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对于生物发酵生产1,3-丙二醇(PDO)过程中涉及的主要物质：PDO、2,3-丁二醇(2,3-BD)和1,3-二甲氧基-2-丙醇,本文采用改进的Ellis双循环釜,自行设计和搭建了一套测定减压汽液相平衡的装置。首先测定纯组分的沸点并与Antoine方程计算值比较,验证了装置的可靠性；并实验测定了5.5 kPa下2,3-BD+PDO、1,3-二甲氧基-2-丙醇+PDO和1,3-二甲氧基-2-丙醇+2,3-BD三组二元物系的汽液相平衡数据,通过Herington面积法进行热力学一致性检验,检验结果表明实验数据可靠。然后以所测汽液相平衡数据为依据,利用Aspen Plus中的Data Regress功能,分别采用Vilson、NRTL和UNIQUAC模型进行回归,确定相应的二元交互作用参数；通过对比各模型泡点温度和汽相组成的计算值与实验值的偏差,发现NRTL模型计算值与实验值最吻合。最后以某公司提供的预处理甘油发酵液为原料,采用减压间歇精馏方法,进行小试研究,结果表明：PDO质量分数可达到99.7%以上,因此采用该法精制PDO是可行的。基于Aspen Batch Distillation软件,选定NRTL物性方法,输入回归获得的二元交互作用能量参数,以小试间歇精馏工艺参数为依据,对预处理甘油发酵液精制PDO过程进行模拟。模拟结果与实验值基本吻合,验证了Aspen Plus模拟该过程的可靠性。在此基础上,提出采用间壁式精馏塔(简称间壁塔或DWC)提纯预处理甘油发酵液中的PDO：在前人提出的“三塔等效流程”基础上,将DSTWU和RadFrac模块相结合,完成初步设计并为严格计算提供初值；严格计算采用PETLYUK模块,结合Sensitivity Analysis和Design Specs等功能初步优化,并基于Design-Expert软件和Box-Behnken试验设计方法,利用响应曲面法同时对进料位置、侧线出料位置、互连物流V12、L12流量进行优化。模拟结果表明：与传统二塔流程相比,理论板数降为原来的一半,再沸器和冷凝器负荷分别降低15.7%、16.2%,且减少了再沸器和冷凝器的数量,从而节省了设备费用和操作费用,本模拟研究内容可为DWC流程的工艺设计和优化提供参考。