常压固定床煤气发生炉的基本气化原理

2、固定床气化的过程原理 固定床气化炉内的气化过程原理如图4-17所示。

图4-17 固定床气化的原理可见， 在固定床气化炉中的不同区域中，各个反应过程所对应的反应区 域界面比较明显。

当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂或以空气（氧气、富氧空气）与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为：空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层，气化剂不同，发生的化学反应不同。

由于各层带的气体组成不同，温度不同，固体物质的组成和结构不同，因此反应的生成物均有一定的区别。

各层带在炉内的主要反应和作用都不同。

(1)灰渣层 灰渣层中的灰是煤炭气化后的固体残渣，煤灰堆积在炉底的气体分布板上具有以下三个方面的作用。

①由于灰渣结构疏松并含有许多孔隙，对气化剂在炉内的均匀分布有一定的好处。

②煤灰的温度比刚入炉的气化剂温度高，可使气化剂预热。

③灰层上面的氧化层温度很高，有了灰层的保护，避免了和气体分布板的直接接触，故能起到保护分布板的作用。

灰渣层对整个气化操作的正常进行作用很大，要严格控制。

根据煤灰分含量的多少和炉子的气化能力制定合适的清灰操作。

灰渣层一般控制在100~400mm 较为合适，视具体情况而定。

如果人工清灰，要多次少清，即清灰的次数要多而每次清灰的数量要少，自动连续出灰效果要比人工清灰好。

清灰太少，灰渣层加厚，氧化层和还原层相对减少，将影响气化反应的正常进行，增加炉内的阻力；清灰太多，灰渣层变薄，造成炉层波动，影响煤气质量和气化能力，容易出现灰渣熔化烧结，影响正常生产。

灰渣层温度较低，灰中的残碳较少，所以灰渣层中基本不发生化学反应。

(2)氧化层 也称燃烧层或火层，是煤炭气化的重要反应区域，从灰渣中升上来的预热气化剂与煤接触发生燃烧反应，产生的热量是维持气化炉正常操作的必要条件。

氧化层带温度高，气化剂浓度最大，发生的化学反应剧烈，主要的反应为：22CO O C →+CO O C 222→+2222CO O CO →+上面三个反应都是放热反应，因而氧化层的温度是最高的。

煤气发生炉的工作原理煤气发生炉是一种将固体燃料转化为可燃气体的装置，它在工业生产和能源利用中具有重要的作用。

煤气发生炉通过热解固体燃料，生成可燃气体，这种气体可以作为燃料供给燃气发动机、工业锅炉等设备，实现能源的高效利用。

下面我们将详细介绍煤气发生炉的工作原理。

首先，煤气发生炉的工作原理基于固体燃料的热解反应。

在煤气发生炉内，固体燃料（如煤、木材等）经过加热后，发生热解反应，生成可燃气体和残留的固体炭。

这一过程主要包括干馏和气化两个阶段。

在干馏阶段，固体燃料受热分解，生成挥发分和固体炭；在气化阶段，挥发分在高温下与空气或水蒸气反应，生成一氧化碳、氢气等可燃气体。

其次，煤气发生炉的工作原理涉及热传导和热解反应。

煤气发生炉内部通过供给燃料和氧气、控制温度和压力等方式，实现固体燃料的热解反应。

炉内的高温环境有利于固体燃料的热解，同时热传导也起着重要作用。

炉壁和炉料之间的热传导有助于维持炉内高温，促进热解反应的进行。

再次，煤气发生炉的工作原理涉及气体的净化和利用。

在煤气发生炉产生的可燃气体中，可能含有一定的杂质和灰尘，需要进行净化处理。

常见的净化方法包括除尘、脱硫、脱氮等。

经过净化处理后的可燃气体可以作为燃料供给燃气发动机、工业锅炉等设备，实现能源的高效利用。

最后，煤气发生炉的工作原理还涉及炉内温度、压力、气流等参数的控制。

在煤气发生炉的运行过程中，需要通过控制燃料供给、氧气供给、炉内温度和压力等参数，实现煤气的稳定产生和净化处理，确保炉内反应的顺利进行。

总之，煤气发生炉是一种将固体燃料转化为可燃气体的装置，其工作原理基于固体燃料的热解反应。

通过热解固体燃料，煤气发生炉可以产生可燃气体，经过净化处理后可以作为燃料供给各种设备，实现能源的高效利用。

在煤气发生炉的运行过程中，需要控制炉内温度、压力、气流等参数，确保煤气的稳定产生和净化处理。

这就是煤气发生炉的工作原理。

3.6 煤气系统工作原理常压固定床式煤气发生炉，由机械加料系统、煤气发生系统、蒸气发生系统、破渣卸渣系统组成。

其结构简单、安全性强、操作方便、产生的煤气为混合半水煤气，可与各种工业窑炉联为一体，充分利用了煤气的余热，节能降耗。

生产过程中无烟无尘无噪音。

旋转塔式排渣、卸渣破渣能力强，渣卸入水封池中，无灰尘无噪音。

原煤通用性强。

煤气发生炉是以煤为原料生产煤气，供燃气设备使用的装置。

固体原料煤从炉顶部加入，随煤气炉的运行向下移。

在与从炉底进入的气化剂（空气、蒸汽）逆流相遇的同时，受炉底燃料层高温气体加热，发生物理、化学反应，产生粗煤气。

此粗煤气（即热煤气）经粗除尘后可直接供燃烧设备使用。

在一般的煤气发生炉中，煤是由上而下、气化剂则是由下而上地进行逆流运动，它们之间发生化学反应和热量交换。

这样在煤气发生炉中形成了几个区域，一般我们称为“层”。

按照煤气发生炉内气化过程进行的程序，可以将发生炉内部分为六层：1）灰渣层；2）氧化层（又称火层）；3）还原层；4）干馏层；5）干燥层；6）空层；其中氧化层和还原层又统称为反应层，干馏层和干燥层又统称为煤料准备层。

（1）灰渣层：煤燃烧后产生灰渣，形成灰渣层，它在发生炉的最下部，覆盖在炉篦子之上。

其主要作用为：a保护炉篦和风帽，使它们不被氧化层的高温烧坏；b预热气化剂，气化剂从炉底进入后，首先经过灰渣层进行热交换，使灰渣层温度降低，气化剂温度升高。

一般气化剂能预热达300－450℃左右。

C灰渣层还起了布风作用，使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。

(2)氧化层;也称为燃烧层（火层）。

从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的燃烧而生成二氧化碳，并放出大量的热量，它是气化的主要区域之一，其主要反应是：C + O2 CO2 + 97650大卡氧化层的高度一般为所有燃料块度的3－4倍，一般为100－200毫米。

气化层的温度一般要小于煤的灰熔点，控制在1200℃左右。

（3）还原层：在氧化层的上面是还原层。

第一章基础知识与气化原理随着我国经济的不断发展，对能源的充分利用和环境保护工作逐步提高到较高境界。

在我们冶金行业中，混合发生炉煤气已经得到了广泛的使用。

要保证煤气设施的安全、经济、稳定顺行，就必须熟悉和了解有关煤气的生产和使用方面的知识，本章简要介绍与煤气发生炉有关的几个方面的基础知识。

第一节基础知识一、温度（一）温度的概念。

物质的热与冷，用分子运动学解释是由于分子的平均运动速度快与慢，或者说分子平均动能大与小的原因引起的。

物体的热与冷的特性用一个量去衡量，这个量就是温度。

温度是标志物体冷热程度的参数。

我们常用的测量温度的标准尺度为摄氏温标,用℃表示。

（二）温度表示法。

摄氏温标又名国际百度温标，它规定纯水在一个标准大气压下，开始结冰的温度为0℃，而纯水沸腾时的温度为100℃。

在0℃～100℃之间百等分，每等分为1℃。

零以上为正值，零以下为负值，或称为零上几度或零下几度。

在实际使用中，为保证设备、人身的安全，保证设备的顺行，通过对温度参数的控制来达到较理想的运行状态，满足安全生产的要求。

例如，控制煤气的炉出温度400℃～550℃，气化剂的温度45℃～65℃，生产中工业加热炉炉温等。

二、压力（一）压力的基本概念。

单位面积上所受的垂直力称为压力强度，即压强。

我们平时习惯把压强称为压力，其公式：P＝F／S 式中：P―压强F―垂直力S―受力面积。

用分子运动学解释压力概念，由于存在容器内的流体分子不断地运动，对容器的壁产生撞击，在单位面积中所受的垂直的撞击力就是压力，压力的大小与撞击时力的大小和单位面积内撞击的次数有关，若撞击力大，撞击次数多，压力就高，若撞击力小和撞击次数少压力就低。

影响气体压力大小的因素，一是气体的压缩程度：一定体积的气体，充满不同体积的容器，气体的压力便发生变化，压缩程度较大，压力较大，反之较小。

二是压力和温度有关：同体积的气体，温度较高，分子运动加剧，碰撞次数增多，压力增大,反之,压力减小.如果气体分子间的作用力忽略不计，压力与分子的数量和分子的平均动能成正比。

常压固定床煤气发生炉的基本气化原理固体燃料用气化剂进行热加工，得到可燃性气体的过程称为固体燃料的气化，又称为造气，所得的气体统称为气化煤气，用来与燃料进行气化反应的气体称为气化剂。

常压固定床煤气发生炉，一般以块状无烟煤或烟煤等为原料，用蒸汽或蒸汽与空气的混合气体作气化剂，生产以一氧化碳和氢气为主要可燃成分的气化煤气。

煤气炉内燃料层的分区1－干燥层 2－干馏层 3－还原层 4－氧化层 5－灰渣层煤气发生炉燃料层分区示意图固体燃料的气化反应，按煤气炉内生产过程进行的特性分为五层，如图2-1所示：干燥层——在燃料层顶部，燃料与热的煤接触，燃料中的水分得以蒸发；干馏层——在干燥层下面，由于温度条件与干馏炉相似，燃料发生热分解，放出挥发分及其它干馏产物变成焦炭，焦炭由干馏层转入气化层进行热化学反应；气化层——煤气炉内气化过程的主要区域，燃料中的炭和气化剂在此区域发生激烈的化学反应，鉴于反应条件的不同，气化层还可以分为氧化层和还原层。

（1）氧化层：碳被气化剂中的氧氧化成二氧化碳和一氧化碳，并放出大量的热量。

煤气的热化学反应所需的热量靠此来维持。

氧化层温度一般维持在1100～1250℃，这决定于原料煤灰熔点的高低。

（2）还原层：还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳与灼热碳起作用，进行吸热化学反应，生产可燃的一氧化碳；水蒸气与灼热碳进行吸热化学反应，生成可燃的一氧化碳和氢气，同时吸收大量的热。

灰渣层—气化后炉渣所形成的灰层，它能预热和均匀分布自炉底进入的气化剂，并起着保护炉条和灰盘的作用。

燃料层里不同区层的高度，随燃料的种类、性质的差别和采用的气化剂、气化条件不同而异。

而且，各区层之间没有明显的分界，往往是互相交错的。

固体燃料气化反应的基本原理固定床煤气发生炉制造燃气，首先使得空气通过燃料层，碳与氧发生放热反应以提高温度。

随后使蒸汽和空气混合通过燃料层，碳与蒸汽和氧气发生吸热和放热的混合反应以生成发生炉煤气。

题目：固定床连续气化法富氧制气概述固定床连续气化法富氧制气概述摘要：目前我国大部分化工企业采用固定床间歇式制气法制取半水煤气，CO等含量虽然较高，但不能连续和节能的进行生产。

本文所介绍的这种方法不但可以连续造气、节约能源，而且制成的产品煤气品质较高。

本文从原理、工艺流程、主要系统等进行了简要的概述，还附加了一些实际过程的处理方法等。

关键词：工艺、流程、造气炉、操作方法、液压油系统1．生产原理、工艺流程及工艺指标1．1生产原理以干燥后的焦碳（或焦球）为原料、O2及CO2为气化剂，在新型CO气体发生炉内进行气化反应，制得粗CO气，其主要反应如下：C+O2=CO2+394.5KJ/mol （1）C+CO2=2CO-168.5KJ/mol （2）C+1/2O2=CO+112.9KJ/mol （3）反应主要按（1）、（2）式进行。

反应（1）、（3）为氧化反应，是强放热过程；（2）为还原反应，为吸热反应。

CO2除参加反应外，还起载热体作用和调节温度作用，控制燃烧层最高温度在灰熔点（T2）以下，防止灰渣结块。

1．2工艺流程1．2．2该流程示意图如下[2]：1—CO2罗茨机 2—混合器 3—预热器 4—造气炉5—废热锅炉 6—洗气塔 7—气柜 8—脱硫1．2．3生产流程简述（内蒙古宜化生产工艺）将粒度为25～60mm的合格焦碳加入到自动加焦机，自动加焦机定量将焦炭加入气化炉内，从界区外来的合格的O2和CO2严格按一定比例（1.8～2.1）混合后，从气化炉底部进入，与焦炭进行氧化和还原反应，气化炉产生的粗炉气经过旋风除尘器除去大部分灰尘，并经废热锅炉回收热量后，再进入联合洗气塔，将煤气温度降到45℃以下，同时除去煤气中的大部分粉尘后送至后工段。

1．2．4工艺特点：（1）在常压下连续加料，连续排灰，连续气化，干法排灰气化工艺。

（2）工艺流程简单，为防止CO泄漏，设计上采用严格防泄漏措施。

（3）气化炉生产强度大，易于检修，特殊的炉篦结构，具有均匀布气，破渣、排渣三个功能，并可根据原料特性调整各层布气。

煤气发生炉工作原理
煤气发生炉是一种用于生产合成气体的设备，它通过煤或其他碳质物质的热解过程，产生一种可燃气体，其中主要成分是一氧化碳和氢气。

煤气发生炉工作原理的核心是煤的热解反应，下面我们来详细了解一下煤气发生炉的工作原理。

首先，煤气发生炉内部的煤气化过程是通过煤与空气或者氧气的反应来实现的。

当煤在高温下遇热分解时，会产生一氧化碳和氢气，这个过程称为煤气化。

煤气发生炉内部的煤气化反应需要在高温下进行，通常在800°C以上才能够有效进行。

因此，煤气发生炉内部需要提供足够的热量来维持煤的热解反应。

其次，煤气发生炉内部的煤气化反应需要控制氧气的供给和煤料的输送速度，以确保煤料在炉内充分接触空气或氧气，从而实现有效的煤气化。

同时，煤气发生炉还需要排出煤气化过程中产生的煤气和煤渣，以保持炉内的稳定工作状态。

最后，煤气发生炉产生的合成气体需要通过净化和冷却处理，以去除其中的杂质和降低温度，从而得到符合要求的合成气体。

这个过程通常包括除尘、脱硫、脱氮等步骤，以确保合成气体的质量
和安全性。

总的来说，煤气发生炉的工作原理是通过煤的热解反应产生合成气体，然后经过净化和处理得到可用的合成气体。

这个过程需要控制炉内的温度、氧气供给和煤料输送速度，同时需要对产生的合成气体进行净化和冷却处理。

煤气发生炉在工业生产中具有重要的应用价值，能够为工业生产提供可靠的燃料和原料来源。

煤气发生炉原理
煤气发生炉是一种将固体燃料转化为可燃气体的装置，它是工业生产和能源利用中的重要设备。

煤气发生炉的原理是通过热解固体燃料，产生可燃气体，然后将其用作燃料进行燃烧。

下面我们将详细介绍煤气发生炉的原理。

首先，煤气发生炉的主要原理是热解固体燃料。

在煤气发生炉内部，固体燃料（如煤、木材等）在缺氧或氧气不足的环境下受热分解，产生可燃气体。

这个过程主要包括干馏和气化两个阶段。

干馏是指在高温下，固体燃料中的挥发性成分被分解出来，产生液体和气体。

气化是指在高温下，固体燃料中的非挥发性成分被分解成一氧化碳和氢气等可燃气体。

其次，煤气发生炉的原理还涉及气体净化。

由于煤气发生炉产生的气体中含有一定的固体颗粒和有害气体，需要经过净化处理才能作为燃料使用。

气体净化一般包括除尘、脱硫、脱氮等工艺，通过这些工艺可以将固体颗粒和有害气体去除，从而得到清洁的可燃气体。

最后，煤气发生炉的原理还包括燃烧利用。

经过热解和净化处理后的可燃气体可以用作燃料进行燃烧，产生热能或动力。

燃烧利用是煤气发生炉的最终目的，通过燃烧可燃气体可以产生热能，用于工业生产或供暖，也可以产生动力，用于驱动发电机等设备。

综上所述，煤气发生炉的原理主要包括热解固体燃料、气体净化和燃烧利用三个方面。

通过这些原理，煤气发生炉可以将固体燃料转化为可燃气体，并将其用作燃料进行燃烧，从而产生热能或动力。

煤气发生炉在工业生产和能源利用中具有重要的地位，它的原理和工艺对于提高能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。

煤气发生炉的工作原理
煤气发生炉是一种利用化学反应将固体或液体燃料转化为可燃气体的装置。

其工作原理主要涉及到以下几个步骤：
1. 燃料供应：燃料通常为固体煤、石油、木材等，也可以是液体油、重油等。

燃料通过进料系统进入发生炉。

2. 预热和干馏：燃料在发生炉中首先受到预热和干馏，燃料中的可燃气体开始释放并升温。

在这个过程中，发生炉的温度会逐渐升高。

3. 热解和气化：当燃料达到一定温度时，其中的有机物开始发生热解和气化反应。

在高温条件下，燃料中的碳氢化合物会分解为一系列的气体，如氢气、一氧化碳和甲烷等。

4. 气体反应：在发生炉中，这些气体进一步参与气体反应，如水煤气反应、甲烷化反应等。

这些反应将进一步提高气体的燃烧性能和热值。

5. 除尘处理：在气体生成的过程中，也会产生一些固体颗粒，如灰尘和焦炭等。

发生炉通常配备有除尘装置，用于去除这些固体颗粒，确保气体的清洁和环保排放。

6. 尾气处理：发生炉产生的尾气中还可能含有一些有害物质，如硫化物、氮氧化物等。

为了达到环保要求，发生炉通常还会配置尾气处理装置，用于去除并净化这些有害物质。

总结起来，煤气发生炉通过燃料的热解和气化，将固体或液体燃料转化为可燃气体。

在这个过程中，燃料中的有机物发生分解和反应，生成可燃气体。

同时，发生炉也需要配备除尘和尾气处理装置，确保气体的清洁和环保排放。

煤气发生炉煤气发生炉是将煤炭转化为可燃性气体——煤气（主要成分为CO、H2、CH4等）的生产设备。

工作原理为：将符合气化工艺指标的煤炭筛选后，由加煤机加入到煤气炉内，从炉底鼓入自产蒸汽与空气混合气体做为气化剂。

煤炭在炉内经物理、化学反应，生成可燃性气体，上段煤气经过旋风除油器、电捕器过滤焦油.下段煤气经过旋风除尘器清除灰尘，经过混合后输送到用户使用。

广泛适用于轧钢炉、退火炉、锻造炉、钢管炉、玻璃炉、熔铝炉、铜材炉、建陶炉等各种热工炉所需温度范围内的各种炉形。

中文名:煤气发生炉外文名:Gas furnace用途:熔炼、退火、煤气站等使用原料:煤产出:煤气、焦油、炉渣主体材质:金属结构目录1工作原理.2基本用途.3主要分类.▪单段.▪双段.4配套设备.▪电捕焦油器.▪旋风除尘器.▪窑.5原料.6技术参数.▪环保标准.▪安全措施.▪煤气净化.▪蒸汽调节煤气发生炉工作原理发生炉煤气是通过水蒸气和空气混合形成气化剂后流经炽热的固定燃烧床生成的。

空气中所含的氧气、水蒸气与燃料中的碳反应，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的发生炉煤气。

与空气混合的蒸气提高了热效率，并降低了燃烧床的温度，从而控制了熔块的形成。

蒸气与碳反应是吸热反应：C+H2O=CO+H2－Q（Q为热量，下同）当氧气和碳反应时就放出热量：2C+O2=2CO+Q煤气发生炉工作原理燃烧床的温度取决于气化剂的饱和温度，燃料的粒度、类型及发生炉的炉型。

燃烧床的温度是非常重要的，因为对于给定的燃料和炉型，它决定着发生炉煤气的成分：在温度高的情况下，可产生大量的可燃气体。

因此，重要的是既保持燃烧床高温而又不会形成熔块。

形成熔块的温度取决于燃料的渣融特性，在氧气充足的情况下，还会出现两种反应：2CO+O2=2CO2+QC+O2=CO2+Q。

所以说，CO的产生并不一定意味着任何碳燃烧都能使煤气的热值降低。

另外，一些水蒸气还与CO反应，由于每体积CO转化为CO2时，同时生成了相同体积的H2：CO+H2O=CO2+H2。

固定床气化合成气组成一、引言随着我国经济的快速发展，能源需求日益增长，煤炭作为一种重要的能源资源，在保障国家能源安全方面具有不可替代的作用。

然而，传统的煤炭利用方式存在污染环境、能源利用率低等问题。

为了提高煤炭利用效率，减少环境污染，研究新型煤气化技术成为当前能源领域的重要课题。

固定床气化合成气组成技术作为一种清洁、高效的煤炭利用方式，得到了广泛关注。

本文将对固定床气化合成气组成技术进行详细阐述，以期为我国煤炭清洁利用提供参考。

二、固定床气化合成气组成技术原理固定床气化合成气组成技术是一种以煤炭为原料，通过气化反应将煤炭转化为合成气（一氧化碳和氢气）的高效利用方式。

在固定床气化过程中，煤炭与氧气进行反应，生成合成气、二氧化碳和水。

反应产物经过冷却、分离和净化处理，得到高纯度的合成气。

固定床气化合成气组成技术具有气化效率高、投资成本低、操作简便等优点。

三、固定床气化合成气组成技术优势1.高效利用煤炭资源：固定床气化合成气组成技术可以将煤炭转化为高价值的合成气，提高煤炭利用率，降低能源消耗。

2.环保性能优越：固定床气化过程可以有效减少煤炭直接燃烧产生的污染物排放，降低对环境的影响。

3.灵活调整合成气组成：通过调整气化条件，如氧气与煤炭的摩尔比、气化温度等，可以实现对合成气组成的灵活调整，满足不同应用场景的需求。

4.设备投资低、运行成本低：固定床气化合成气组成设备结构简单，投资成本较低；同时，操作简便，运行成本较低，有利于企业降低生产成本。

四、固定床气化合成气组成技术应用前景1.合成气作为清洁能源：高纯度的合成气可以作为清洁能源应用于发电、供暖等领域，替代传统的煤炭、天然气等能源，降低碳排放。

2.合成气用于化工生产：合成气作为一种重要的化工原料，可用于生产甲醇、合成氨、烯烃等化学品，满足我国化工产业需求。

3.合成气制氢燃料电池：固定床气化合成气组成技术生产的氢气具有高纯度、低杂质的特点，可用于氢燃料电池等新能源领域，推动我国能源结构转型。

摘要本设计以常压固定床煤气化的设计过程为内容，包括对工艺流程的确定和说明、生产条件的确定和说明以及附属设备的选型等内容。

进而深入了一层了解煤气化工艺，并得到化工工程设计的初步训练。

本文从一定的层面上对常压固定床煤气化发生炉内部的传热、传质过程进行了简要综述。

关键词：常压固定床，煤气化发生炉，床层，炉壁，传热一、煤气化原理（一）煤气化的基本过程煤的气化过程是一个有热效应的化学反应过程，反应物是煤和气化剂。

气化剂一般为空气、氧气、水蒸气或氢气。

煤和气化剂按照一定的比例，在一定温度和压力条件下发生化学反应，煤中的可燃成分转化为气体燃料，即产品煤气，灰分则以灰渣的形式出。

煤的气化分为完全气化和不完全气化，不完全气化即通常说的煤的干馏，其产品包括煤气、焦油和半焦；完全气化的产品是煤气或水煤气，本章所讲的煤的气化技术只讨论煤的完全气化技术【11。

下图所示为典型的煤气化工艺流程。

图1煤的气化过程图2典型的煤气化工艺流程从包含的物理化学过程来看，煤的气化过程包括以下几个阶段：干燥脱水，热解,挥发分和残余固定碳的气化反应。

煤的干燥脱水过程去除了原煤中所含的全部水分，在温度达到350C以上时，开始发生煤颗粒的热解反应，析出气体中间产物和焦油，统称为挥发分。

剩余的是固体焦炭或半焦，煤的热解过程可以用下面的总体表达式表示：热解煤 --- CH4+其他气态烃+焦油+CO+CO2+H2+H2O+焦炭或半焦（S）式中，除了焦炭或半焦为固体产物，其余全部是气态产物，除此之外，还有少量含有机氮、硫等元素的气态中间产物。

（二）固定床反应器固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。

固体物通常呈颗粒状，粒径2〜15mm左右，堆积成一定高度（或厚度）的床层。

床层静止不动，流体通过床层进行反应。

它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。

固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。

煤气发生炉的工作原理
煤气发生炉是一种用于生产燃气的设备，它通过将固体燃料（如煤、木材等）在缺氧条件下加热，产生可燃气体的装置。

煤气发生炉的工作原理主要包括燃料预热、干馏分解和气体净化三个过程。

首先，燃料预热。

在煤气发生炉内，燃料首先要经过预热的过程。

在这个过程中，燃料被加热到一定温度，使其脱除大部分的水分和挥发性成分，以提高后续分解的效率。

燃料预热的过程需要在缺氧条件下进行，以防止燃料燃烧，同时也为后续的干馏提供了条件。

其次，干馏分解。

在燃料预热之后，燃料进入到干馏分解的阶段。

在这个阶段，燃料中的挥发性成分被加热分解，产生出煤气和焦炭。

煤气主要是一种混合气体，其中包含一定比例的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体，而焦炭则是煤气发生炉的副产品，可以用作燃料或者其他化工原料。

最后，气体净化。

在干馏分解之后，产生的煤气中还会含有一些有害物质，如焦油、烟尘等。

因此，煤气需要经过净化处理，以
去除这些有害物质，提高煤气的纯度和可燃性。

气体净化的过程通常包括冷却、除尘、除硫等步骤，通过这些步骤可以有效地净化煤气，使其达到工业生产和生活用途的要求。

总的来说，煤气发生炉的工作原理是通过燃料的预热、干馏分解和气体净化这三个过程，将固体燃料转化为可燃气体。

这种煤气可以作为工业生产中的燃料，也可以用于家庭生活的取暖、烹饪等用途。

煤气发生炉在工业和生活中都有着重要的作用，通过了解其工作原理，可以更好地理解其在生产和生活中的应用。

基本常识1. 什么是混合发生炉煤气?答：混合发生炉煤气是以空气和水蒸汽混合气体作为汽化剂而产生的煤气。

2.混合发生炉煤气的主要成分是什么?答：混合发生炉煤气由两部分组成：可燃气体有一氧化碳、氢气、甲烷以及少量的重碳氢化合物；不可燃成分有氮气、二氧化碳等。

3. 什么是常压固定床煤气发生炉？答：常压固定床煤气发生炉的气化是在两个特定的条件下进行的，一是气化过程是在常压下进行，工作压力在3-8千帕之间，因为接近大气压，故称为常压。

二是料层是堆放在炉篦上，在气化过程中料层要维持一定的高度，这即是固定床的含义。

固定床是相对的固定，它的固定的料层厚度是以动态的加煤与出灰来维持。

4. 发生炉产生煤气的原理是什么？答：在发生炉中，煤是由上而下，汽化剂是由下而上，它们之间做逆流运动，产生化学反应和热量交换，生产煤气。

主要的化学反应有：（1）煤中的碳与气化剂空气中的氧、水蒸汽之间的反应；（2）气化剂中的氧、水蒸汽、各种生产气之间的反应；（3）煤的热裂解反应。

5.发生炉内各层次的作用是什么？反应式有哪些？答：1）灰层作用①灰渣由氧化层沉降下来，温度比较高，当空气和水蒸汽鼓入之后进行热量交换，将汽化剂预热；②由于渣层被汽化剂冷却降温，铺在炉篦上起到保护作用；③灰渣分布在炉篦上呈疏松状，可以起到均匀分布鼓风的作用。

2)氧化层作用是使空气中的氧气和碳进行急剧的化学反应，生成二氧化碳，同时放出大量热量，为以上的各层反应供热。

氧化层反应式：C+O2→CO2+热量；3 ）还原层作用是生成煤气中的主要可燃物还原层反应式：CO2+CO→CO；H2O+C→H2+CO2；H2O+C→H2+CO2；4）干馏层的作用是析出煤中挥发分及其他干馏物，使煤变成焦碳；5）干燥层的作用是把煤中的水分蒸发，为下层准备好干燥的煤。

6. 汽包的作用是什么？答：汽包又称集汽器，作用有：1）向炉体水套可靠的供水；2）汇集煤气发生炉水夹套产生的蒸汽，实现汽水分离；3）输出蒸汽供系统和探火使用。

煤气发生炉原理
煤气发生炉是一种将固态燃料（如煤炭）通过燃烧反应转化为可燃气体的装置。

它的原理主要包括气化和燃烧两个过程。

首先，固态燃料在煤气发生炉内部经过气化过程转化为气体燃料。

在气化过程中，由于高温和控制供氧条件的作用，燃料中的固体炭质物质会发生热解和裂解反应，生成一系列可燃气体。

这些可燃气体主要包括一氧化碳（CO）、氢气（H2）、一些
低级烃类（如甲烷、乙烷等）以及少量的杂质气体（如氨气、二氧化硫等）。

气化过程需要一定的温度和压力条件，并且通常在不完全氧化的状态下进行，以提高可燃气体的产率。

其次，转化后的可燃气体通过燃烧反应释放出热能。

在煤气发生炉中，可燃气体与适量的氧气混合后，经过点火引燃，发生燃烧反应。

这一过程会释放出大量的热能，燃烧生成的高温燃烧气体可作为热量源或工业过程中的燃料。

总的来说，煤气发生炉通过气化固态燃料转化为气体燃料，并且通过燃烧释放出热能的原理，能够将煤等固态燃料转化为可利用的气体能源。

这种能源转化技术在工业生产和能源利用方面具有重要的应用价值。