水煤气的意思、水煤气的详细解释

水煤气的解释

[water gas] 工业上用作燃料或化工原料。是让水蒸气通过焦炭而生成,成分为一氧化碳和氢,有毒

词语分解

• 水的解释 水 ǐ 一种无色、无臭、透明的液体：水稻。水滴石穿。水泄不通。 河流：汉水。湘水。 江河湖海的通称。水库。水利。水到渠成（喻条件成熟，事情就会顺利完成）。水可载舟。跋山涉水。依山傍水。 液汁：水笔。墨
• 煤气的解释 由煤制得的气体详细解释.燃料燃烧时所生的烟火气。 唐 冯贽 《南部烟花记·夜珠》：“一士人娶得 陈 宫人，夜炷火则恶煤气。”.干馏煤炭所得的气体，主要成分是氢、甲烷、乙烯、一氧化碳，并有少量的氮、

专业解析

水煤气是一种重要的工业气体燃料，其本质是水蒸气通过炽热的焦炭或无烟煤等固体燃料反应生成的混合气体。以下是其详细解释：

1. 定义与核心反应

   水煤气是指将水蒸气通入高温（通常高于1000°C）的焦炭或无烟煤层中，发生还原反应后产生的可燃气体混合物。其核心化学反应式为：

   $$

   ce{C + H2O -> CO + H2} quad (text{吸热反应})

   $$

   即碳（C）与水蒸气（H₂O）在高温下反应生成一氧化碳（CO）和氢气（H₂）。该反应需要持续供热以维持高温。

2. 主要成分

   水煤气的主要可燃成分是氢气（H₂）和一氧化碳（CO），通常氢气含量约占50%，一氧化碳约占40%，此外还含有少量二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、甲烷（CH₄）和氧气（O₂）等杂质。

3. 物理与化学性质

   • 外观与气味：无色无味的气体（但工业产品常因含硫杂质而有臭味）。
   • 可燃性：高度可燃，燃烧时产生蓝色火焰。
   • 热值：热值较高，约为10-11 MJ/m³（标准状况下），介于天然气和发生炉煤气之间。
   • 毒性：因含大量一氧化碳，有剧毒，吸入可致命，使用时需严格注意安全。

4. 制备与用途

   • 制备：主要在煤气发生炉中生产。由于核心反应是吸热的，生产时常采用间歇操作（交替通入空气和水蒸气）或富氧空气/氧气与水蒸气混合气化以维持炉温。
   • 主要用途：
     • 燃料：曾广泛用作城市煤气、工业窑炉燃料。
     • 化工原料：是合成氨、甲醇、液体燃料（如通过费托合成）等的重要原料气。氢气组分可用于加氢反应。

来源参考：

• 《现代汉语词典》（第7版）：对“水煤气”词条的定义及基本性质描述。
• 《化工大辞典》：提供水煤气的详细成分、制备工艺及工业应用。
• 《能源百科全书》：阐述水煤气的生产原理、热值特性及在能源结构中的地位。
• 《无机化学丛书》：解释水煤气反应（水煤气反应）的化学平衡与热力学原理。

网络扩展解释

水煤气是一种工业燃料和化工原料，以下是其详细解释：

一、定义与成分

水煤气由水蒸气通过炽热的焦炭或无烟煤反应生成，主要成分为一氧化碳（CO）和氢气（H₂），并含少量二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）及甲烷（CH₄）等。

二、生产原理

1. 主要反应：
   $$ C + H_2O xrightarrow{高温} CO + H_2 $$
   该反应伴随火焰呈淡蓝色（氢气和CO燃烧的特征）。
2. 其他制法：甲烷与水蒸气在特定条件下反应：
   $$ CH_4 + H_2O → CO + 3H_2 $$ 。

三、特性与用途

• 特性：
  • 低热值煤气，燃烧产物为水和CO₂，含微量CO、烃类及氮氧化物。
  • 燃烧速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，热效率提升20-40%。
• 用途：
  • 工业燃料，合成氨、甲醇、二甲醚及液体燃料的原料。
  • 压缩或液化成本低于氢气，常用于燃气补充。

四、安全风险

• 毒性：含CO等有毒气体，泄漏需通过掺入异味气体警示。
• 爆炸性：氢气与CO混合气体易燃易爆，需严格储存和使用规范。

五、生产原料与设备

以无烟块煤或焦炭为原料，采用固定床造气炉生产。

如需进一步了解技术参数或应用案例，可参考、2、3等来源。

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