一种可控大肠杆菌吸收氧浓度的惰化加油车油罐装置

本发明属于油罐车防火防爆，具体涉及一种可控大肠杆菌吸收氧浓度的惰化加油车油罐装置。

背景技术：

1、流动加油车主要用于运输汽油、煤油、柴油、重油及非石油产品的醇、醛、苯、醚等液态物质。随着我国科学技术的高速发展，人民对燃油的需求越来越高，因此加油站和流动加油车的越来越多。但燃油属于易燃易爆物质，流动加油车一旦发生火灾，将会给社会发展和人员安全造成严重的损失，其中我国每年由于流动加油车引发的交通事故就有数百起。例如2023年11月7日，四川雅安高速服务区一辆装满重油的流动加油车突然爆炸自燃，导致现场2人死亡，2人重伤，3车报废。这样的案例屡见不鲜，因此强化流动加油车的防火防爆性能至关重要。

2、尽管大多数流动加油车配置有接地装置可以导走静电，一定程度上提升车辆的防火防爆性能，但难以及时有效地阻止明火、恶劣天气、追尾等情况引起的火灾事件，因此如何从源头杜绝火灾发生具有重要的现实意义。

3、流动加油车燃烧和爆炸的三个重要元素是：可燃物(柴油、汽油、重油等燃油)、助燃物(o2或空气等)和着火源(明火、火花、高温自燃等)。为杜绝流动加油车油罐燃爆事故发生，必须排除三元素中的一或多个。总体而言，流动加油车分为被动式惰化和主动式惰化。其中主动式惰化是利用co2、n2等气体通入流动加油车油罐的上部空间或燃油内部，排除o2，使其浓度低于可燃极限，进而实现油罐惰化目的。现有参考文献申请号202010100951.1一种基于生物除氧的飞机油箱惰化装置，中采用了生物技术进行呼吸生成二氧化碳，但是不涉及干燥处理油箱气体以及采用余热尾气进行烘干干燥物质的效果。

4、本技术实现要素：

5、本发明为提升流动加油车防火防爆特性，提出一种可控的大肠杆菌惰化流动加油车油罐的装置，整体结构简单，可方便安装和拆卸且可连续在线运行，从而实现流动加油车油罐惰化。

6、一种可控大肠杆菌吸收氧浓度的惰化加油车油罐装置，包括流动加油车油罐、大肠杆菌培育装置和干燥装置，所述流动加油车油罐上设置有出气口、进液口和进气口，所述出气口与大肠杆菌培育装置之间安装有第一流量调节阀、第一风机、温度调节装置，第一风机适于驱动流动加油车油罐内的气体进行吸出并进入油气分离装置，所述油气分离装置的出口分别连接有温度调节装置和第四流量调节阀，油气分离装置与进液口相连接并通过第四流量调节阀控制；

7、所述温度调节装置的输出端与大肠杆菌培育装置相连通，所述大肠杆菌培育装置的顶部安装有营养液输入件，所述营养液输入件对大肠杆菌培育装置加入营养液；

8、所述大肠杆菌培育装置的输出端与流动加油车油罐的进气口之间依次连接有过滤装置、干燥装置、第二风机和第三流量调节阀和气泵；所述流动加油车油罐底部设置有尾气管道，所述尾气管道与干燥装置相连通；所述干燥装置内填充有吸放氧变色硅胶，所述尾气管道适于对吸放氧变色硅胶加热。

9、流动加油车油罐包含进气口和出气口，流动加油车油罐进气口流入大肠杆菌菌株产生的干燥惰性气体，并将流动加油车液面下的o2和油罐内富氧空气一起排出到流动加油车油罐出气口。其次，流动加油车油罐出气口、风机、油气分离装置、温度调节装置、大肠杆菌培育装置、过滤装置和干燥装置依次串联，通过控制器结合流量调节阀调节气体流量。其次，油气分离装置可将流动加油车油罐出气口中的油质分离出来，并流回流动加油车油罐，防止大肠杆菌培育装置内的大肠杆菌菌株中毒。温度调节装置可以调节流动加油车油罐出气口过来的富氧空气温度在37℃左右，从而保障大肠杆菌培育装置内的大肠杆菌菌株能够高速分解o2并产生co2。其次，营养液存储器内存储着维持大肠杆菌菌株正常生长的营养物质，主要包含葡萄糖、氨基酸混合物、氯化钠、氯化镁等成分。将这些成分按照一定比例混合后，加入蒸馏水调节ph＝7，再采用高压蒸汽灭菌，最后倒入营养液存储器。其次，大肠杆菌培育装置是本发明的核心部件，其中流入来自营养液存储器内的营养液，流入速率通过控制器自动控制流量调节阀，从而实现控制大肠杆菌培育装置的co2释放速率，而大肠杆菌菌株则是从低温冰箱中取出，快速化解并接种到大肠杆菌培育装置内。过滤装置过滤大肠杆菌培育装置中流出的惰性气体含有的杂质，干燥装置用于干燥过滤后惰性气体中的水分。

10、所述流动加油车油罐底部设置有尾气管道，所述尾气管道与干燥装置相连通；所述干燥装置内填充有吸放氧变色硅胶，所述尾气管道适于对吸放氧变色硅胶加热。

11、在更进一步的技术方案中，所述营养液输入件包括营养液存储器，所述营养液存储器竖直安装在大肠杆菌培育装置的顶部，且底部安装有输出管道，所述输出管道上安装有第二流量调节阀，所述输出管道的端部安装有涡流喷嘴，所述涡流喷嘴的端部适于通入大肠杆菌培育装置内。

12、在更进一步的技术方案中，所述尾气管道上分别安装有第五流量调节阀和第二止回阀，所述第五流量调节阀安装在尾气管道与干燥装置的尾气管道上，所述第二止回阀适于将尾气排出流动加油车油罐外。

13、在更进一步的技术方案中，还包括控制器，控制器用于控制第一流量调节阀、第一风机、第二流量调节阀、第二风机、第三流量调节阀和第四流量调节阀。

14、干燥装置中采用的干燥物质为吸放氧变色硅胶，在正常温度下会吸收氧气，而在高温加热时会放出氧气，实现循环使用保证油罐惰化。其次，吸放氧变色硅胶成分以二氧化硅为主，奈酸钻为辅，加上少量的变色剂、氧化亚铁、氧化钻和乙酸亚钻，并与高分子材料混合后采用发泡成型工艺制成。湿度探测仪用于测量干燥装置尾部空气湿度，从而判断吸放氧变色硅胶是否失活。若湿度探测仪检测到干燥装置中的吸放氧变色硅胶失活，将向控制器发送信号。控制器收到湿度探测仪信号后将通过控制开关流量调节阀，利用高温的汽车尾气对失活的吸放氧变色硅胶进行加热，使其恢复工作能力，尾气随后排入大气。干燥后的惰性气体从流动加油车进气口流入，洗涤流动加油车油罐内的燃油，并将油体液面下和油罐内富氧空气排出，有效降低油罐内o2浓度，实现流动加油车油罐惰化。氧浓度探测仪用于探测流动加油车油罐内o2浓度，并在线向控制器传输浓度信息。控制器用于控制风机、温度调节装置和流量调节阀的工作状态，进而通过流量调节阀控制营养液存储器内营养液流量，调节co2释放速率，实现在线连续调节流动加油车油罐内o2浓度，有效避免火灾和爆炸发生。

15、在更进一步的技术方案中，吸放氧变色硅胶成分包括二氧化硅、奈酸钴、变色剂、氧化亚铁、氧化钴和乙酸亚钴，并与高分子材料混合后采用发泡成型工艺制成。

16、在更进一步的技术方案中，所述干燥装置设置有进气口一、进气口二、出气口一和出气口二，所述进气口一适于进入过滤装置输出的含水油罐气，出气口一上设置的通气管道安装有湿度探测仪并通过第三流量调节阀输出无水油罐气；所述进气口二内通过第五流量调节阀通入高温低氧尾气，出气口二通过第一止回阀输出富氧气体。

17、在更进一步的技术方案中，所述干燥装置包括壳体一，所述壳体一内设置有存储腔，且顶部设置有进料口；所述碳黑存储器的底部设置有搅拌杆，搅拌杆上设置有螺旋搅拌叶；所述存储腔内填充有变色硅胶。

18、在更进一步的技术方案中，所述壳体一的另一侧设置有出料口，所述出料口为喇叭口；所述出料口安装有出料管道，所述出料管道适于连通有高温干燥箱；

19、所述壳体一的底部设置有壳体二，壳体二设置有进气端和出气端，所述进气端的直径大于出气端的直径；

20、所述搅拌杆的底部设置有驱动风扇，且位于壳体二内，所述驱动风扇与搅拌杆同轴连接；

21、所述干燥装置包括固定风机，固定风机的输出端安装有主管道和副管道，所述副管道与进气端相连通；所述壳体一上开设有吹气接口并与主管道相连通，所述吹气接口倾斜向上设置且朝向出气端；

22、所述出气端安装有回气管道。

23、在更进一步的技术方案中，所述高温干燥箱的顶部设置有高温进气口，且与第五流量调节阀相连接；内部设置有自走轨道，所述自走轨道适于变色硅胶滚动，所述变色硅胶均为球形；

24、自走轨道的低端连接有回位管道，且回位管道上安装有固体颗粒泵，固体颗粒泵适于带动变色硅胶回到存储腔内。

25、在更进一步的技术方案中，所述高温干燥箱内顶部安装有倾斜挂板，且倾斜挂板呈对称设置且呈“八”字形；所述高温干燥箱的两侧设置有回水腔，且底部设置有存水腔，回水腔与存水腔相连通。

26、与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：

27、本发明给出一种可控的大肠杆菌惰化流动加油车油罐的装置，即利用大肠杆菌耗氧产生co2特点，可以有效减少流动加油车油罐上部空间和燃油内部o2浓度，并通过流量调节阀调节大肠杆菌分解速率，进而达到可调节co2释放速率，实现流动加油车油罐惰化。本发明还提出一种具有在不同温度下吸放氧功能的变色硅胶，从而进一步降低尾气中的氧气浓度，确保流动加油车的油罐充分惰化。本发明具有在线连续、装置简易可拆卸、精准调节、节约能源、环境友好、运行成本低等优势。

28、本发明通过固定风机，部分经过主管道进入壳体一内，另一部分进过壳体二内，带动驱动风扇旋转，螺旋搅拌叶实现变色硅胶的上下运动，吹气接口将气体与变色硅胶进行碰撞，通入出料管道，进入高温干燥箱，高温干燥箱内高温进气口通入飞机尾气，向下既可以干燥变色硅胶，又能带动变色硅胶向下运动，在自走轨道中变色硅胶完成高温脱水，温度控制在变色硅胶可承受范围内，后通过回位管道回到壳体一内；脱水后的水分子一部分高温形成水蒸气在倾斜挂板上堆积，随重量增加沿倾斜表面进入回水腔后流落至存水腔，部分直接掉落至存水腔内，实现水分收集，且实现碰撞脱水和吸氧效果。

技术实现思路