乙酸是一种重要的有机化工原料,在有机合成、医药、染料、香料、农药等行业广泛地应用,在这些企业的生产过程中会产生大量的乙酸废水,乙酸-水虽然不形成恒沸物,但二者的相对挥发度不大,分离比较困难,因此乙酸废水的处理一直是许多与乙酸有关的企业的难题。目前乙酸废水回收主要采用共沸精馏法、萃取法、吸附法等,存在能耗大、回收的乙酸浓度不高等问题。为了达到更好的回收效果许多研究者在溶剂选择、回收工艺等方面做了大量的研究。本文提出以乙酸仲丁酯为萃取剂和共沸剂,采用液液萃取-共沸精馏联合法来分离乙酸废水体系。但是到目前为止该体系的基础数据研究鲜有报到,因此对该过程开展基础研究,为液液萃取-共沸精馏法回收乙酸废水的工业应用提供准确、全面的基础数据和必要的理论基础。液液及汽液相平衡数据是萃取-共沸精馏工艺中十分重要的基础数据。首先对乙酸仲丁酯萃取乙酸废水基础数据进行测定：(1)由于乙酸仲丁酯在乙酸存在下会发生水解反应,因此对乙酸仲丁酯在乙酸存在下的水解动力学进行研究,建立水解反应动力学模型,采用微粒群算法对模型参数进行回归,得到该水解反应的动力学参数。(2)液液相平衡数据测定与关联。测定了298.15K-363.15K范围内水.仲丁醇-乙酸仲丁酯三元体系液液相平衡数据,并用NRTL、UNIQUAC模型对液液相平衡数据进行关联,得到该三元体系液液相平衡热力学参数；测定了303.15K-333.15K范围内水-仲丁醇-乙酸仲丁酯-乙酸四元反应体系的液液相平衡数据,建立该反应体系的液液相平衡热力学模型,并用NRTL、UNIQUAC模型对液液相平衡数据进行关联,结果表明NRTL模型能较好地描述该四元反应体系的液液相平衡关系。(3)汽液相平衡数据测定与关联。利用改进的Rose釜测定仲丁酯的饱和蒸气压,并用Antoine方程进行关联,确定了乙酸仲丁酯的Antoine常数；并用该釜测定了乙酸-乙酸仲丁酯、仲丁醇-乙酸仲丁酯二元体系常压下气液相平衡数据,用NRTL、UNIQUAC模型对该二元体系的气液相平衡数据进行关联,得到以上二元体系的气液相平衡热力学参数；测定了水-仲丁醇-乙酸仲丁酯-乙酸四元缔合反应体系常压下汽液相平衡数据,建立该缔合反应体系的汽液相平衡热力学模型,用NRTL、UNIQUAC模型对该四元带反应体系的相平衡数据进行关联,结果表明,NRTL模型能较好地描述该四元反应体系汽液相平衡关系。其次对乙酸仲丁酯萃取乙酸水溶液的相际传质行为进行实验研究与模拟：(1)用光学接触角测量仪对单液滴的Marangoni对流效应和Rayleigh-Taylor不稳定性行为进行实验研究。(2)用CFD软件对乙酸仲丁酯萃取乙酸-水体系中温度差对Marangoni对流的影响进行模拟。(3)用单液滴法测定了液液相际传质的传质系数。考察了液滴大小、连续相浓度及温度等因素对该体系自由运动阶段传质系数的影响,并用改进的双膜模型对传质系数进行关联,模型计算结果与实验结果吻合较好。(4)对乙酸仲丁酯萃取乙酸水溶液工艺进行研究。考察了进料流速、连续相浓度、温度、相比等条件对萃取过程的影响。最后对乙酸仲丁酯萃取-共沸精馏回收乙酸废水过程进行模拟：对现有某PTA工厂的乙酸废水用乙酸仲丁酯作为萃取剂与共沸剂,用液液萃取-共沸精馏过程进行分离。以测定的相平衡数据为基础,其中萃取塔采用平衡级模型、共沸精馏塔用非平衡级理论与非均相模型,对该过程进行模拟,得到适宜的工艺条件,对乙酸废水回收过程的工业设计和改造具有重要的指导意义。