为了从含乙腈和异丙醇的工业废水中回收高价值的有机物,本课题提出采用特殊精馏过程（萃取精馏、反应精馏-变压精馏和反应精馏-萃取精馏过程）分离乙腈-异丙醇-水共沸混合物。利用Aspen Plus对提出的流程进行稳态模拟,并在其常规精馏流程的基础上发展其改进的节能过程。在本文中,采用压力-相对挥发度曲线来确定精馏塔的最佳操作压力,同时,通过溶剂比-相对挥发度曲线得到合适的夹带剂。采用热集成、中间再沸器和热泵等节能技术来减少过程能耗。使用T-H图来确定最佳节能过程。从能量、（火用）、经济和环境四个方面评估所设计流程性能。在萃取精馏过程中,采用乙二醇作为夹带剂,利用三塔萃取精馏流程分离乙腈-异丙醇-水混合物。同时利用热集成和中间再沸器节能技术充分回收过程余热,减少能耗。结果表明,萃取精馏过程结合热集成和中间再沸器比常规萃取精馏流程拥有更好的节能潜力和经济效益。与传统常规萃取精馏工艺相比,最优萃取精馏流程可节约36.24%年总费用。在反应精馏-变压精馏过程中,由于环氧乙烷在反应精馏塔内与混合物中的水反应,因此可先利用化学反应移除混合物中的水。剩余的乙腈和异丙醇二元混合物可以利用变压精馏工艺进行分离。采用热集成和热泵节能技术来回收过程余热,降低过程整体能耗。研究结果发现,与最优常规萃取精馏过程相比,最优反应精馏-变压精馏过程可以节省37.25%的年总费用。在反应精馏-萃取精馏过程中,环氧乙烷和水反应可以生成乙二醇,在移除混合物中水的同时,生成反应物（乙二醇）可以作为萃取精馏过程分离乙腈和异丙醇混合物的良好夹带剂,减少成本。同时采用热集成和中间再沸器节能设计减少过程能耗。与最优常规萃取精馏过程相比,反应精馏-萃取精馏过程可以节约41.02%的年总费用。研究结果证明,反应精馏-萃取精馏过程充分表现出其优异的节能性能,与最优常规萃取精馏过程和反应精馏-变压精馏过程相比,具有最好的经济性能,是分离乙腈-异丙醇-水混合物的最佳设计方案。