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乙偶姻，又名3-羟基丁酮、甲基乙酰甲醇，因其具有强烈的奶油、脂肪、白脱样香气而广泛应用于食品行业中。此外，作为美国能源部优先开发的平台化合物之一，乙偶姻也广泛应用于制药、化工等领域。在生物发酵过程中，乙偶姻通常是作为发酵副产物而存在的，如本实验室菌株C.acetobutylicum B3作为一种高产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)的菌株，同时也能生产出高附加值的乙偶姻。而在丁醇工业化生产中，实现丁醇-乙偶姻的联产，对于缓解其工业化生产的经济压力具有非常重要的意义。本文筛选了适用于分离乙偶姻的专用树脂;较系统地研究了乙偶姻在树脂上的吸附热/动力学、解吸热/动力学行为;阐述了乙偶姻在树脂内部扩散与传质的机理;建立了吸附动态柱模型，预测乙偶姻及其它组分在动态柱吸附过程中的分离程度，为实现丁醇-乙偶姻联产奠定了基础。 本论文主要研究工作与结果如下: 1)通过静态实验，筛选出一种适合分离乙偶姻的专用树脂HD-02。其对乙偶姻的最高吸附容量达192 mg/g，为现有文献报道的最高值。且树脂具有易再生、成本低廉等优点，利用ABE发酵自身的副产物乙醇作为解吸剂，乙偶姻解吸收率达到98.74％。 2)系统地研究了乙偶姻在HD-02树脂上的吸附热力学和动力学行为。其结果表明，Sips模型能够较好的描述温度在293.15 K到333.15 K范围内，乙偶姻在HD-02树脂上的吸附等温线。热力学函数计算结果显示吸附自由能△G和焓变△H小于零，熵变△S大于零，表明HD-02树脂对乙偶姻的吸附是自发放热、混乱度增加、乙偶姻被不断吸附的过程。同时，采用准一阶、准二阶动力学方程、颗粒内扩散模型和大孔扩散模型对乙偶姻在树脂上的吸附动力学进行模拟，模拟结果显示，乙偶姻在树脂上传质的限速步骤是大孔扩散，孔扩散系数为0.77×10-8m2/min(T=293.15 K)，与乙偶姻的分子扩散系数为同一个数量级，说明乙偶姻在树脂孔内的吸附是通过分子扩散进行的。 3)使用乙醇作为解吸剂，分别采用了Langumir和Fick模型对乙偶姻在树脂上的解吸等温线和解吸动力学进行了模拟。模拟结果表明纯乙醇对饱和树脂上乙偶姻的解吸率达到了98％以上，其有效扩散系数为1.530×10-9 m2/min，并且不随乙偶姻初始浓度的变化而变化。 4)对乙偶姻的动态柱吸附过程进行了系统地研究，考察了操作条件（流速、初始浓度和高径比）对穿透曲线的影响，从而优化出固定床吸附乙偶姻的最佳工艺条件。同时采用平衡-扩散模型对穿透曲线进行模拟，结果显示模拟曲线和实验数据能较好地拟合。接着，采用纯乙醇洗脱动态柱中吸附饱和的树脂，重复吸附/解吸/再生过程三次后，发现树脂的吸附性能几乎没有下降，说明树脂的重复利用性良好。 5)对ABE吸余液中的乙醇、乙偶姻和乙酸三组分体系进行了竞争性吸附等温线和竞争性穿透曲线的研究并计算了分离因子，竞争性Langumir等温线模型和transport-dispersive竞争性穿透曲线模型可分别对实验结果进行很好的模拟。研究结果表明，HD-02树脂对三组分的亲和力分别为:乙偶姻＞乙酸＞乙醇;三组分之间的分离因子为:2.122＜(e)AE＜2.670，1.387＜(E)AAc＜1.906，0.7987＜(e)EAc＜1.1719，树脂能有效地分离出混合组分中的乙偶姻。 本论文对吸附法分离提取乙偶姻进行了详细的研究，本着“吃干榨净”的原则，首次提出将丁醇-乙偶姻联产的概念，以缓解丁醇工业化生产的经济压力，为以后的工业化生产和设计提供了参考数据。