[发明专利]一种土壤原位热修复沙箱模拟系统及方法

权利要求书

1.一种土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，包括：

沙箱，用于盛放土壤；所述沙箱内的每一个区域内填充有相同土质条件的土壤；

加热装置，所述加热装置在加热前插在所述沙箱中的土壤内，用于加热所述土壤；所述加热装置分别放置于不同区域的土壤中；

多个温度采集装置，多个所述温度采集装置在加热前分别插在土壤内的不同位置，用于采集所述土壤不同位置的温度；

温度控制装置，所述温度控制装置包括调功器和温度控制器；所述调功器输入端与所述温度控制器输出端连接，所述调功器输出端与所述加热装置电连接；所述温度控制器输入端与所述温度采集装置电连接；所述温度控制装置用于根据所述多个温度采集装置采集的土壤温度值，控制所述调功器调节所述加热装置的功率；所述温度控制装置获取每一区域的所述温度采集装置采集的土壤温度值；所述温度控制装置计算每个区域内土壤温度值的平均值，得到各区域的区域温度平均值；所述温度控制装置计算各区域的区域温度平均值的平均值，得到所述沙箱内土壤温度值；所述温度控制装置将各区域的区域温度平均值与所述沙箱内土壤温度值进行作差处理，得到各区域温度差值；若各区域的温度差值均小于阈值，所述调功器保持所述加热装置的功率不变；否则，所述调功器调节区域温度平均值小于所述沙箱内土壤温度值的区域内的加热装置的功率增大，同时所述调功器保持区域温度平均值大于所述沙箱内土壤温度值的区域内的加热装置的功率不变；

尾气处理装置，与所述沙箱连接，用于处理所述沙箱内形成的气态物质。

2.根据权利要求1所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述温度控制装置，还包括：电源、空气开关、电度表、变压器、第一熔断器、交流接触器和第二熔断器；所述第二熔断器一端与所述加热装置电连接，另一端与所述调功器电连接；所述交流接触器一端与所述调功器电连接，另一端与所述第一熔断器的一端连接；所述第一熔断器的另一端与所述变压器的低压侧连接，所述变压器的高压侧与所述电度表的一端连接；所述电度表的另一端与所述空气开关的一端连接；所述空气开关的另一端与所述电源连接。

3.根据权利要求1所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述加热装置包括：多个加热丝、法兰盘和多个钢管；所述加热丝设置在所述钢管内，所述加热丝个数与所述钢管个数相同；所述钢管的固定端固定设置在所述法兰盘的通孔内，所述钢管的加热端在加热前放置在所述沙箱中的土壤内；所述加热丝的加热温度为0-1400℃。

4.根据权利要求1所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述温度采集装置包括：温度传感器和温度显示装置；所述温度传感器一端在加热前插在土壤内，另一端与所述温度显示装置电连接。

5.根据权利要求1所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述土壤原位热修复沙箱模拟系统，还包括：冷凝装置和真空泵；所述冷凝装置第一端口与所述沙箱顶部端口通过第一管路连接；所述冷凝装置第二端口与所述尾气处理装置通过第二管路连接；所述真空泵与所述尾气处理装置连接；所述冷凝装置用于冷凝所述沙箱内形成的气态物质；所述尾气处理装置用于处理冷凝后的剩余的气态物质；所述真空泵用于抽取所述沙箱内形成的气态物质。

6.根据权利要求1所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述土壤原位热修复沙箱模拟系统，还包括：保温层；所述保温层设置在所述沙箱外壁；所述保温层材质为岩棉、玻璃纤维棉、硅酸铝纤维棉、纳米气凝胶棉的一种或几种；所述保温层的厚度为10-200mm。

7.根据权利要求1所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述沙箱的材质为不锈钢、碳钢或水泥混凝土材质中的一种；不锈钢材质的厚度为1-12mm；碳钢材质的厚度为1-12mm；水泥混凝土材质的厚度为100-500mm。

8.根据权利要求4所述的土壤原位热修复沙箱模拟系统，其特征在于，所述温度显示装置为数显热电偶温度计或数显温度控制仪；所述温度传感器为热电偶，所述热电偶的外径为1-5mm。