挥发性有机化合物(VOCs)是已经成为继SO2和NOX后最受关注的大气污染物,它与NOX、烟尘一起作用可形成光化学污染,是造成城市“雾霾”等复合型大气污染物的主要原因。目前工业上往往采用高效、节能、操作简单的吸附技术作为主要手段对其进行治理。而活性炭作为工业应用较多的吸附剂存在着疏水性差、易燃易爆、脱附困难等问题。活性炭纤维作为新型的炭基吸附材料以其高比表面积、大孔容、丰富的微孔以及导电性在VOCs治理中得到了越来越多的应用。首先本文选用三种活性炭纤维ACF1、ACF2、ACF3,系统考察了VOCs种类(甲苯、乙酸乙酯、丙酮、异丙醇)及甲苯浓度、床层温度、不同湿度对三种活性炭纤维吸附VOCs性能的影响。结果表明,具有高比表面、大孔容的ACF2活性炭纤维其吸附容量最佳,甲苯饱和吸附容量可达到318.3mg/g。甲苯浓度对吸附推动力影响较大,在浓度为12000mg/m3下,可使吸附容量达到434.8mg/g。活性炭纤维吸附甲苯受温度影响较小,在60℃下仍然具有288.6mg/g的吸附容量。其次,动态吸附实验测定303K、318K、333K温度下,甲苯在活性炭纤维和活性炭二种吸附剂上的吸附平衡等温线,通过模型拟合吸附等温线,并计算吸附热。实验结果表明:①在低压区二种吸附剂的吸附量都快速上升,这与其富含微孔有关,同时在低温(303K)高压区,活性炭纤维表现出更好的吸附效果;②利用Clansius-Clapeyron方程计算得到等量吸附热数据,活性炭纤维的等量吸附热要低于活性炭的吸附热,可有效防止吸附床层飞温,更具安全性;③在不同温度、不同浓度条件下,Yoon-Nelson模型对活性炭和活性炭纤维床层动态吸附穿透曲线均能很好拟合,模型参数能较好描述动态吸附过程,通过模型参数也能很好预测穿透曲线。基于水蒸汽再生活性炭纤维存在热传递速率慢,脱附时间长等问题,利用活性炭纤维自身的电阻,通过电流产生焦耳热,从而使活性炭纤维升温进行再生,论文考察了不同电压下电致热再生活性炭纤维的性能。结果表明,电压越大,活性炭纤维升温速率越快,脱附效率越高,而且经过100min即可完全脱附。同时经过4次循环,活性炭纤维仍然有较好的吸附效果,饱和吸附量依然能达到原有吸附量的80%以上。