交替通蒸汽－水煤气炉英文解释翻译、交替通蒸汽－水煤气炉的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 split run

分词翻译：

交替的英语翻译：

by turns; replace
【医】 alternation
【经】 interchange; rotation

通的英语翻译：

all; authority; connect; general; go to; notify; open; through; understand
whole
【医】 make; per-

蒸汽的英语翻译：

steam
【化】 aqueous vapour
【医】 atmo-; steam; vapor; vapores

水的英语翻译：

Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【医】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【经】 water

煤气炉的英语翻译：

【化】 coal gas furnace; gas stove

专业解析

交替通蒸汽－水煤气炉（alternating steam-water gas generator）是一种通过周期性切换蒸汽与空气（或氧气）的通入来生产水煤气（water gas）的工业煤气发生装置。其核心原理在于交替进行两个阶段的操作：吹扫阶段（蒸汽通入）与制气阶段（空气通入并反应）。以下是详细解释：

一、术语构成与基本含义

交替通蒸汽 (Alternating Steam Introduction)
指设备运行时，蒸汽并非持续通入，而是与空气（或氧气）按特定时间周期交替切换通入炉内。这种交替操作是该炉型的核心特征，目的是分别完成燃料层的吹扫（蓄热）与气化反应（制气）两个步骤。
水煤气炉 (Water Gas Generator)
指通过水蒸气与炽热碳反应生产水煤气的设备。水煤气主要成分为氢气（H₂）和一氧化碳（CO），是一种高热值燃料气，反应方程式为：

$$ ce{C + H2O -> CO + H2} quad Delta H = +131.3text{kJ/mol} $$

此反应为强吸热过程，需外部供热维持。

二、工作原理与循环阶段

交替通蒸汽的设计解决了水煤气反应需持续供热的难题。典型操作循环如下：

吹扫阶段（蒸汽通入）
- 向炽热的焦炭或无烟煤层通入过热水蒸气，发生水煤气反应生成H₂与CO。
- 反应吸热导致燃料层温度下降，需在效率降低前切换至下一阶段。
制气阶段（空气通入）
- 通入空气（或富氧空气），使部分碳燃烧放热：
  $$ ce{C + O2 -> CO2} quad Delta H = -393.5text{kJ/mol} $$
- 燃烧释放的热量重新加热燃料层，为下一轮蒸汽反应蓄热。
循环交替
每个周期约3–5分钟，通过自动阀门控制蒸汽与空气的切换，维持连续产气。气体产物需经分离系统排除吹扫阶段的废气（含氮、CO₂）。

三、设备特征与工业应用

双阶段设计：区别于连续气化炉，交替操作优化了热效率，但需复杂控制系统。
气体成分：水煤气典型组成为50% H₂、40% CO、5% CO₂及少量杂质，热值约11 MJ/m³。
历史应用：20世纪早期广泛用于合成氨原料气、城市燃气及工业燃料，后被更高效技术（如连续气化炉）逐步替代。
技术演进：现代类似工艺用于特殊场景，如小规模制氢或化工原料生产。

权威参考来源

《煤气化技术》（Gasification Technologies）
美国能源部（DOE）技术报告，详述传统水煤气炉原理与交替操作机制。

链接：DOE Gasification Handbook（注：此为能源部气化技术门户，需查阅子文档）

《燃料与燃烧手册》（Fuels and Combustion Handbook）
美国机械工程师协会（ASME）出版，涵盖水煤气反应工程细节。

链接：ASME Digital Library（需订阅访问）

《工业煤气生产原理》（Principles of Industrial Gas Production）
剑桥大学出版社专著，分析交替式水煤气炉的历史地位与技术局限。

链接：Cambridge Core（需订阅访问）

交替通蒸汽－水煤气炉是早期煤气化技术的代表，其交替操作模式平衡了吸热反应的能量需求，在工业史上具有重要地位。

网络扩展解释

“交替通蒸汽－水煤气炉”是一种用于生产水煤气的工业设备，其核心特点是通过交替通入空气和蒸汽的操作方式实现连续制气。以下是详细解释：

1.基本原理

水煤气是水蒸气与炽热碳（如焦炭或煤）反应生成的混合气体，主要成分为一氧化碳（CO）和氢气（H₂），反应式为： $$ text{C} + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO} + text{H}_2 quad (text{吸热反应}) $$ 由于该反应需高温且吸热，直接持续通入蒸汽会导致炉温下降，因此需周期性交替通入空气（或氧气）和蒸汽以维持反应温度。

2.操作流程

阶段一：吹风阶段（通空气）
向炉内通入空气，使部分燃料燃烧释放热量（反应式：$text{C} + text{O}_2 rightarrow text{CO}_2$），快速提升炉温至约1000℃。
阶段二：制气阶段（通蒸汽）
切换为通入蒸汽，高温下碳与水蒸气反应生成水煤气。随着温度降低，再次切换回吹风阶段，循环往复。

3.设备特点

间歇式生产：每个循环包含吹风和制气两个阶段，需精准控制切换时间。
热效率较低：吹风阶段会排放含CO₂的废气，导致热量损失。
适用性：适合小规模生产或对气体纯度要求不高的场景。

4.应用场景

水煤气可作为工业燃料气或化工原料（如合成氨、甲醇）。但现代工业中，此类传统炉型已逐渐被连续式气化炉（如流化床气化炉）取代，后者效率更高且污染更少。