异丙醇在工业中广泛应用于化学和化学中间体。在工业生产过程中,经常会产生大量含水的异丙醇的混合物,而混合物中通常异丙醇的含量较高,具有很高的回收价值。由于异丙醇可与水形成共沸物,因此难以通过常规蒸馏将异丙醇与其水溶液分离。为了获得异丙醇,通常采用特殊的蒸馏来分离这种共沸混合物。例如萃取蒸馏,共沸蒸馏,加盐蒸馏,变压蒸馏和反应蒸馏。鉴于加盐精馏含异丙醇水溶液的汽液相平衡的研究尚不充分,本文建立了异丙醇与水分离的低共熔溶剂设计选择方法,同时,测定了含低共熔溶剂,异丙醇和水的汽液相平衡数据。此外,所测实验数据采用NRTL模型进行关联。同时,得到NRTL模型的二元交互参数。主要研究内容如下:(1)基于类导体屏蔽片段活度系数模型(COSMO-SAC),建立了针对异丙醇与水分离的低共熔溶剂数据库。通过σ-谱图分析探讨了低共熔溶剂对分离的影响。在σ-谱图分析的基础上初步筛选了两种低共熔溶剂作为分离异丙醇和水的良好溶剂,依据本文的低共熔溶剂设计选择方法预测了常温下(298.15K)低共熔溶剂对异丙醇的选择性系数(S)、溶剂溶解能力(C)和性能指标(PI),作为低共熔溶剂筛选标准。(2)对含低共熔溶剂、异丙醇与水的体系进行汽液相平衡实验研究,研究结果表明,随着低共熔溶剂的加入,三元体系的相对挥发度随着低共熔溶剂的增加而增加,同时,异丙醇和水的共沸点发生移动。然后使用活度系数模型NRTL对其进行相平衡关联计算,得到模型参数,为分离工艺设计提供依据。(3)利用分子模拟和量子化学计算,分别对低共熔溶剂-异丙醇和低共熔溶剂-水进行键能和相互作用能计算,探究了低共熔溶剂与异丙醇、水分子之间的氢键作用。