1附表2）
温度C0 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]：378P附录图7)
温度 80 90 100 110 120
苯，mN/m 甲苯，Mn/m 21.2 21.7 20 20.6 18.8 19.5 17.5 18.4 16.2
17.3
表5 组分的液相密度([1]：382P附录图8)
温度(℃) 80 90 100 110 120
苯,kg/3m 814 805 791 778 763
甲苯,kg/3m 809 801 791 780 768
表6 液体粘度µL（[1]：365P）
温度(℃) 80 90 100 110 120
苯（mPa.s）
0.308 0.279 0.255 0.233 0.215
甲苯（mPa.s）
0.311 0.286 0.264 0.254 0.228
表7
常压下苯——甲苯的气液平衡数据
温度t ℃ 液相中苯的摩尔分率 x 气相中苯的摩尔分率
y
110.56 0.00 0.00
109.91 1.00 2.50
108.79 3.00 7.11
107.61 5.00 11.2
105.05 10.0 20.8
102.79 15.0 29.4
100.75 20.0 37.2
98.84 25.0 44.2
97.13 30.0 50.7
95.58 35.0 56.6
94.09 40.0 61.9
92.69 45.0 66.7
91.40 50.0 71.3
90.11 55.0 75.5
80.80 60.0 79.1
87.63 65.0 82.5
86.52 70.0 85.7
85.44 75.0 88.5
84.40 80.0 91.2
83.33 85.0 93.6
82.25 90.0 95.9
81.11 95.0 98.0
80.66 97.0 98.8
80.21 99.0 99.61
80.01 100.0 100.0