盐析萃取是以无机盐为盐析剂,有机溶剂为萃取剂,在两者的综合作用下从水相中分离亲水性目标产物的分离方法。它作为一种新型萃取技术,具有成相物质廉价且易于回收、粘度低、分相快、易于连续化操作等优点,受到了越来越多的关注,已广泛应用于生物基化学品、生物分子和天然产物的分离纯化中。然而,盐析萃取应用范围的扩大和进一步的工业化应用需要解决以下难题：1)萃取体系和操作条件的确定；2)萃取设备的选取。为解决上述问题,本文从盐析萃取体系成相物质的选取原则出发,选择了具有代表性的乙醇／硫酸铵盐析萃取体系,绘制了完整的相图,探究了其成相规律与萃取动力学,总结了短链二元醇和羧酸在该体系中的分配规律,最终将盐析萃取分别应用于丁酸模拟液和1,3-丙二醇发酵液。主要研究结果如下：(1)无机盐的成相能力与阴、阳离子的吉布斯水合自由能之和成正比,而且与该体系分相时间的快慢相一致,但是与单位质量无机盐的盐析效果存在明显的差异。有机溶剂的成相能力与其疏水性强弱成正比。(2)乙醇／硫酸铵盐析萃取体系的完整相图包括双结点曲线、系线和固液平衡线,从而将整个体系划分为5个相区：双结点曲线以上区域为液液混溶区；液液平衡区位于双结点曲线和固液平衡线之间,在该区域内可通过条件优化获得最佳萃取实验点；在双结点曲线和固液平衡线以下存在液-液-固和液-固相区,这些相区可用于盐类的回收。对乙醇/硫酸铵盐析萃取体系成相与萃取动力学的研究表明：分相时间随系线长度和相界面的增大而缩短。相转换现象发生在固定的相比条件下,且与系线长度无关。在相转换点,分相所需时间最短。相连续性由相比和混合强度共同决定,它对相分离时间会产生轻微的影响。选取丁醇为目标物质,在合适的相比条件下,该体系在2分钟内即可达到相平衡和萃取平衡。(3)以乙醇／硫酸铵体系相图数据为基础,通过对短链二元醇和羧酸在不同条件下分配规律的研究,揭示了这两类物质在盐析萃取体系中的分配规律：目标物质的分配系数与体系系线长度和自身疏水性呈线性相关。此外,温度和产品浓度的升高有利于萃取效果的提升,这一效应随产品疏水性的升高而增强。体系pH值对羧酸的分配起主导作用,对二元醇的分配影响不显著。(4)采用盐析与盐析萃取两步法分离模拟液中的丁酸,总回收率高达99.4%,同时大部分乙酸(88.5%)也得到有效回收。盐析分离可以获得高浓度和高选择性的丁酸浓缩液,但是盐析效果随无机盐加入量和丁酸浓度的降低而降低,因此该方法仅对高浓度的丁酸溶液(≥50g/L)有效。盐析萃取与盐析相比,前者具有高丁酸回收率、分相快、易于分离等优点,其分离效果随有机溶剂疏水性的增强而降低,随系线长度和丁酸浓度的增加而升高,但是对丁酸的选择性较差。因此,将这两种技术相结合有利于发挥各自的技术优势,实现丁酸模拟液中有机酸的高效分离。(5)以盐析萃取体系成相与萃取动力学为基础,在填料萃取塔内实现了1,3-丙二醇发酵液的连续萃取。实验结果表明：萃取塔的类型、填料尺寸和分散相流速均会影响1,3-丙二醇的分离效果。最终选取了填料尺寸为Dixon 3×3 mm的填料塔,在低分散相流速下(1 mL/min),过膜发酵液中1,3-丙二醇的分配系数和回收率分别达到10.86和90.30%,该结果与选用模拟液在相同条件下得到的结果一致。萃取相中的磷酸盐通过调节pH(pH=4),加入乙醇(0.5 v/v)的方法,回收率达到92.0%。综上所述,以盐析萃取体系成相物质的选取原则和相图为基础,通过对该体系成相规律与萃取动力学的探究,以及对不同物质分配规律的总结,不仅可以加深对该萃取体系的认识,而且为高效下游分离工艺的开发提供指导。