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申请/专利权人：太原理工大学

摘要：本发明的目的在于提供一种基于光刻玻璃膜片的复合相态二氧化碳煤基质孔隙渗流可视化研究装置与方法，属于采矿技术与微纳米流体力学交叉技术领域，所述装置包括二氧化碳流体注入系统、渗流釜及成像系统和围压回压控制系统，可以实现在控制注入、采出的温度和压力的条件下的二氧化碳可视化观测。光刻玻璃膜片基于现有煤体孔隙结构参数使用光刻技术构造而成，高度透明且内部存在根据煤孔隙分布构造设计的不同尺度孔隙，为二氧化碳的运移提供通路。本发明可以对0~80.0℃、0.1~35.0MPa温度压力范围内的二氧化碳在等尺寸仿真煤孔隙结构光刻膜片中的流动形态进行实时成像与数据记录，以此来分析二氧化碳在微观结构下的运移特性。

主权项：1.一种基于光刻玻璃膜片的复合相态二氧化碳煤基质孔隙渗流可视化研究装置，其特征在于：包括二氧化碳流体注入系统、渗流及成像系统和围压回压控制系统；所述二氧化碳流体注入系统包括二氧化碳气瓶（1）、水浴制冷装置（2）、二氧化碳注入泵（3）、预混容器（4）和热交换器（6）；所述水浴制冷装置（2）包括水箱（7），水箱（7）内设有冷凝管（8）和二氧化碳储罐（9），二氧化碳气瓶（1）的出口通过阀门一（10）、放空阀一（11）与冷凝管（8）的一端连接，冷凝管（8）的另一端与二氧化碳储罐（9）的入口连接；二氧化碳储罐（9）的出口通过阀门三（12）依次与二氧化碳注入泵（3）和热交换器（6）连接或通过阀门三（12）依次与二氧化碳注入泵（3）、预混容器（4）以及热交换器（6）连接；所述渗流及成像系统包括可视化的渗流釜（13），所述渗流釜（13）的围压腔内设有放置槽，放置槽内固定安装有光刻玻璃膜片，渗流釜（13）的侧壁设有三个相互连通的注入口（14）和三个相互连通的采出口（15），渗流釜（13）的外侧设有加热套（16），所述渗流釜（13）的上下分别设有通透圆形的可视窗，渗流釜（13）上方的可视窗顶端设有热光源（17），渗流釜（13）下方的可视窗底部设有冷光源（18）；所述成像系统包括位于渗流釜（13）上方的可视窗顶端的光学显微镜（19）；所述热交换器（6）的出口与渗流釜（13）的注入口连接，连接管路上设有阀门十二（20）；所述围压回压控制系统包括围压泵（21）、回压泵（22）和空气泵（23），渗流釜（13）的采出口通过阀门十三（24）连接有回压阀（25），回压阀（25）的一端连接有尾液处理容器（26），另一端连接有回压容器（27），回压容器（27）通过阀门十四（28）与回压泵（22）连接；围压泵（21）通过阀门十五（29）与渗流釜（13）连通，空气泵（23）与围压泵（21）连接。

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