挥发性有机物(VOCs)不仅是大气主要直接污染物之一，也是PM2.5的主要前驱体来源之一。因此，对VOCs的防控已成为环保治理的一项重要任务。吸附作为VOCs治理应用最为广泛的技术，具有净化彻底、使用方便等特点。然而，作为吸附工艺的核心，吸附剂经常在使用过程中“失活”，导致吸脱附效率降低。
　　本文针对VOCs(以甲苯为例)吸附剂在工业应用中“失活”问题展开研究，探究变温、变压吸脱附工艺(水分、孔径分布、脱附温度、脱附压力、循环次数)对工业吸附剂(以活性炭和硅胶为例)“失活”的影响机制。
　　采用变压吸脱附工艺(VSA)操作时，在干燥环境实验结果发现，微孔硅胶(SG A)与介孔硅胶(SG B)的脱附率分别为63.7%和77.1%；微孔活性炭(AC A)与介孔活性炭(AC B)的脱附率分别为56.1%和72.9%。经过10次循环平衡实验，ACA的吸附量降低16%，ACB的吸附量维持稳定状态(0.2802g/g)；SGA的吸附量降低39%，而SGB对甲苯的吸附量维持稳定(0.08g/g)。当相对湿度增加到20%时，活性炭与硅胶对甲苯的初始吸附量分别下降9%与22%，水蒸气与甲苯在吸附剂表面发生竞争吸附，降低吸附剂对VOCs的吸附量。
　　采用变温吸脱附工艺(TSA)操作时，在脱附温度为65℃下进行循环平衡实验，ACA、ACB、SGA、SGB脱附率分别下降10.2%、6.6%、8.1%、3.0%。提高脱附温度至150℃，同等条件下经过5次循环脱附率呈微弱下降；增加循环实验至25次，ACA对甲苯的吸附量下降趋势增强，SGA的脱附率稳定在95%左右。BET结果显示活性炭的比表面积呈缓慢下降趋势。相对湿度为20%，SGA对甲苯吸附量降低了5%，多次循环后SGA对甲苯的吸附量降低15%，这是因为水蒸气的存在阻碍了吸附剂对VOCs的吸附，加快了吸附剂的“失活”速率。
　　结合上述变温、变压过程对吸附剂性能影响，从提高吸附剂寿命、降低过程能耗的角度提出变温(中低温)-变压耦合吸脱附(VSA-TSA)工艺。实验结果表明，与单独的VSA过程相比，脱附温度为45℃与65℃时，VSA-TSA的脱附率分别提高了28.8%和51.9%，单位脱附甲苯量的能耗分别降低10.1%和13.5%。
　　综上，工业VOCs吸附剂在变温、变压吸脱附过程中性能均会收到一定的影响，当有水存在的情况下，吸附剂“失活”加速。为了提高吸附剂寿命、降低过程能耗，可以采用VSA-TSA耦合工艺对VOCs进行净化与资源化回收。