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作为导致大气污染的主要污染物之一,VOCs还可能造成温室效应、光化学烟雾等二次污染,对人类的身体健康、动植物的生存及周围环境产生严重影响。随着经济的发展,VOCs排放量不断增加,因此,对环境中的VOCs进行排放控制和污染治理是十分必要的。蓄热燃烧技术和催化燃烧技术均是目前常用的VOCs污染控制方法。本课题应用流体力学软件Fluent,对蓄热燃烧技术和蓄热催化燃烧技术处理VOCs的过程进行模拟研究,并验证了网格无关性和所选择的动力学模型的有效性。通过数值模拟研究,可以更好地了解两种技术的反应特征和适用范围,为两种技术的实际应用提供一定的指导。对模拟研究的结果进行分析,可知燃烧温度是影响甲苯燃烧反应的重要因素。在蓄热燃烧反应模拟中,当燃烧温度大于1000 K时,可保证较好的甲苯去除率。当燃烧温度为1050K时,在一定的甲苯入口浓度范围(2000 mg/m~3-4000 mg/m~3)和甲苯入口流速范围(0.07 m/s -0.14 m/s),蓄热燃烧反应的甲苯转化率可达100%。在催化燃烧反应情况下,当燃烧温度大于690K时,有较好的甲苯转化率。当燃烧温度为670K时,在一定的甲苯入口浓度范围(2000 mg/m~3-4000 mg/m~3)和甲苯入口流速范围(0.07 m/s -0.175 m/s),催化燃烧反应的甲苯转化率可达100%。说明蓄热燃烧技术和催化燃烧技术均适用于流量和浓度有一定波动的VOCs废气处理。在对催化燃烧反应的特征进行模拟研究的基础上,考察了整体式催化剂结构对催化燃烧反应的影响。当燃烧温度一定时,整体式催化剂的孔道长度对催化燃烧反应有明显影响,当孔道长度大于40mm时,可以保证催化燃烧反应取得较好的甲苯转化率。当甲苯入口浓度和入口流速一定时,孔道直径越小,甲苯转化率达100%所需的温度越低。但在实际工程的应用中,还要考虑孔道直径过小造成的催化剂易烧结的工程问题,和由于比表面积增大导致催化剂需求量增加的经济问题,因此,在保证催化燃烧效率的前提下,可适当地增大孔道直径,选择较大孔径整体式催化剂。