挥发性有机物(VOCs)是大气污染中的一种重要污染物。对VOCs的有效处理是治理环境污染的重要环节。目前,利用转轮吸附浓缩-蓄热催化燃烧反应器对VOCs进行矿化处理一种比较通用的技术。但转轮吸附浓缩设备存在床体间易窜气、吸附剂脱落后难修复和整体更换成本高等问题。本文将利用三座固定床式吸附塔来代替转轮吸附浓缩设备,建立一套VOCs气体吸附浓缩-蓄热催化燃烧中试设备,并通过实验结合模拟化研究方法确定了此设备的最佳操作条件。首先对吸附浓缩设备进行了实验研究。通过实验筛选椰壳活性炭作为吸附剂,对多种VOCs气体下的吸附浓缩设备的吸附穿透曲线、脱附曲线和冷却曲线进行了详细的研究。实验主要考察了吸附剂的性能、切换周期、最佳脱附气流量和温度、最佳冷却气流量等因素,确定了吸附浓缩设备的切换周期为60 min、吸附气流量为20 L/min、脱附气温度为170℃、脱附气流量为8 L/min、冷却气流量为50 L/min。然后对蓄热催化燃烧反应器进行了模型化研究。根据蓄热催化燃烧反应器的结构和反应特点建立了该反应器的数学模型,对进气浓度和预热温度等影响因素进行了模型化计算,结果表明换向周期为30 min、预热温度为180℃的反应器对浓度为7430～10620 mg/m~3的二甲苯去除效果很好。最后,对吸附浓缩设备和蓄热催化燃烧反应器进行了连续的耦合运行,结果表明,根据实验得到的吸附浓缩设备的优化操作条件和蓄热催化燃烧反应器的模拟计算得到的优化操作条件,吸附浓缩-蓄热催化燃烧反应器完全能够实现自热运行,而且吸附尾气中二甲苯的含量基本为零,二甲苯的去除率在95%以上。