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本发明属于溶剂萃取分离技术领域,涉及一种多组分联动萃取分离流程设计系统及设计方法。所述设计系统包括数据输入模块、流量计算模块、级数计算模块和结果输出模块,所述的流量计算模块用于根据所述的数据输入模块输入的待分离组分及其数目构建全分离流程图,并由上至下逐层级计算所述的全分离流程图中各分离单元所需的最小萃取量、最小洗涤量、两端出口物料总流量及其中各组分分流量,以及同一层级相邻分离单元采取出口联动后衔接级的输入、输出物料总流量和其中各组分分流量。利用本发明的设计系统及设计方法,能够在用于稀土联动萃取分离流程的工艺设计时,减小确定优化工艺参数的工作量,并有充分依据准确的判定理论最小萃取量和最小洗涤量。