苯-甲苯物性参数

《化工原理课程设计二》任务书(1)

(一）设计题目：

试设计一座苯—甲苯连续精馏塔，要求进料量吨/小时，塔顶馏出液中苯含量不低于99%，塔底馏出液中苯含量不高于2%，原料液中含苯41%（以上均为质量%）。

（二）操作条件

（1）塔顶压强4kPa（表压）

（2）进料热状况

（3）回流比自选

（4）单板压降不大于0.7kPa

（三）设备型式：

（1）F1型浮阀塔；（2）筛板塔

（四）设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行

（五）厂址：西宁地区

（六）设计要求：

1、概述

2、设计方案的确定及流程说明

3、塔的工艺计算

4、塔和塔板主要工艺尺寸的设计

（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定；

（2）塔板的流体力学验算

（3）塔板的负荷性能图

5、设计结果概要或设计结果一览表

6、 对本设计的评述和有关问题的分析讨论

设计基础数据

3、饱和蒸汽压P 用Antoine 方程计算

log P 0=A-C

t B 0

6、液体粘度μl

8、其它物性数据：查相关手册得到

精馏塔苯和甲苯

齐齐哈尔大学 化工原理课程设计 题目苯—甲苯精馏 学院食品与生物工程学院 专业班级食工145 学生姓名鲁聿 指导教师佟白 成绩 2016 年11 月23 日

摘要 本次课程设计是利用板式精馏塔分离苯-甲苯，采取连续精馏已得到纯度较高的馏出物，根据已给出的设计条件，我们操作条件选取了泡点进料，操作压力选为4Kpa，具体设备选取筛板塔，筛板塔具有结构简单，造价低，效率高等优点，但易堵塞，不宜处理粘性大、脏的和带固体粒子的料液。设计过程中根据要求对精馏塔的结构尺寸进行了准确计算和相关流体力学校核，以及接管尺寸的计算，绘制出了装配图。 工业上对塔设备的主要要求: (１) 气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。(２) 操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。(３) 流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。(４) 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。(５) 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。(６) 塔内的滞留量要小。 实际上,任何塔设备都难以满足上述要求,因此,设计者应根据塔型特点,物系性质,生产工艺条件,操作方式,设备投资.操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素,依矛盾的主次,综合考虑,选择适宜的塔型。 关键词：苯甲苯分离过程：精馏塔

Abstract This course is designed for separation of benzene and methylbenzene by distillation column, taking distillate continuous distillation has high purity, according to the design conditions have been given, we select the operating conditions of bubble point feed operation pressure is 4Kpa, the specific equipment selection of sieve plate tower, plate tower has the advantages of simple structure, low cost, efficiency the advantages, but not easy to be blocked, the viscous, dirty and solid particles of liquid. According to the requirements of the design process, the structure size of the distillation column was calculated and correlated with the fluid mechanics and the calculation of the nozzle size.The main requirements of tower equipment industry: (1) gas (steam), liquid processing capacity, production capacity is large, still without entrainment, a liquid blocking or flooding damage operation phenomenon. (2) the operation stability, flexibility, i.e. when the tower equipment gas (steam), liquid loading of a wide range of changes, still can stabilize the operation in the mass transfer efficiency under the conditions of high reliability and should ensure long-term continuous operation must have the.(3) the fluid flow resistance is small, the fluid flow through the device of the small pressure drop, which will greatly reduce the power consumption, thereby reducing operating costs. For vacuum distillation operation, too much pressure drop will make the entire system can not maintain the necessary vacuum degree, the ultimate failure of the operation of the system. (4) the structure is simple, the material consumption is small, and the manufacture and installation are easy. (5) corrosion resistance and not easy to plug, convenient operation, adjustment and maintenance. (6) retention tower to be small.

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 - 591.75K A= 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 - 500K A= 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 - 1500K A= 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 - 383.78K A=-226.08 B= 6805.7 C= 37.542 D=-.060853 E= 1

例6-1苯(A)与甲苯(B)的饱和蒸气压和温度的关系数据如本

例6-1苯（A）与甲苯（B）的饱和蒸气压和温度的关系数据如本题附表1所式。试利用拉乌尔定律和相对挥发度，分别计算苯—甲苯混合液在总压P为 101.33kPa下的气液平衡数据，并作出温度—组成图。该溶液可视为理想溶液。 例6-1 附表1 ，kPa ，kPa 解：（1）利用拉乌尔定律，计算气液平衡数据在某一温度下由本题附表1可查得该温度下纯组分苯与甲苯的饱和蒸气压与，由于总压P为定值，即 ，则用式求液相组成x，再应用式求平衡的气相组成y，即可得到一组标绘平衡温度—组成（t-x-y）图的数据。 以为例，计算过程如下： 和 其它温度的计算结果列于本题附表2中。 例6-1 附表2

根据以上数据，即可标绘得到如图所示的t-x-y图。 （2）利用相对挥发度，计算气液平衡数据因苯—甲苯混合液为理想溶液，故其相对挥发度可用下式计算，即： 以95℃为例，则： 其它温度下的α值列于题附表3中。

通常，在利用相对挥发度法求x-y关系时，可取温度范围内的平均相对挥发度，在本题条件下，附表3中两端温度下的α数据应除外（因对应的是纯组分，即为x-y曲线上两端点），因此可取温度为85℃和105℃下的α平均值，即： 将平均相对挥发度代入下式中，即 并按附表2中的各x值，由上式即可算出气相平衡组成y，计算结果也列于附表3中。 比较本题附表2和附表3，可以看出两种方法求得的x-y数据基本一致。对两组分溶液，利用平均相对挥发度表示气液平衡关系比较简便。 例6-1 附表3 例6-2对某两组分理想溶液进行常压闪蒸，已知为0.5（原料液中易挥发组分的摩尔分率），若要求气化率为60%，试求闪蒸后平衡的气液相组成及温度。 常压下该两组分理想溶液的x-y及t e-x关系如本例附图所示。

化工原理课程设计(苯甲苯的分离)

化工原理课程设计题目： 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 设计时间：

序言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。 目录

一、化工原理课程设计任书 (3) 二、设计计算 (3) 1.设计方案的确定 (3) 2.精馏塔的物料衡算 (3) 3.塔板数的确定 (4) 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8) 5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10) 6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11) 7.筛板的流体力学验算 (13) 8.塔板负荷性能图 (15) 9.接管尺寸确定 (30) 二、个人总结 (32) 三、参考书目 (33)

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。

苯和甲苯

毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产11万吨乙苯精馏塔工艺设计 函授站：陕西工业技术学院函授站专业：应用化工技术 班级：双工艺1250班指导老师：何升明 1、设计（论文）的主要任务和目标 2、设计（论文）的基本要求和内容 (1)目录和摘要 (2)设计方案的选择及流程说明 (3)工艺计算：物料衡算和热量衡算 (4)主要设备选型与计算 (5)辅助设备选型与计算 (6)计算结果汇总 (7)绘制带控制点的工艺流程图和主题设备结构图各一张（2号图纸） (8)主要参考文献 3、进度安排

年产30万吨苯精馏塔工艺设计 摘要 本设计任务书为年产30万吨苯的精馏设计，采用浮阀精馏塔，常压、泡点进料。将原料经过预热器预热至泡点温度 94O C后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝成的饱和液体，其中一部分回流到塔内，其余部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送入储罐。该物系属于易分离物系。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品冷却后送入储罐。同时在设计过程中为了节省能耗，将冷却器产生的蒸汽用来加热原料液或用产品的余热来加热原料。从而，节省能量，节省资金投入。 本设计就是对此精馏塔的一些主要的设计数据进行计算。 关键词：浮阀塔，泡点进料，全冷凝器，常压 第1章绪论 1.1设计背景 为了加强工业技术的竞争力，长期以来，各国都在加大塔的研究力度。如今在我国常用的板式塔中主要为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌型塔等。填料种类出拉西、环鲍尔环外，阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。更加强了对筛板塔的研究，提出了斜空塔和浮动喷射塔等新塔型。同时我国还进口一些新型塔设备，这些设备的引进也带动了我国自己的塔设备的科研、设计工作，加速了我国塔技术的开发。 国外关于塔的研究如今已经放慢了脚步，是因为已经研究出了塔盘的效率并不取决与塔盘的结构，而是主要取决与物系的性质，如：挥发度、黏度、混合物的组分等。国外已经转向研究“在提高处理能力和简化结构的前提下，保持适当的操作弹性和压力降，并尽量提高塔盘的效率。”在新型填料方面则在努力的研究发展有利于气液分布均匀、高效和制造方便的填料。 经过我国这些年的努力，在塔研究方面与国外先进技术的差距正在不断的减 2. 全塔物料衡算 2.1全塔物料衡算 苯的摩尔质量：M=78kg/kmol

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 MePh BnH CAS号108-88-3 PubChem1140 ChemSpider1108 SMILES InChI InChIKey YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYAT ChEBI17578 RTECS XS5250000 DrugBank DB01900 KEGG C01455 IUPHAR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 704 3 2 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。 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

苯、甲苯安全生产要点

苯、甲苯安全生产要点 1工艺简述苯、甲苯是重要的基本有机原料。采用环丁砜抽提法制苯、甲苯（联产品）的生产工艺是以重整液为原料，环丁砜作溶剂，用抽提和提馏相结合的方法除去其中的非芳烃后，将苯、甲苯抽提出来，以达到分离芳烃的目的。其工艺过程主要由抽提、提馏、白土处理和分离工序组成。抽提工艺是将含碳六、碳七芳烃组分的重整液，从抽提塔下部入塔，与自上而下的环丁砜溶剂在塔内逆流接触，非芳烃在塔顶导出，塔底富溶剂送至提馏塔上部，含有非芳烃和苯的塔顶蒸汽冷凝和冷却后送至水汽提塔，除去溶剂中的水分去抽提塔。塔底富溶剂则送至溶剂回收塔蒸出碳六、碳七，再通过白土塔除去其中的微量烯烃，然后经苯塔分离出高纯度的苯和甲苯。本装置生产中所接触的物料苯、甲苯和非芳烃碳五等均为易燃、易爆、有毒物质。2重点部位2.1抽提塔系用环丁砜作萃取溶剂萃取苯、甲苯的设备，是本装置生产的关键部位。该塔操作比较复杂，工艺参数控制要求严格。操作失误及维护保养不当造会成事故，环丁砜冰点较高（27.4—27.8℃），非常容易冻结管线，特别是仪表管线的堵塞，可造成生产控制紊乱。 2.2苯塔是本装置的成品塔。苯和甲苯都极易燃、易爆，且毒性大，苯的冰点又高（5.4℃），容易冻结堵塞管线，存在危险因素较多，特别是冬季生产更应注意。3安全要点 3.1抽提塔3.1.1经常注意对抽提温度、溶剂比、塔底溶剂与烃相液面、抽提压力等重要操作指标进行检查，使之保持在规定范围内，防止上述指标波动造成溶解度与选择性、收

率与质量失去平衡，以及系统操作控制紊乱等。3.1.2注意对管道特别是仪表管线保温（蒸汽伴管）的检查。要防止因控制仪表管线冻结堵塞造成误指示引起误操作。仪表要定期校验和维护保养，保持操作机构灵活完好。3.1.3停车时要注意检查系统内物料是否排出，防止物料在塔内凝结。降温期间应注意塔压变化，不能造成负压，压力降低时应补氮气充压。3.2苯塔3.2.1注意对塔底和塔顶压力差、温度差及回流比的监视，特别是顶温度和回流比，发现压力和温度差及塔顶温度异常升高、回流比过大，操作人员应及时调节处理，防止发生塔液泛和污染塔顶产品。3.2.2苯系统的动静密封点甚多，且温度较高，泄漏的机会也多。因此要注意加强密封点的检查和监测，及时消除跑冒滴漏，防止漏料造成火灾、爆炸及中毒危险。3.3其它部位3.3.1冬季应注意检查输送环丁砜物料的离心泵防冻措施，防止物料冻结导致泵体冻裂。3.3.2应注意检查重整抽提塔塔顶受槽、汽提塔接受器等的氮封是否建立。3.3.3应注意检查溶剂回收塔是否保持负压操作，水封液面是否正常，气密是否良好，防止溶剂热分解。3.3.4应注意检查蒸馏塔、苯塔、加热护是否用测厚仪定期测壁厚，并做好记录，以防设备腐蚀穿孔泄漏着火。蒸汽灭火，吹扫装置应可靠、好用。3.3.5回收塔内有硫化铁生成，拆人孔等作业应注意检查是否进行了冲洗，防止硫化铁暴露空气中自燃着火。

苯与甲苯

一、概述 化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质. 芳香族化合物是化工生产中的重要的原材料，而苯和甲苯是各有其重要作用。苯是化工工业和医药工业的重要基本原料，可用来制备染料，树脂，农药，合成药物，合成橡胶，合成纤维和洗涤剂等等；甲苯不仅是有机化工合成的优良溶剂，而且可以合成异氰酸酯，甲酚等化工产品，同时也可以用来制造三硝基甲苯，苯甲酸，对苯二甲酸，防腐剂，染料，泡沫塑料，合成纤维等。 精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔，实现苯——甲苯的分离。苯——甲苯体系比较容易分离，待处理料液清洁。因此用筛板塔。 筛板塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，筛板塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。

二、设计方案的确定 本设计任务为分苯—甲苯的混合物，对于二元混合物的分离，应采用连续常压精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至贮罐。该物系属于易分离物系，故操作回流比取为2.7。塔底采用直接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至贮罐。 三、精馏塔的物料衡算 ⒈ 原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率 苯的摩尔质量为： 78.11/kg kmol 甲苯的摩尔质量为： 92.13/kg kmol 0.55/78.11 0.590.55/78.110.45/92.13 F x = =+ 0.995D x = 0.01 W x = ⒉ 原料液及其塔顶与塔底产品的平均摩尔质量 0.5978.11(10.59)92.1383.86/F M kg km ol =?+-?= 0.99578.11(10.995)92.1378.18/D M kg km ol =?+-?=