圆整后取：Nmin?4块 ，所以适宜的进料位置在第四块板。 4.3.7 全塔效率的估算
1全塔平均温度为：??105?65??85℃
2在温度85℃下查得水的粘度[14]：?水?0.3355?10-3Pa?s 在温度85℃下查得甲醇的粘度[14]：?甲醇?0.265?10-3Pa?s 那么：
???甲醇xF??水?1-xF?
（4-8）
?0.265?10?3?0.692?0.3355?10?3??1?0.692??0.287?10?3Pa?s
全塔效率为：
ET?0.49???L?4.3.8 实际板数
实际进料板：
Nm?圆整后取9块 实际板数为：
NP?Nmin4??8.306块 （4-10） ET48.16%?0.245?0.49?1?3.74?0.287?0.245?100%?48.16% （4-9）
NET?15.1?31.35块
48.16%（4-11）
圆整后取32块，本设计采用32块板。
主要原因有：原料液粗甲醇不是简单的甲醇和水的混合物，还有与甲醇相对挥发度较小的组分；选用的塔板数较多可以减小塔径，但一定会造成塔高过高，对塔的制造成本较高，操作的成本也会较高。
4.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数
4.4.1 操作压力及温度 （1）操作压力
进料板压力：
PF?101.33?9?0.9?109.43KPa
精馏段平均压力：
Pm?101.33?109.43?105.38KPa
2塔釜板压力：
PW?101.33?32?0.9?130.13KPa
提馏段平均压力：
Pm?109.43?130.13?119.78KPa
2（2）操作温度
表4.1 甲醇和水的安托尼系数
安托尼系数
H2O CH3OH
A 7.07406 7.19736
B 1657.46 1574.99
C 227.02 238.23
Min～Max 10～168 16～91
依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中甲醇、水的饱和蒸气压由安托尼方程计算。则H2O的安托尼方程[17]：
lgpA?7.07406?（4-12）
CH3OH的安托尼方程[17]：
lgpB?7.19736?（4-13）
由泡点方程试差[17]可得当 tD=65.0℃时 ?Kixi?1 同理可求出 tF=70℃时 ?Kixi?1
tW=105℃时 ?Kixi?1
**1657.46
tA?227.021574.99
tB?238.22所以： 塔顶温度 tD=65℃
进料板温度 tF=70℃ 塔釜温度 tW=105℃
则：精馏段平均温度为：
tm?65?70?67.5?C 2105?70?87.5?C 265?105?85?C 2提馏段平均温度为：
??tm全塔平均温度为：
t?4.4.2 平均摩尔质量的计算 （1）塔顶平均摩尔质量
y1?0.999 x1?0.999
MVDm?0.999?32??1?0.999??18?31.986kg/kmol MLDM?0.999?32??1?0.999??18?31.986kg/kmol
（2）进料板平均摩尔质量 yF?0.865 xF?0.692
MLFM?0.692?32??1?0.692??18?27.688kg/kmol
MVFM?0.865?32??1?0.865??18?30.11kg/kmol
（3）塔釜平均摩尔质量计算 yW?0.028 xW?0.0056
MVWM?0.028?32??1?0.028??18.?18.392kg/kmol MLWM?0.0056?32??1?0.0056??18?18.078kg/kmol
（4）精馏段平均摩尔质量
MVM?MVDm?MVFm31.986?30.11??31.048kg/kmol
22MLDm?MLFm31.986?27.688??29.837kg/kmol
22MLM?（5）提馏段平均摩尔质量
?M?MVMVFm?MVWm30.11?18.392??24.251kg/kmol
22MLFm?MLWm27.688?18.078??22.883kg/kmol
22?M?ML4.4.3 平均密度及体积流量的计算
[18]
查《化学工程设计手册》得到：tm=67.5℃时 ?甲醇＝752.20kg/m3 ?水=979.20kg/m3
??87.5℃时 ?甲醇＝727.88kg/m3 ?水=967.00kg/m3 tm进料板的质量分数为：
xf?0.692?32?0.7998
0.692?32?0.308?180.999?32?0.9994
0.999?32?0.001?18塔顶的质量分数为：
x1?塔釜的质量分数为：
xw?0.0056?32?0.0099
0.0056?32?0.9944?18（1）精馏段平均密度及体积流量的计算 气相： 若气体为理想气体，则：
?Vm?精馏段的汽相负荷为：
PmMVm105.38?31.048??1.155kg/m3 RTm8.314??273.15?67.5?V??R?1?D?2.044?195.262?399.116kmol/h Vn?VMVm?399.116?31.048?10728.791m3/h
1.155?Vm液相： 平均质量分数为：
xLm?xf?x12?0.7998?0.9994?0.8996
2那么液相的平均密度为：
（4-14）
11?Lm?xLm?甲醇?1?xLm?水
?Lm所以?Lm?770.125kg/m3
?0.89961?0.8996?
752.20979.20