[發明專利]一種實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法

有效

• 申請號: 201710568604.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN109239307B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 唐娜;肖意明;劉伯潭;張蕾;項軍;杜威;程鵬高
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法，該方法包括：選取巖鹽制成長方體結構的巖鹽試件，將巖鹽試件的五個面進行蠟封，剩余的一個面作為溶解面，將溶解液從溶解面以一定流速進行溶解試驗；最后，改變巖鹽試件的巖鹽特性、溶解液流速、溶解液溫度、溶解液濃度進行巖鹽溶解速率測試，得到試驗數據；

上述實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法，不僅能研究動態條件下巖鹽溶解特性，還能研究靜態條件下巖鹽溶解特性；溶解液流速范圍為0～0.02m/s；

上述實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法，使用的裝置包括：恒溫控制槽(1)、測試設備(6)和位于兩者之間的泵(2)；

所述恒溫控制槽(1)內儲存有溶解液；

所述測試設備(6)底部具有設備入口(4)，頂部具有設備出口(9)，且所述測試設備(6)內部具有設備底座(7)、填料層(5)和位于所述設備底座(7)上的巖鹽試件(8)；

所述泵(2)的入口處連接有具有閥門b的第一管路，該第一管路通過帶有閥門a的管路連接至所述恒溫控制槽(1)出口，該第一管路通過帶有閥門c的管路連接至所述設備入口(4)；

所述泵(2)的出口處連接有具有閥門d和流量計(3)的第二管路，該第二管路通過帶有閥門e的管路連接至所述恒溫控制槽(1)入口，該第二管路通過帶有閥門f的管路連接至所述設備入口(4)；

所述設備出口(9)和所述恒溫控制槽(1)入口之間還具有第三管路；

使用上述裝置，操作方法具體如下：

首先，選取巖鹽制作成長方體結構的巖鹽試件(8)，將巖鹽試件(8)的其中一個側面作為溶解面其余各面進行蠟封，并測量該溶解面的面積，將制作好的巖鹽試件(8)放在設備底座(7)上并確保溶解面能與溶解液接觸良好；

然后將一定體積和一定濃度的溶解液放入到恒溫控制槽(1)中調控到設定的溶解液溫度，打開閥門a、b、f，啟動泵(2)，打開閥門d，保持閥門c、e關閉，通過調節閥門d控制溶解液的流量，溶解液的流量通過流量計(3)進行檢測，溶解液通過設備入口(4)流入，再經填料層(5)使得溶解液在設備中布水均勻，當溶解液與巖鹽試件(8)開始接觸時開始計時，溶解液以一定流速流經巖鹽試件(8)后通過設備出口(9)溢流出設備回流到恒溫控制槽(1)中；

溶解一定時間后關閉閥門a、f，打開閥門c、e，使得設備中的溶解液通過泵(2)回流到恒溫控制槽(1)中，將恒溫控制槽(1)中的溶解液混合均勻后取樣分析溶解后溶解液中各離子濃度，通過與溶解前溶解液中的各離子濃度比較，計算出巖鹽中各物質的相應溶解速率；

最后按照量綱分析根據實際開采條件和數值模擬確定試驗中溶解液的濃度、溫度、流速范圍，再確定不同因素水平進行巖鹽溶解速率測試，得出試驗數據；

試驗過程中將巖鹽試件(8)制成長方體結構，并只用其中一個側面進行溶解實驗，其余各面進行蠟封；所述的長方體結構試件能在保證一定溶解面積的基礎上，控制溶解過程中的溶解面積不變。

2.根據權利要求1所述的一種實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法，其特征在于，按照量綱分析根據實際開采條件和數值模擬確定試驗中巖鹽特性、溶解液流速、溶解液溫度、溶解液濃度的研究范圍；

所述的量綱分析主要是依據實際開采條件和數值模擬出的參數來進行量綱分析計算出巖鹽在實際水溶過程中的溶解參數。

3.根據權利要求1所述的一種實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法，其特征在于，控制巖鹽溶解過程中的溶解面積、溶解液流速、溶解液溫度、溶解液濃度，得到一定溶解條件下的巖鹽溶解速率；

所述的溶解液不僅可以是氯化鈉溶液還可以是堿溶液、酸溶液或氨堿廢液，不同性質的溶液來研究巖鹽的化學溶蝕機理。

4.根據權利要求1所述的一種實現巖鹽動態條件下溶解特性試驗的方法，其特征在于，試驗是通過離子分析方法來檢測溶解液溶解前后各離子濃度變化，進而來換算出巖鹽試件(8)內可溶性物質的溶解速率。