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离子液体具有低蒸汽压、高沸点、良好的热稳定性、高分离能力等诸多优点，使其在化学反应和化工分离过程中具有重要的应用前景。本文针对离子液体作为萃取精馏过程质量分离剂的选择问题，提出了一种基于COSMO-SAC模型的分子设计方法，并用汽液平衡实验进行验证。选择组成离子液体的24种阴离子和176种阳离子，计算其生成屏蔽电荷密度*，得到-图谱，建立离子液体阴离子和阳离子的-图谱数据库。利用COSMO-SAC模型计算得到物系中各组分在离子液体中的无限稀释活度系数，以选择性和溶解度为筛选指标进行离子液体的筛选，并用乙腈-水、环己烷-乙醇体系进行汽液平衡实验验证。针对乙腈-水物系，应用本文提出的分子设计方法筛选出选择性和溶解度均较高的三种离子液体：[EMIM]OAc、[4MePy]OAc、[HDMIM]OAc。实验测定了乙腈-水-离子液体体系的等压(101.3kPa)汽液平衡数据。结果表明：三种离子液体均能提高乙腈-水体系中乙腈的相对挥发度。当离子液体的质量分数达到30%时，可使乙腈-水的共沸点消失。当原料中乙腈的摩尔分数小于0.75时，离子液体消除乙腈-水共沸能力的强弱顺序为[HDMIM]OAc>[4MePy]OAc>[EMIM]OAc，而当原料中乙腈的摩尔分数大于0.75时，离子液体作用的强弱顺序为[HDMIM]OAc>[EMIM]OAc>[4MePy]OAc。回归Wilson模型参数并用活度系数法对乙腈-水-离子液体体系汽相组成进行预测，预测的整体平均偏差为4.92%。针对环己烷-乙醇物系，应用本文提出的分子设计方法筛选出选择性和溶解度均较高的三种离子液体：[OMIM]Cl、[BDMIM]Cl、[BMIM]Cl。实验测定了环己烷-乙醇-离子液体体系的等压(101.3kPa)汽液平衡数据。实验结果表明：三种离子液体均能提高环己烷-乙醇体系中环己烷的相对挥发度。当离子液体的质量分数达到30%时。可使环己烷-乙醇的共沸点消失。而且三种离子液体改变环己烷对乙醇的相对挥发度能力的强弱顺序为[BMIM]Cl>[OMIM]Cl>[BDMIM]Cl，符合分子设计结果。回归Wilson模型参数并用活度系数法对环己烷-乙醇-离子液体体系汽相组成进行预测，预测的整体平均偏差为5.45%。综上所述，本文提出的基于COSMO-SAC模型的分子设计方法是一种用于萃取精馏质量分离剂选择的实用、有效、准确的分子设计方法，为离子液体作为质量分离剂的进一步工业应用提供了基础数据和理论指导。