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本文以强酸性阳离子交换树脂作催化剂，用催化精馏法对乙酸和异戊醇反应合成乙酸异戊酯进行了研究。在间歇反应釜中，通过反应物配比、反应时间、催化剂的用量以及反应温度对乙酸转化率影响的考察，得到了较佳实验条件，但树脂的机械稳定性和热稳定性较差。在自制的催化精馏塔中，反应体系压力为64±0.5kPa下通过对各种影响因素的考察，获得了较佳工艺操作条件。催化剂经过长达84小时的运行，其催化能力仍保持不变。实验表明，用低浓度乙酸来合成乙酸异戊酯的工艺完全可行的。
在间歇式搅拌釜中，测定了在一定量的强酸性阳离子树脂K2641的催化下，乙酸和异戊醇的酯化反应的动力学研究，得到了该反应的动力学方程为r=-dcA/dt=0.3656e-30120/RTc乙酸c异戊醇-844.04e-49750/RT，为催化精馏过程的设计提供了基础数据。
利用液-液平衡釜测定了常压下乙酸-异戊醇-水体系(25.0～40.0℃)和乙酸-乙酸异戊酯-水体系(25.0～40.0℃)的部分互溶度数据。分别采用了NRTL和UNIQUAC模型，利用单纯形优化方法对上述两个三元体系的液-液相平衡数据进行了关联，得到了相应的模型参数。根据回归的模型参数进行了计算，所得计算值与实验值得平均误差较小。