乙酸异丁酯是一种重要的工业原料,主要用作硝化纤维和漆的溶剂,以及化学试剂、调制香料。在酸性催化剂的作用下,乙酸和异丁醇发生酯化反应生成乙酸异丁酯,在此过程中,异丁醇和乙酸异丁酯在101.3kPa时形成异丁醇摩尔分率为0.875的二元共沸物,用普通精馏很难实现二者分离。本文选择二甲基亚砜作为分离此共沸物的萃取剂,并对连续萃取精馏分离异丁醇-乙酸异丁酯进行了详细的研究。实验测定了异丁醇-二甲基亚砜、乙酸异丁酯-二甲基亚砜二元体系和异丁醇-乙酸异丁酯-二甲基亚砜三元体系在101.3kPa下的汽液平衡数据,结果表明二甲基亚砜可以增加乙酸异丁酯对异丁醇的相对挥发度,并且能打破二者共沸,是萃取精馏分离异丁醇-乙酸异丁酯的有效萃取剂。实验数据通过了改进的Herington和Wisniak热力学一致性校验。利用Aspen Plus V8.6软件对二元实验数据进行回归,得到NRTL,UNIQUAC和Wilson活度系数模型的二元交互作用参数,并利用得到的参数预测了二元体系和三元体系的汽液平衡数据,预测数据与实验数据能够很好地吻合。利用Aspen Plus软件,分析三元物系的残余曲线和汽液平衡关系,建立了基本的稳态模拟流程,对萃取精馏塔和溶剂回收塔的设备和操作条件进行了灵敏度分析。对萃取精馏塔,分析了萃取剂进料位置、溶剂比、萃取剂进料温度、回流比、原料进料位置、总塔板数对塔顶乙酸异丁酯纯度和塔底再沸器热负荷的影响;对溶剂回收塔分析了回流比、进料位置、进料温度、总塔板数对塔顶异丁醇和塔底再沸器热负荷的影响,确定了较优的设备和操作参数。以年总费用(TAC)为优化目标,建立了稳态流程模拟,在此基础上,设计了2种不同的控制方案,结果表明R/F控制方案能够较好的控制进料组成和流量扰动,控制效果优于回流比恒定控制方案。