煤气是怎么制作的
1. 煤气是通过炽热的焦炭使水蒸气发生化学反应而生成的气体,主要成分包括一氧化碳和氢气。在燃烧时,会生成水和二氧化碳,同时释放出微量的CO、HC和NOX。煤气的燃烧速度是汽油的7.5倍,具有很好的抗爆性能。根据国外的研究和专利报道,煤气的压缩比可达到12.5,热效率可提高20-40%,功率提高15%,燃耗降低30%。煤气的尾气净化性能接近欧洲IV号标准,这些效果需要进一步验证,但已得到肯定。此外,煤气可以使用微量的铂催化剂进行净化。煤气生产过程比醇和醚简化,减少了制造和设备需求,成本和投资较低。压缩或液化的煤气与氢气相似,但不需要去除一氧化碳,因此建站投资较低。部分成本和投资可以用来补偿压缩或液化的成本。煤气是有毒的,在工业上可用作燃料,同时也是化工原料。
2. 通过炽热的煤层可以将水蒸气制得较清洁的水煤气(主要成分是CO和H2),其火焰更高,颜色变为淡蓝色。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。
3. 煤气厂常在家用水煤气中掺入少量有难闻气味的气体,目的是CO和H2是无色无味的气体,一旦煤气泄漏,人们能够及时察觉。
4. 甲烷和水也可制得水煤气,化学方程式为CH4 + H2O → CO + 3H2。
5. 干馏煤气是煤化工的重要过程之一,指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为高温干馏(焦化)、中温干馏和低温干馏。
6. 煤干馏过程主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发;温度进一步升高到200℃以上时,煤中的结合水释放;达到350℃以上时,粘结性煤开始软化,形成粘稠的胶质体;至400~500℃,大部分煤气和焦油析出;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物,半焦失重同时收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
7. 煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件(主要是温度和时间)。随着干馏终温的不同,煤干馏产品也不同。低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦,煤气产率低,焦油产率高。
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