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挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）,简称VOCs,大部分是有毒有害的恶臭类物质,还是形成PM2.5和臭氧的重要前体物质,工业源是其主要排放源。VOCs种类多,目前已经鉴定出的就有300多种,治理困难。蓄热式热氧化炉（Regenerative Thermal Oxidizer,RTO）是处理VOCs的一种设备,我国RTO应用广泛,但大都基于经验设计,缺乏参考。另外,目前RTO的模拟研究赶不上VOCs处理形势的迅猛发展,而且研究深度不够。因此,模拟研究RTO可以为工业设计提供参考,非常具有实际意义。本文首先对RTO进行冷态的仿真模拟。选用合适的冷态仿真模型,分析RTO内部的冷态流场,得到冷态条件下的气体流动迹线、速度分布和组分浓度分布,研究结果表明:气体的流动直接影响RTO内部的速度分布、废气组分分布。冷态速度在气体进口区域存在涡流,蓄热室和氧化室的速度和组分浓度分布均匀。其次,对RTO进行实验研究和热态仿真模型正确性验证。采集RTO运行时的数据,分析RTO在升温阶段和稳定运行阶段内部温度变化情况,为热态仿真计算提供数据参考。选择合适的热态仿真模型,计算多个循环,并与实验获得的数据进行对比。研究结果表明:热态条件下RTO的氧化室温度和蓄热室温度都呈现小幅度的波动,周期性变化明显;RTO仿真模型在每个周期中的模拟值与实验值误差很小,在多个周期中的平均误差小于3%,仿真模型可用于RTO的准确计算。再次,研究风量、废气浓度、阀门换向时间和反吹风量四个关键因素对RTO的温度分布和热效率影响。研究结果表明:风量对RTO影响较大,在不同的风量下,氧化室和蓄热室的温度在多个周期内呈现周期性的变化,但在运行过程中的平均温度基本保持不变。废气浓度主要影响氧化室温度,对蓄热室温度和出口温度影响很小。阀门换向时间越长,气体在氧化室和蓄热室的温度变化越剧烈。反吹风量越大,反吹蓄热室的废气残留量越少,热效率越高。最后,对影响RTO的几个关键因素进行综合分析。通过正交实验法研究空室流速、VOCs浓度和阀门换向时间三个因素对RTO的影响情况,得出本文RTO的最优工况;根据标准化的回归系数筛选影响平均氧化室温度和平均出口温度的变量,最终通过回归分析得到平均氧化室温度和平均出口温度的计算公式。研究结果表明:阀门换向时间对氧化室温度及其均匀性影响最大,空室流速对平均出口温度的影响最大。回归模型在整体上与筛选后各个变量的关系显著,残差值大都接近零点,且包含零点。