作为重要化工中间体的邻苯二酚和对苯二酚，应用广泛且国内外的需求不断增加。在邻、对苯二酚的工业生产路线中，以过氧化氢氧化苯酚进行羟基化反应因其环境友好、工艺流程简单、苯酚转化率高等特点被公认为最具前途的工艺路线。本文首先在苯酚和双氧水反应实验数据的基础上，开展了低浓度双氧水下苯酚羟基化反应宏观动力学的研究。其次，利用模拟的手段对工业反应器中反应生产过程和高浓度酚水混合物的分离过程进行了初步探讨。　　参照文献数据和工业生产过程工艺条件，本文利用间歇反应釜对常压下50℃、60℃、70℃温度的反应过程进行了实验研究，以幂函数方程型式拟合得到了苯酚羟基化反应过程的宏观动力学方程。以动力学方程为基础，建立釜式反应器的连续反应过程模型，研究分析不同反应器结构和反应条件对工业化生产过程的影响，得到某一生产任务下、适宜反应停留时间下的釜式反应器结构；为了探讨苯酚羟基化反应的适宜反应器类型，本文提出并考察了管式反应器在羟基化反应中的应用，建立管式反应器连续反应模型，分析探讨适宜停留时间下的管式反应器结构；反应动力学方程及反应釜结构可为苯酚羟基化反应的工业生产优化提供理论参考。　　在双氧水苯酚羟基化联产邻、对苯二酚生产过程中，采用低浓度过氧化氢会导致羟化液中含有大量的水，工业生产中利用普通蒸馏技术脱水，由于苯酚水为共沸物系，蒸馏脱水会产生大量含酚废水。本文提出和设计了一套变压精馏工艺对苯酚进行回收再利用；并针对精馏法分离能耗大的问题，将热集成技术在该精馏工艺中进行了应用，分析了完全热集成和部分热集成工艺在含酚废水处理过程中的节能效果。含酚废水的变压精馏分离计算结果表明：苯酚回收率为99.1％，水的质量分数为99.9%；以TAC为目标函数，得到变压精馏工艺的最优操作参数为：高压塔理论板数61，原料进料位置为30板，循环物流进料位置为15板，回流比为2.09；低压塔理论板数7，进料位置为6板，回流比为0.19；热集成技术的对比分析发现，部分热集成工艺可降低能耗1136.64kW，TAC降低约28.4万美元，部分热集成比完全热集成具有更低的运行成本。