叔丁醇和异丙醇在精细化工和医药行业广泛用作溶剂,工业中易形成大量的叔丁醇、异丙醇和水的混合溶液。由于叔丁醇、异丙醇、水相互间会形成共沸,用普通精馏的方法很难分离。本课题概述了叔丁醇和异丙醇的性质及其在化工中的应用。针对叔丁醇-异丙醇-水混合溶液的分离,在查阅国内外文献的基础上,系统地总结了叔丁醇-异丙醇-水混合溶液的分离方法。从简化分离工艺、节能环保,本文分别以乙二醇、环丁砜、乙二醇为萃取剂,提出了采用三塔萃取精馏的方法分离叔丁醇-异丙醇-水混合溶液。建立了单级循环汽液平衡装置,分别测定了二元体系和三元体系的汽液平衡数据(VLE DATE),选择合适的热力学模型关联汽液平衡数据。利用Aspen plus模拟软件进行单级萃取精馏模拟,得出了原料在萃取剂存在下,单级萃取精馏效果。同时,测定了混合溶液与溶剂间的汽液平衡数据,计算出了各组分间的相对挥发度。通过对比分析,筛选出了分离叔丁醇-异丙醇-水混合溶液的最佳萃取溶剂,为进一步的萃取精馏模拟及实验提供依据。采用化工流程模拟软件Aspen plus对连续萃取精馏分离叔丁醇-异丙醇-水混合溶液进行模拟研究,以溶剂比、回流比、塔顶出料比、塔板数及原料进料位置这五个因素为主要考察因素,考察其对各个萃取精馏塔的影响。根据模拟结果及影响因素设计五因素四水平正交试验,优化分离条件,结果表明,在最优条件下,叔丁醇的质量含量达到99.87 %,收率达到95.79 %,异丙醇的质量含量达到98.56%,收率达到93.58 %。模拟结果为小试实验提供理论依据。在模拟计算的基础上,采用多功能萃取精馏装置进行连续萃取精馏实验。结果表明,最优条件下,实验结果与模拟结果较为吻合,其中:叔丁醇的质量含量达到96.92% ,收率达到90.55 %;异丙醇的质量含量达到97.98 %,收率达到90.75 %。萃取剂可再生,循环利用。本课题采用三塔萃取精馏的方法分离叔丁醇-异丙醇-水共沸溶液,可分别得到较高纯度的叔丁醇和异丙醇,为进一步的工业放大实验提供理论依据。