目前北京市、上海市等一線城市霧霾天氣的難題日益嚴(yán)重，已經(jīng)慢慢開始危害大家平時的交通出行、工作生活、戶外活動等一切正常的日常生活⑴。許多有機化學(xué)揮發(fā)物汽體作為產(chǎn)生大城市霧霾天氣的重要前體，近年來成為我國大城市霧霾天氣產(chǎn)生的關(guān)鍵因素，逐漸被眾多人所認(rèn)識和高度重視。每天的生活所導(dǎo)致的有機揮發(fā)物汽體的種類繁多，各領(lǐng)域都極有可能出現(xiàn)濃度不同的有機工業(yè)廢氣，化工廠生產(chǎn)制造、廢水處理、家俱室內(nèi)裝飾、甚至尾氣排放排出的廢氣都是引起空氣中大量工業(yè)廢氣的原因。在VOCs中常見的某些成分主要有：有苯、二甲苯、二甲苯、室內(nèi)甲醛、溴化氫等。

　　對身體、自然環(huán)境都有一定的傷害的VOC。人人長期生活在高濃度VOCs自然環(huán)境中，會導(dǎo)致?人體免疫系統(tǒng)受損，輕則對呼吸系統(tǒng)造成傷害，造成頭暈、想吐、失眠等癥狀，重則神經(jīng)系統(tǒng)、血夜、雙眼、皮膚等發(fā)生變病。就自然環(huán)境而言，VOCs的某些成分也是造成?霧霾天氣，全球變暖，光化學(xué)污染的一個重要因素。因此，工業(yè)廢氣的治理對于當(dāng)今社會發(fā)展綠色發(fā)展理念的危害不容小覷，對于每個人都有健康生活方式的現(xiàn)實意義?非常積極主動。

　　由于VOCs成分復(fù)雜，不同來源的VOCs成分與濃度值有很大差異，因此在解決不同來源的工業(yè)廢氣時，必須根據(jù)VOCs的濃度值、危害程度及其成分類型找出不同的方法。VOCs技術(shù)解決方案發(fā)展趨勢迅速，近幾十年來，傳統(tǒng)式VOCs技術(shù)解決方案已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，在此基礎(chǔ)上，科研人員還不斷開拓，產(chǎn)品研發(fā)費用較低，步驟較簡單，解決綠色環(huán)保VOCs技術(shù)問題。本文選擇了以化學(xué)吸附劑作為吸附劑，解決化工廠工業(yè)廢氣中活性碳的吸附問題。這種方法被許多加工廠所選擇，是現(xiàn)階段解決VOC問題最廣泛的方法之一。

　　阿斯皮尼普拉斯是一個化工廠工業(yè)智能模擬手機軟件，可以完成多種實際操作，如化工設(shè)計、全過程模擬、主要參數(shù)提升、靈敏度分析和成本效益分析等。作為目前市場上銷售的大中小型通用模擬手機軟件，AspenPlus展示了大量的物理性能數(shù)據(jù)庫查詢和模塊實際操作控制模塊，能夠普遍應(yīng)用各種加工工藝全過程和實際操作模塊的模擬，大區(qū)域便了o雖然AspenPlus模型庫早就包含了許多模塊實際操作實體模型，但它仍然缺乏部分模塊實際操作實體模型，如吸附過程全過程模型。本文第二章對原料為10000nm3/h化工廠有機廢氣的料層吸附處理方式進行了模擬。本文以VBA語言為基礎(chǔ)，利用包含在AspenPlus中的User2控制模塊，編寫了一種適用于有機廢氣吸附處理模式的有機廢氣吸收裝置實體模型并進行了實例分析。通過傳輸方程計算，吸附實體模型可以得到VOCs出氣量與時間的相關(guān)關(guān)系，主要參數(shù)包括：客戶設(shè)定的料層、吸附劑、溫度、工作壓力、進料標(biāo)準(zhǔn)、Langmuir吸附等溫線數(shù)據(jù)信息，也就是通過曲線圖得到VOCs出氣量與時間的相關(guān)關(guān)系。

　　由于化工廠有機廢氣溫度較高，而吸附整個過程中溫度的規(guī)定值較低，因此必須在吸附前進行必要的制冷處理，本課題選擇熱交換器對有機廢氣進行制冷。用ExchangerDesignandRating對板式熱交換器進行模擬測量時，計算結(jié)果不夠精確，誤差原因存在較大誤差，對整個加工過程模擬造成不利影響。針對這一問題，本科學(xué)研究在前人的基礎(chǔ)上，自己編寫了一套板式換熱器計算軟件，該軟件可以測量板式換熱器的主要設(shè)計參數(shù)，本文第三章詳細(xì)介紹了板式換熱器的特點和應(yīng)用，詳細(xì)介紹了板式換熱器的構(gòu)造和優(yōu)化算法，用C#語言開發(fā)設(shè)計了板式換熱器手機軟件，列舉了該軟件的編寫方式和編寫全過程，還展示了部分關(guān)鍵代碼，用于測量設(shè)計方案。

　　由于實際吸附效果受到多種因素的影響，為了更好地尋找最佳吸附參數(shù)，本文第四章利用勢流模擬手機軟件fluent，以顆粒大小作為自變量，對吸附器濃度值場和工作壓力場進行了優(yōu)化。整個模擬過程為本機使用CAD手機軟件建立實體模型，再gambit手機軟件劃分網(wǎng)格圖，最后進行勢流模擬。以吸附劑粒徑為自變量，分別對2mm、3mm、4mm吸附劑粒徑標(biāo)準(zhǔn)下的吸附器干位流動進行了模擬，并對是否采用布料進行了對比。實驗結(jié)果表明，吸附器內(nèi)加入遍布器后，汽體流動更加均勻。綜合來看，含遍布器且粒度為2毫米的情況下，最好是汽體循環(huán)，即實際吸附效果最佳。