交替通蒸汽－水煤氣爐英文解釋翻譯、交替通蒸汽－水煤氣爐的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 split run

分詞翻譯：

交替的英語翻譯：

by turns; replace
【醫】 alternation
【經】 interchange; rotation

通的英語翻譯：

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

蒸汽的英語翻譯：

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

水的英語翻譯：

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

煤氣爐的英語翻譯：

【化】 coal gas furnace; gas stove

專業解析

交替通蒸汽－水煤氣爐（alternating steam-water gas generator）是一種通過周期性切換蒸汽與空氣（或氧氣）的通入來生産水煤氣（water gas）的工業煤氣發生裝置。其核心原理在于交替進行兩個階段的操作：吹掃階段（蒸汽通入）與制氣階段（空氣通入并反應）。以下是詳細解釋：

一、術語構成與基本含義

交替通蒸汽 (Alternating Steam Introduction)
指設備運行時，蒸汽并非持續通入，而是與空氣（或氧氣）按特定時間周期交替切換通入爐内。這種交替操作是該爐型的核心特征，目的是分别完成燃料層的吹掃（蓄熱）與氣化反應（制氣）兩個步驟。
水煤氣爐 (Water Gas Generator)
指通過水蒸氣與熾熱碳反應生産水煤氣的設備。水煤氣主要成分為氫氣（H₂）和一氧化碳（CO），是一種高熱值燃料氣，反應方程式為：

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

此反應為強吸熱過程，需外部供熱維持。

二、工作原理與循環階段

交替通蒸汽的設計解決了水煤氣反應需持續供熱的難題。典型操作循環如下：

吹掃階段（蒸汽通入）
- 向熾熱的焦炭或無煙煤層通入過熱水蒸氣，發生水煤氣反應生成H₂與CO。
- 反應吸熱導緻燃料層溫度下降，需在效率降低前切換至下一階段。
制氣階段（空氣通入）
- 通入空氣（或富氧空氣），使部分碳燃燒放熱：
  $$ ce{C + O2 -> CO2} quad Delta H = -393.5text{kJ/mol} $$
- 燃燒釋放的熱量重新加熱燃料層，為下一輪蒸汽反應蓄熱。
循環交替
每個周期約3–5分鐘，通過自動閥門控制蒸汽與空氣的切換，維持連續産氣。氣體産物需經分離系統排除吹掃階段的廢氣（含氮、CO₂）。

三、設備特征與工業應用

雙階段設計：區别于連續氣化爐，交替操作優化了熱效率，但需複雜控制系統。
氣體成分：水煤氣典型組成為50% H₂、40% CO、5% CO₂及少量雜質，熱值約11 MJ/m³。
曆史應用：20世紀早期廣泛用于合成氨原料氣、城市燃氣及工業燃料，後被更高效技術（如連續氣化爐）逐步替代。
技術演進：現代類似工藝用于特殊場景，如小規模制氫或化工原料生産。

權威參考來源

《煤氣化技術》（Gasification Technologies）
美國能源部（DOE）技術報告，詳述傳統水煤氣爐原理與交替操作機制。

鍊接：DOE Gasification Handbook（注：此為能源部氣化技術門戶，需查閱子文檔）

《燃料與燃燒手冊》（Fuels and Combustion Handbook）
美國機械工程師協會（ASME）出版，涵蓋水煤氣反應工程細節。

鍊接：ASME Digital Library（需訂閱訪問）

《工業煤氣生産原理》（Principles of Industrial Gas Production）
劍橋大學出版社專著，分析交替式水煤氣爐的曆史地位與技術局限。

鍊接：Cambridge Core（需訂閱訪問）

交替通蒸汽－水煤氣爐是早期煤氣化技術的代表，其交替操作模式平衡了吸熱反應的能量需求，在工業史上具有重要地位。

網絡擴展解釋

“交替通蒸汽－水煤氣爐”是一種用于生産水煤氣的工業設備，其核心特點是通過交替通入空氣和蒸汽的操作方式實現連續制氣。以下是詳細解釋：

1.基本原理

水煤氣是水蒸氣與熾熱碳（如焦炭或煤）反應生成的混合氣體，主要成分為一氧化碳（CO）和氫氣（H₂），反應式為： $$ text{C} + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO} + text{H}_2 quad (text{吸熱反應}) $$ 由于該反應需高溫且吸熱，直接持續通入蒸汽會導緻爐溫下降，因此需周期性交替通入空氣（或氧氣）和蒸汽以維持反應溫度。

2.操作流程

階段一：吹風階段（通空氣）
向爐内通入空氣，使部分燃料燃燒釋放熱量（反應式：$text{C} + text{O}_2 rightarrow text{CO}_2$），快速提升爐溫至約1000℃。
階段二：制氣階段（通蒸汽）
切換為通入蒸汽，高溫下碳與水蒸氣反應生成水煤氣。隨着溫度降低，再次切換回吹風階段，循環往複。

3.設備特點

間歇式生産：每個循環包含吹風和制氣兩個階段，需精準控制切換時間。
熱效率較低：吹風階段會排放含CO₂的廢氣，導緻熱量損失。
適用性：適合小規模生産或對氣體純度要求不高的場景。

4.應用場景

水煤氣可作為工業燃料氣或化工原料（如合成氨、甲醇）。但現代工業中，此類傳統爐型已逐漸被連續式氣化爐（如流化床氣化爐）取代，後者效率更高且污染更少。

若需進一步了解水煤氣制備技術的曆史演變或化學反應細節，可參考化工工藝相關教材或專業文獻。