VOCs是环境污染物中重要的组成成分,而VOCs吸附箱是目前VOCs治理行业应用最广泛的一种设备。吸附箱处理VOCs的效果主要与VOCs接触吸附剂时的气体均匀性和吸附剂的吸脱附效率有关,气体分布器是保证气体均匀性的关键,而吸附剂的孔隙结构与吸附剂吸脱附效率有关,因此对吸附箱的气体分布器和吸附剂的孔隙结构进行研究具有重要的工程意义。本文以VOCs吸附箱作为研究对象,结合有限元分析与实验研究的方法对VOCs吸附箱内气体分布器及其箱体结构进行优化研究,并对活性炭吸附剂脱附性能进行研究。具体内容如下:首先,对吸附箱原有气体分布器进行CFD模拟,分析吸附箱内气体的流动状态,并进行实验研究,结果表明:安装原气体分布器的吸附箱内气体的气体分布严重不均。其次,针对吸附箱内气体分布不均的问题,提出了叶片式、叶片式与多孔板相结合等形式的气体分布器,并对其进行模拟分析与实验研究,研究结果表明:对于10000m~3/h风量的吸附箱,当叶片式气体分布器与多孔板组合使用时,多孔板距离吸附箱进口450mm时,其速度相对标准偏差为11.2%,速度分布最为均匀。对叶片式气体分布器的叶片间距l、叶片倒角半径R、叶片角度α和箱体的进口尺寸a×a和渐扩段高度h进行分析,研究发现:当叶片间距l=100mm、叶片倒角半径R=80mm、叶片角度α=55°时吸附截面流场最为均匀。对吸附箱箱体进行优化设计时,发现出口尺寸为450×450mm,渐扩段高度为500mm时,吸附箱吸附截面速度均匀程度最高。最后,结合活性炭微观结构分析研究了其脱附实验,结论如下:脱附温度为230℃时,有机物粒子在活性炭孔道内的清除效果较好。当脱附温度为230℃时,0.1m/s的脱附速度更有利于有机物的脱附;190℃时的活性炭十次利用后的吸附容量为44.5%远小于230℃脱附后的76.8%。