我国对天然气的需求不断增长,煤制清洁燃气能够有效缓解我国的天然气需求压力。固定床气化由于甲烷产量高,投资低等特点使得90%以上的煤制清洁燃气都使用固定床气化。但固定床气化会产生大量的高浓度含酚废水,废水中除单元酚外,多元酚约占总酚的1/3～1/2,会使得废水难以处理。同时酚也是一种基本化工原料,能够用于制造药品、酚醛树脂等产品,具有重要的回收价值。但目前工业上对于酚类物质的回收效率不高,本论文结合实验和流程模拟的手段对如何更高效地回收酚类物质进行研究。本文全面分析比较酯类、酮类、醚类等溶剂后,优选乙酸仲丁酯作为脱酚萃取剂。通过实验比较其对单元酚、多元酚的萃取效果,以及萃取温度等多种萃取工艺条件对乙酸仲丁酯萃取脱酚效果的影响。然后采用液液平衡釜结合气相色谱分析法,在常压下测定了"乙酸仲丁酯-苯酚-水"以及"乙酸仲丁酯-对苯二酚-水"两种三元物系分别在25℃、40℃、50℃不同温度时的液液相平衡数据,以及"乙酸仲丁酯-苯酚-对苯二酚-水"四元物系在40℃时的液液相平衡数据。经活度系数方程拟合二元交互作用参数,然后利用其参数对萃取塔、溶剂回收塔及溶剂汽提塔进行了流程模拟,得到各个塔的设计参数。最后,得到萃取工艺条件参数和萃取流程中各塔的设计参数,经小试连续萃取装置试验验证,达到了较好的萃取脱酚效果。研究发现:(1)经过实验室萃取脱酚实验,确定在pH=8,相比R=1:4～1:5,温度T=40～45℃时乙酸仲丁酯能够达到最佳的萃取脱酚效果;(2)通过液液相平衡实验,得到了常压下"乙酸仲丁酯-苯酚-水"以及"乙酸仲丁酯-对苯二酚-水"两种三元物系分别在25℃、40℃、50℃时的液液相平衡数据,以及"乙酸仲丁酯-苯酚-对苯二酚-水"四元物系在40℃时的液液相平衡数据,并对得到的数据进行了热力学验证,结果显示相关性系数R2值均大于0.99,表明测得的液液相平衡数据有效。采用NRTL以及UNIQUAC热力学活度系数方程对获得的相平衡数据进行了关联,回归得到各方程对应的二元交互作用参数,经实验值与模拟值的误差分析后,结果显示均方根偏差(RMSD)均在0.2%左右,表明NRTL和UNIQUAC活度系数模型拟合度都很好。(3)利用Aspen流程模拟软件,采用UNIQUAC和NRTL热力学活度系数方程对萃取塔、溶剂回收塔及溶剂汽提塔进行流程模拟。设定废水进料流量为100t/h,温度为40℃,压力为0.1MPa。对于萃取塔选用的是UNIQUAC方程,确定萃取级数n=6,萃取相比R=1:4。对于溶剂回收塔和溶剂汽提塔采用的是NRTL方程,确定溶剂回收塔的理论塔板数N=10,进料位置为第5块塔板;溶剂汽提塔的理论塔板数N=5,进料位置为第1块塔板。经萃取脱酚流程模拟计算确定各塔设计参数后,废水总酚浓度从13000mg/L降至400mg/L以下,苯酚浓度从8750mg/L降低至50mg/L以下。萃取剂回收利用率可高达99%以上。(4)利用小试装置进行连续实验对模拟结果进行了验证,当萃取塔萃取级数n=6,相比R=1:4时,总酚脱酚率达到90%以上,单元酚脱酚率高达96%。综上,本文对萃取剂的工艺条件参数和工业塔设计参数进行了优化设计,经实验验证可取得良好的萃取效果,本研究结果能够为工艺优化和工业设计提供基础数据,从而能为减轻煤化工过程环境的污染做出贡献。