叔丁醇和四氢呋喃是化学工业中常用的溶剂,它们都与水形成共沸物。特别是在制药厂中会有大量含水的叔丁醇和四氢呋喃的废液。如果直接排放不仅会对环境造成污染,而且也是一种很大的浪费。针对这种情况,本课题研究了采用特殊间歇精馏的过程分离叔丁醇——水、四氢呋喃——水共沸物的工艺,实验和模拟结果令人满意。课题主要利用化工过程模拟软件HYSYS对这两个物系的间歇精馏过程进行了模拟。对于叔丁醇——水体系,选用了环己烷作为共沸剂进行非均相间歇共沸精馏,NRTL模型计算液相活度系数,根据该物系的特点,建立了叔丁醇——环己烷——水共沸精馏动态过程的模型,塔顶采用了一个分相器,确定了塔的参数、溶剂比,计算了塔顶、塔釜组成以及液位随时间变化的规律,叔丁醇的一次收率可达63.27%,纯度在99wt%以上;对于四氢呋喃——水物系,筛选出新的萃取剂1,2-丙二醇,采用UNIQUAC模型计算液相活度系数,首先建立了萃取精馏的稳态模型,结果证明了新的萃取剂比原有的萃取剂1,4-丁二醇溶剂消耗降低了70%,塔釜能耗降低42%,而后根据该物系的特点,建立了四氢呋喃——水——1,2-丙二醇萃取精馏动态过程的模型,确定了塔的参数、溶剂比,计算了塔顶、塔釜组成,冷凝器液位、温度、压力随时间变化的规律,模拟结果四氢呋喃的收率达到80%,纯度为99.9%。通过间歇精馏实验对叔丁醇——水、四氢呋喃——水共沸物进行了分离研究,考察了在模拟结果的条件下,产品纯度以及塔顶塔釜温度的变化规律。实验结果与模拟结果吻合良好,叔丁醇产品纯度达到98.2%,回收率为52%,四氢呋喃产品纯度达到99.7%,回收率为83%,从而证明了环己烷和1,2-丙二醇对这两个物系是良好的夹带剂。对比实验和模拟结果,得出另外一个结论:在非均相间歇共沸精馏中,共沸剂的加入量和全回流时间对产品纯度和回收率影响较大。如果共沸剂加入不足,则产品质量无法达到要求;反之加入太多,则会降低主成分的回收率。所以,精馏的过程模拟是非均相间歇共沸精馏设计和实施的有效手段。