[实用新型]一种高温气相抽提处置污染土气体渗流装置

说明书

一种高温气相抽提处置污染土气体渗流装置，包括渗透器、箱式炉、不锈钢波纹管、压力表、冷凝水箱、过滤器、气体流量计、负压调节器以及真空泵。圆柱状污染土径向采用锡箔纸密封包裹置于压力室中，渗透器置于箱式炉中加热。不锈钢波纹管一端穿过箱式炉与渗透器相连，另一端在箱式炉外部依次与压力表、冷凝水箱、过滤器、气体流量计、负压调节器以及真空泵相连。气体渗透试验时，通过真空泵提供负压环境，模拟气相抽提过程。该装置的气体流量计能够读取稳定抽提压力下流经污染土的气体流量，可获得高温气相抽提法处置污染土的气体渗流特性。

技术领域

本发明涉及一种高温气相抽提处置污染土气体渗流装置，针对高温气相抽提法处置污染土过程中气体渗流特性测试，属于环境岩土领域。

背景技术

高温气相抽提法广泛应用于有机污染场地修复。该技术通过对污染场地高温处理，使有机污染物转化为气态，然后利用负压抽提将气态污染物从土体中分离出来，从而达到修复污染场地的目的。高温环境下污染土中气体的渗流特性直接影响抽提取效率，是污染场地修复工艺设计的关键。因此，探究污染土体在高温气相抽提过程中的气体渗流特性对于优化工艺设计、提高修复效率具有重要意义。

渗流特性作为岩土材料的基本物理性质，温度、压力梯度、孔隙和裂隙等都会影响土体的渗流特性。污染土在高温气相抽提过程中，其矿物成分、颗粒形态和土体结构都将会随加热温度、加热时间和抽提压力发生变化，从而也将导致渗流特性发生改变。

现有关于气体渗透率测定的装置发展迅速，例如中国专利CN202022176471.1公布了一种土体渗透系数室内测定装置，实现了室内土样液体渗透系数的准确测量；中国专利CN201120339190.1公布了一种高温渗流实验装置实现了高温高压状态下煤岩的气体渗透率测量。但目前现有气体渗透率的测试装置存在以下问题：1、缺少符合高温气相抽提修复技术工况的污染黏土渗透率测定的渗流装置；2、针对高温状态下黏土体积收缩导致径向和轴向的漏气问题缺少明确的解决方案，无法准确测量高温黏土的气体渗透率。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高温气相抽提处置污染土气体渗流装置，适用于高温气相抽提处置污染黏土过程中气体渗透率的测定。能够在400℃高温状态下运行，将渗透器置于箱式炉中，能提供稳定的加热环境和气体温度，以负压抽提和填充石英砂的方式来对黏土试样进行密封，减小了对试样整体结构的破坏，提高测试数据准确性。

为解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现：一种高温气相抽提处置污染土气体渗流装置，包括渗透器、箱式炉、不锈钢波纹管、压力表、冷凝水箱、过滤器、气体流量计、负压调节器以及真空泵，所述渗透器置于箱式炉中，不锈钢波纹管一端与渗透器的下导气压头导气管相连，另一端在箱式炉外部依次与压力表、冷凝水箱、过滤器、气体流量计、负压调节器以及真空泵相连。

所述渗透器包括螺纹加压杆、加压圆盘、立杆、压力室盖板、压力室侧壁、压力室底座、上导气压头和下导气压头；所述螺纹加压杆与加压圆盘螺纹连接，下端与加压圆环接触；所述加压圆盘通过立杆与压力室底座连接；所述压力室盖板与压力室底座分别通过螺栓与压力室侧壁连接，连接部位放置铜制密封圈；所述加压圆环置于上导气压头和压力室侧壁之间；所述上导气压头导气管穿过压力室盖板与密封环连接，上导气压头下端放置不锈钢多孔透气板与土样上端连接；所述下导气压头导气管穿过压力室底板，下导气压头上端放置不锈钢多孔透气板后与土样下端连接；所述上导气压头、下导气压头的端部设有半球形中空槽；所述上导气压头与压力室盖板、密封环之间为可上下自由移动的活塞式连接。

所述压力表可测试气体最高温度600℃时的压力。

所述气体流量计为转子流量计、热式质量流量计或科式力质量流量计。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、与常规注气渗透试验相比，抽气渗透试验只需要施加很小的围压就能保证试样侧壁的密封，并能很好的保护试样的完整性和土体结构性。