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在医药行业,甲醇和叔丁胺有时作为混合溶剂应用于药物的生产过程,但由于两者之间存在共沸现象,不能采用普通精馏方法回收获得高纯度的甲醇和叔丁胺。现有文献中有关该物系的汽液平衡数据及其分离方法均未见报道,因此,测定甲醇-叔丁胺二元体系的汽液平衡数据,并对其进行萃取精馏分离研究具有重要的意义。利用改进的Rose-Williams平衡釜测定了甲醇-叔丁胺二元体系在常压下的汽液平衡数据。测定结果表明此二元体系存在最高恒沸物,共沸点温度为340.28K,共沸摩尔组成中甲醇含量为0.763,叔丁胺含量为0.237。采用经验筛选法选择以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水作为甲醇-叔丁胺二元共沸体系的萃取剂,实验分别测定了溶剂比为1:2,1:1,2:1条件下甲醇-叔丁胺-DMF/水三元体系的汽液平衡数据。结果表明:分别加入DMF和水后,甲醇-叔丁胺共沸点消失,共沸组成附近叔丁胺/甲醇的相对挥发度均大于1,并随溶剂比的增加而增大,说明DMF和水均可作为甲醇-叔丁胺共沸体系的萃取剂;在相同溶剂比条件下,水的萃取效果要好于DMF。此外,实验测定了叔丁胺-DMF/水二元体系在常压下的汽液平衡数据,为后续利用二元汽液平衡数据预测三元体系汽液平衡关系提供基础数据。采用Herington面积检验法对实验所测的二元体系汽液平衡数据进行热力学一致性检验,并利用Wilson, NRTL和UNIQUAC模型对甲醇一叔丁胺、叔丁胺-DMF/水三个二元体系的汽液平衡实验数据进行关联。结果表明:所有二元体系实验数据均符合热力学一致性,说明实验所测二元体系的汽液平衡数据是可靠的。通过热力学模型关联获得了甲醇-叔丁胺、叔丁胺-DMF/水二元体系在常压下的二元交互作用模型参数,关联值和实验值吻合良好。最后利用Wilson和NRTL模型的二元交互作用参数预测了甲醇-叔丁胺-DMF三元体系的汽液平衡数据,并与实验值相比较,其中NRTL模型的预测偏差比Wilson模型小。分别以DMF、水为萃取剂,在总理论板数为30块、塔径为φ20的塔内进行连续萃取精馏小试试验,考察了进料位置、回流比对分离效果的影响。结果表明:常压下,以DMF为萃取剂时,溶剂比为2:1,原料进料位置为第21块理论板,回流比为9时可达到高纯度分离;以水为萃取剂时,溶剂比为1:1,原料进料位置为第16块理论板,回流比为7时也能够达到高纯度分离;以上两种操作条件下,塔顶叔丁胺的质量分数达到99%以上,塔釜叔丁胺的质量分数小于1%。