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[科普中国]-增烃水煤气

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使蒸汽通过热焦炭而制成的水煤气,为提高水煤气浓度还使粗柴油同时通过焦炭。

增烃水煤气详解使蒸汽通过热焦炭而制成的水煤气,为提高水煤气浓度还使粗柴油同时通过焦炭。最终产品增烃水煤气的热值约500英热单位/立方英尺(18.7兆焦耳/立方米)。增烃水煤气由美国早在上世纪发明的方法生产,而且是用石油产品生产煤气的第一种应用场合。1

水煤气亦称兰焰水煤气。是一种比较清洁的低级燃料气,主要用于工业中对材料加热以及用作炉子的燃料。水煤气是使过热蒸汽通过红热的焦炭床而产生出来的。蒸汽部分地使碳氧化形成一氧化碳,而它本身则还原为氢气。水煤气的主要成分是一氧化碳(40至45%)和氢(45至51%),其比例视反应条件而定。水煤气还含一些二氧化碳、怎和微量的甲烷。一氧化碳和氢都是可燃的,但此混合气的热值不很高,约为350英热单位/英尺(13.0兆焦耳/米)。

蒸汽与焦炭之间的反应要吸热,使焦炭床的温度急剧下降。因此,焦炭床要用吹气再加热。这样就使过程成为断续的一一焦炭再加热吹气的一分钟,再送蒸汽三分钟。

吹气阶段产生的水煤气常常经烟道排出而浪废掉。但是,如果焦炭床足够厚,吸气阶段就可产生出叫作发生炉煤气的一氧化碳和氮的混合气。由于一氧化碳也是可燃的,可以与水煤气相混合,这样主要由一氧化碳、氢和氮组成的混合气叫作半水煤气。

水煤气和增烃水煤气对比生产水煤气一般用焦炭作燃料,因为焦炭的碳含量和清洁度都很高。也有用无烟煤、烟煤以及煤和焦炭的混合物的,而且较为成功,但是整个操作效率要有些降低。

水煤气燃烧时带有明亮的蓝火焰,所以称为“蓝水煤气”。水煤气用于许多化学工程,可以为合成工艺的基本燃气,但是不宜用作家庭燃料,除非用热解的燃料油增烃,制得所谓的增烃水煤气。

焦炭制得的水煤气然烧时不带光焰,而增烃水煤气燃烧时具有很强的光焰,不过,这两种水煤气的燃烧速度超过其它任何广泛使用的燃气;增烃水煤气的燃烧速度实际上与焦炉煤气相当。水煤气的比重比天然气的稍小一点,但是比焦炉煤气要大;增烃水气比重比天然气大,但是比发生炉煤气要小。蓝水煤气和增烃水煤气两者的理论火焰温度很,分别约为2020°C和2050°C,超过通常使用的所有其它工业燃气。这两种水煤气都具有相当宽的爆炸范围。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学