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挥发性有机物(VOCs)是大气环境中细颗粒物(PM2.5)、二次有机气溶胶(SOA)及臭氧(O3)形成的关键前驱体,随着我国VOCs排放标准的日渐严格和监管体系的渐趋完整,各类VOCs治理技术及装备良莠不齐、乱象丛生,VOCs治理市场仍存在对各类VOCs净化工艺机理和设备设计经验的缺乏,导致治理设备不能针对排放工况有效处理VOCs的同时,还容易引发安全隐患。基于此,聚焦并致力于普及目前市场上具有应用前景的VOCs治理工艺的主要设计、探讨影响VOCs治理设备治理效率的主要因素并加以优化,不仅有利于不同规模VOCs排污企业的自我监管和治理设备的验收工作,也为当前环保市场及环保监管部门所迫切需要。本文针对具有较大应用市场和开发潜力的冷凝—吸附集成VOCs处理工艺、结合课题组中试平台尾气处理项目,设计了一套三级冷凝+吸附处理集成工艺,深入探讨了集成工艺参数设计和设备的选型优化;在优化集成工艺主要设备层面,本文采用Fluent对设备内流场分布情况进行流场模拟,探讨影响设备治理效率的主要因素,模拟结果显示:挡板间距是换热设备壳程流体换热效率的决定性因素,当挡板间距为0.55D、挡板缺口高度为0.25D时(D—换热设备公称直径),换热设备壳程流体的综合换热效率最高;对径流式吸附设备径向速度分析表明,当径流式吸附设备高径比K值在2~2.5范围内,设备内流场分布相对较好;对径流式吸附设备缓冲区内增设圆台模块挡板改进优化,流场模拟结果显示,改进模块的增设对吸附设备吸附过程和脱附过程的流场均匀分布均有优化作用。本文通过对冷凝—吸附集成VOCs处理工艺及核心设备的设计和仿真模拟研究,将计算流体力学方法应用于VOCs治理工作中,明确了冷凝—吸附集成VOCs处理工艺的设计方法,探究影响工艺核心设备处理效率的主要影响因素,对冷凝—吸附集成技术在VOCs治理市场的普及和工艺治理效率的进一步提升具有积极的作用和意义。