[实用新型]一种用于土壤原位热脱附修复的模拟装置

说明书

本实用新型涉及一种用于土壤原位热脱附修复的模拟装置，该装置包括：原位加热模拟砂槽、支架、上部保温层、上盖、加热井、抽提井、温度监测井。上述原位加热模拟砂槽为具底的中空敞口圆柱形砂罐，原位加热模拟砂槽下部有支架支撑；上述原位加热模拟砂槽上部具有饼状上部保温层，所述上部保温层之上为上盖；所述加热井、抽提井、温度监测井穿过上述上盖及饼状保温层深入原位加热模拟砂槽内部。装置运行所用水、电及运行数据采集由其它外接系统完成。

技术领域

本实用新型涉及土壤生态修复领域及热力学应用研究领域，属于基于热传导原理的污染场地原位热脱附修复技术模拟装置，具体涉及一种用于土壤原位热脱附修复过程模拟的热力学研究装置。

背景技术

全国首次土壤污染状况调查结果显示：全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，全国土壤总的超标率为16.1%。随着《土壤污染防治行动计划》的颁布，我国土壤修复行业进入了快发展阶段，热脱附修复技术也不断得到推广应用，特别是原位热脱附修复技术因具有无需开挖及运输、土壤扰动小、异味控制效果好、处理能力强等诸多优点而越发得到重视，但由于我国土壤修复行业启动较晚，设备研发、技术研发水平相对滞后，开展研究工作的基础条件薄弱，研究设施缺乏。

解决的技术问题:热脱附修复技术是解决土壤有机污染问题的重要技术手段，特别原位热脱附修复技术。在国外，该类技术由工程实践演化而来，相关研究较少；在国内，关于该技术的研究尚处于起步阶段，国内外先期开展的原位热脱附修复技术研究所用的设备均较为简单，规模较小，所得数据难以满足原位热脱附修复过程的热力学应用研究。此外，原位热脱附修复技术能源消耗大，修复实践中的参数控制对减少修复成本具有重要意义，目前，缺乏用于摸索原位热脱附修复技术工程参数的装置设备，技术参数的不确定势必会影响修复效果或导致修复成本升高。

发明内容

本实用新型建立了一个具有适当规模的实验装置用于原位热脱附修复技术模拟及原位热脱附修复过程热力学研究，即可用于摸索原位热脱附修复工程控制参数，也可为原位热脱附修复过程热力学研究提供技术手段。

为实现上述目的，本实用新型公开了如下的技术内容：

一种用于土壤原位热脱附修复的模拟装置，其特征在于包括原位加热模拟砂槽、支架、上部保温层、上盖、加热井、抽提井、温度监测井；所述原位加热模拟砂槽的主体结构为不锈钢材质的中空敞口圆柱形砂罐，原位加热模拟砂槽下部有支架支撑；原位加热模拟砂槽上部具有饼状上部保温层，所述上部保温层之上为上盖；所述加热井、抽提井、温度监测井穿过上述上盖及饼状保温层深入原位加热模拟砂槽内部，该敞口圆柱形砂罐底部设有向下突出的出料孔，所述出料口由闸板阀控制开启或关闭；上述敞口圆柱形砂罐顶端具有一圈水平外沿，所述水平外沿上均匀布有固定螺孔；所述敞口圆柱形砂罐内部同一水平高度上设有多个卡槽用于安装定位装置；所述固定装置上设有多个加热井定位孔、抽提井定位孔、多个温度监测井定位孔；上述敞口圆柱形砂罐四周及底部覆盖有一定厚度的保温层。

本实用新型所述加热井以电加热棒为发热元件，所述电加热棒与加热井套管之间填充导热沙；加热井通过热传导方式对原位加热模拟砂槽内土壤进行加热，所述加热井借助所述的定位装置安装，并由上到下依次穿过上盖、上部保温层，深入至所述的原位加热模拟砂槽。其结构包括多个温度监测井，温度监测井有多个具有不同长度的热电偶和相应的保护套管组成，多个保护套管焊接在一起，各保护套管一端对齐，所述热电偶从保护管对齐段穿入，并在对齐端通过螺母装置将热电偶与保护管连接固定。

本实用新型的创新点在于：首次建立了较为大型的原位热脱附修复技术模拟装置，装置内布设多个加热井、多个温度监测井及一个抽提井，加热井最高加热温度可达800摄氏度，发明装置可真实模拟基于热传导技术原理的污染场地原位热脱附修复过程；本实用新型装置包括多个温度监测井，实现了对实验过程中不同位置不同深度土壤温度的同时监测。

本实用新型更加详细的描述如下：