煤气化过程中会产生大量组分复杂的高浓含酚废水,包括苯酚、甲酚、多元酚等一系列污染物。工业上常通过溶剂萃取法回收废水中的酚类物质,而后进入生化处理使废水达到排放标准。为防止废水中的石蜡成分堵塞萃取塔前面的换热器,萃取运行实际温度已由原来的40℃升高到60-80℃。本文研究甲基异丙基甲酮、异丙叉丙酮、甲基叔丁基甲酮和甲基正丁基甲酮在60-80℃下萃取煤化工废水中苯酚和甲酚的萃取性能,并采用COSMO-SAC进行模型预测。本文实验研究了“酮类萃取剂(甲基异丙基甲酮、异丙叉丙酮、甲基叔丁基甲酮、甲基正丁基甲酮)-单元酚(苯酚、邻、间、对甲酚)-水”十六组三元体系在60-80℃下的液液相平衡数据,并通过分配系数和选择性系数描述萃取剂对单元酚的萃取能力。结果表明四种萃取剂对四种酚类均具有良好的萃取效果,萃取剂对甲酚的萃取效果要明显高于对苯酚的萃取效果。四种萃取剂对单元酚的萃取能力依次为甲基叔丁基甲酮>异丙叉丙酮>甲基正丁基甲酮>甲基异丙基甲酮。运用NRTL和UNIQUAC模型对实验数据进行拟合,拟合数据和实验数据的RMSD均小于0.025,说明两个模型均能很好的适用于研究体系,得到的二元交互参数能用于后续萃取流程模拟。而后运用COSMO-SAC模型理论分析酮类萃取剂对酚类物质的分离能力以及预测实验测定的相平衡体系。对比酮类、酚类以及水的σ-profile可知,酮与酚之间的相互作用力要远强于酚与水之间的相互作用力,这说明酮类物质很容易就能把水相中的酚类物质提取出来。同时,COSMO-SAC模型预测数据与实验相平衡数据变化趋势接近,RMSD均在0.02~0.06之间。