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水煤气
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{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''水煤气公式'''<br><img src="http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/f9198618367adab461d7cef788d4b31c8701e47b.jpg" width="280"></center><small>[https://qb.zuoyebang.com/xfe-question/question/3d7041adc5021cc21ee04541b9b2b7de.html 圖片來自作业帮]</small>
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'''水煤气'''是水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成分是一氧化碳,氢气,燃烧后排放水和二氧化碳,有微量CO、烃和NOx。燃烧速度是汽油的7.5倍,抗爆性好,据国外研究和专利的报导压缩比可达12.5,热效率提高20-40%、功率提高15%、燃耗降低30%,尾气净化近欧IV标准 ,还可用微量的铂催化剂净化。与醇、醚相比,简化制造和减少设备,成本和投资更低。压缩或液化与氢气相近,但不用脱除CO,建站投资较低。还可用减少的成本和投资部分补偿压缩(制醇醚也要压缩)或液化的投资和成本。有毒,工业上用作燃料,又是化工原料。
== 主要用途 ==
[[气体燃料]]<ref>[https://zhidao.baidu.com/question/380497776228972684.html 一般常用的 气体燃料 有哪些]</ref> 的一种。主要成分是 [[ 氢 ]] 和 [[ 一氧化碳 ]] 。由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法,或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500千焦/标准立方米。此外,尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料,或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。可用喷射式无焰烧嘴进行燃烧,空气和煤气不用预热。
== 安全问题 ==
将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2),现象为火焰腾起更高,而且变为淡蓝色(氢气和CO燃烧的颜色)。化学方程式为C + H2O =高温= CO + H2。这就是湿煤比干煤燃烧更旺的原因。
煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量难闻气味的气体,目的是当煤气泄漏时能闻到及时发现。甲烷和水也可制 水煤气化学方程式为CH4+H2O=CO+3H2。
另一种低热值煤气。由蒸汽与灼热无烟煤或焦炭作用而得。主要成分为氢气与一氧化碳,也含有少量二氧化碳和氮气和甲烷等组分;各组分含量取决于所用原料及气化条件。主要用作合成氨和合成液体燃料等的原料,或作为工业燃料气的补充来源。
水煤气生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用UGI气化炉型式。在气化炉中碳与蒸汽主要发生如下水煤气反应:C + H2O =高温= CO + H2、C + 2H2O =高温= CO2 + 2H2。以上反应均是 [[ 吸热反应 ]] ,因此必须向气化炉内供热。一般先送空气入炉,烧掉一部分燃料,将热量蓄存在燃料层与蓄热室里,然后将蒸汽通入灼热燃料层进行反应。由于反应吸热,燃料层及蓄热室温度下降到一定温度时,又重新送空气入炉升温,如此循环。当任务是生产燃料气时,为提高煤气热值,有时提高出炉煤气温度,借以向热煤气里喷入油类,使油类裂解,即得所谓增热水煤气。 == 工艺流程 ==
在水煤气制气过程中,为了保证操作安全和充分回收排放气中的可燃成份,所以水煤气的制造过程不是简单的由鼓风和鼓蒸汽两个过程组成一个循环,一般是由5~6个过程组成一个循环 <ref>[https://wenku.baidu.com/view/02303a2066ce0508763231126edb6f1aff0071b1.html?_wkts_=1722412653502&bdQuery=%E6%B0%B4%E7%85%A4%E6%B0%94%E7%9A%84%E5%88%B6%E5%8F%96 水煤气制备工艺条件]</ref> 。如以6个阶段的循环为例:
# 吹风阶段:空气炉底鼓入,料层升温,废气炉顶排出。
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所以各阶段时间不是均配的,鼓风占27%,而制气占67%。水煤气的成分为:CO2=6.0,H2S=0.4,O2=0.2,CO=38.5,H2=48.0,CH4=0.5,N2=6.4高热值:11304千焦/米3。排出的鼓风气中含有的CO+H2约有11%左右,热值约为1500千焦/米3,此部分热量作为损失,所以水煤气的气化效率为60%,热效率为55%,是低于混合发生炉煤气的。
==参考文献==
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[[Category:485 化學製品業]]