微波诱导薄膜蒸发分离技术是近年来发展起来的一种分离极性/非极性混合物的新方法。但实际应用中分离效率仍然偏低,需要通过蒸发分离装置结构优化设计等不同策略来进一步提高。此外,对微波诱导分离机理的深入了解对更好地利用微波诱导分离过程具有重要意义。为此,本文研制了一种新型微波降膜蒸发分离装置,旨在通过结构优化等来解决前人开发的蒸发分离装置存在的分离效率低下等问题。然后选取具有不同特性的二元体系,利用所开发的新型降膜蒸发分离装置进一步深入探究微波诱导蒸发技术在不同二元体系中的应用以实现二元混合物的分离,并探究了微波诱导强化分离的机理。本文首先利用课题组前期开发的微波场中测量汽液相平衡的装置,探究了微波场对组分间极性差异相差很大的两组二元极性/非（弱）极性体系汽液相平衡的影响及其影响程度与组分间极性差异的关系。结果发现微波辐射对乙醇-乙酸乙酯汽液相平衡有一定影响,但对水-异辛醇汽液相平衡的影响比乙醇-乙酸乙酯更为显著。说明二元体系中两组分间极性（或介电性质）差异越大,微波辐射对其相平衡影响越明显。若微波场对极性/弱极性与强极性/非极性体系汽液相平衡影响程度相差很大,则微波诱导对两者非平衡稳态蒸发分离过程的影响程度也必然不同,这对于研究微波诱导对非平衡稳态蒸发分离过程的影响有重要意义。然后本文在课题组前期开发的刮膜蒸发分离装置的基础上,结合理论分析,开发并制造了新型微波诱导降膜蒸发分离装置。通过实验发现该新型蒸发分离装置的分离性能有了显著提高。在课题组前期开发的蒸发分离装置中异丙醇初始含量为75.43%时,经微波诱导分离后气相中异丙醇相比于常规加热下的增量仅由25 W·min·m L^-1时的0.92%增加到100 W·min·m L^-1时的1.57%。而在新型蒸发分离装置中异丙醇初始含量为72.51%时,气相中异丙醇相比于常规加热下的增量可由20 W·min·m L^-1时的3.24%增加到65 W·min·m L^-1时的9.66%。最后利用所开发的新型降膜蒸发分离装置,选取极性/弱极性体系（乙醇-乙酸乙酯、乙醇-乙酸甲酯）和强极性/非极性（水-碳酸二甲酯（DMC））为研究对象,将微波诱导蒸发分离应用于组分间极性差异相差显著的三组二元体系的分离。结果发现对于极性-弱极性二元体系,高沸点极性物质集中于气相中,而低沸点弱极性物质浓缩于液相中。对于强极性-非极性二元体系,由于DMC和H₂O极性相差显著,微波诱导分离效果更明显。结果显示微波诱导蒸发技术突破了DMC-H₂O体系的共沸点。