一氧化碳是一种很有实用价值的气体燃料,在冶金工业上广泛地用作还原剂,因此,它是一种很有用的物质质,但在另一方面,一氧化碳又是有剧毒毒的气体,它对人体健康十分有害.在我们学习了一氧化碳的生成和性质之后,我们就能防止和克服它有害的一面,利用和发展它有用的一面,使它很好地为生产、生活服务。

①煤气里含有甲烷(CH)、氢气(H2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等气体,这些气体都是没有气味的.为了安全起见,现在也有在煤气里掺入少量有恶臭的含硫有机化合物,这样,如果煤气管漏气,就容易为人所察觉。

   用作气体燃料的一氧化碳,并不要求很纯、因此,现在工业上主要生产含有一氧化碳的“煤气”,其中最重要的是发生炉煤气和水煤气。

    在介绍煤气生产原理之前,让我们先来观察一下家庭里煤在煤炉里燃烧的情况因为煤在普通煤炉里燃烧,、也包含有产生一氧化碳的过程(图3.11）

    在煤炉里供给煤然灰爆烧的空气是从炉子下方的炉门进入的,因此,底层近炉栅的煤能够完全燃烧,产生生二氧化碳：
C+O2=点燃=CO2↑

煤完全燃烧时放出大量的热,炉子底层的温度非常高。
    底层煤燃烧后产生的高温的二氧化碳气体体,上升到炉的中部,被那里未燃着的煤还原成一氧化碳：

C2+C=高温=2C0↑

    在煤炉中部产生的一氧化碳气体上升到炉子上部,遇到从炉子上面进入的空气,立刻在炉口燃烧起来,产生蓝色的火焰：

2CO+02=高温=2CO2↑

    在工业上,大规模生产含有一氧化碳的煤气,是在一种特殊的煤气发生炉里进行的。

    煤气发生炉(图3·12)一般是用耐火砖砌成的高大的圆柱形炉子,炉的外面用钢皮包裹.固体燃料(一般用煤或焦炭)从炉顶装入,因为氧化碳是有刷毒的气体,加料时必须严密防止炉内气体

逸入空气.在加料口口的上方.9装有一个带有隔板的滚简筒,隔板把滚筒分隔成两个部分,其中一个部分在进料的时候,另一个部分就把已绕装在它里面的燃料加进炉子里去.滚筒不断地转动,这

两部分的作用交替进行着这样,发生炉的内部始终眼外界隔绝.滚筒下方有一个料钟,它能使加进去的燃料图3·12煤气发生炉的简单构造均匀地分布到炉子的各个部分。

    空气从炉子底部的炉篦戴进,炉子里所起的作用和前述的煤炉非常相似,只是产生的一氧化碳不在炉子的上方烧掉,而由炉口放出.这时放出的气体里除了一氧化碳以外还有氮气(因为鼓入的空气里的氮气在炉子里并并没有起反应)和少量的二氧化碳,这样的混和气体称做发生炉煤气。

    如果从炉子底部鼓入水蒸气,水蒸气在高温时和煤作用,产生一氧化碳和氢气“”

C+H2O(水蒸气)=高温=CO↑+H2↑

这样所得的混和气体称做水煤气。

    水蒸气只有在高温时才能和煤发生作用,因此,要使水煤气不断发生,必须使炉内保持相当高的温度.但是,水蒸气和煤作用时,不仅不放出热量,反而还要吸收热量,因此,当这个反应进行时,炉内温度会逐渐降低.所以,在实际生产上,水蒸气和空气是交替地鼓进炉子里去的。当炉子里温度降低到一定程度时,就应停止鼓入水蒸气,改鼓空气,使炉子里的煤燃烧,温度重新升高起来.当煤热到赤热程度时,再鼓入水蒸气。

    为了使煤气的生产连续不断,现在工业上采用一种叫做汽氧鼓风的方法,那就是把水蒸气和氧气同时鼓进炉子里去这样就能连续生产,大大提高煤气发生炉的生产率。

    发生炉煤气和水煤气主要用作气体燃料.很显然,燃烧水煤气所放出的热量要比燃烧相同体积的发生炉煤气为大这是因为发生炉煤气里含有相当多量不能燃烧的氮气的缘故。

    气体燃料除发生炉煤气和水煤气外,还有由煤干馏而得的煤气(就是城市里许多家庭和工厂常用的煤气),煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳等.此外,有许多地方地下蕴藏着的天然气(它的主要成分是甲烷),也是一种重要的气体燃料。

①1立方米水煤气燃烧时能放出大约300于卡的热量，但1立方米发生炉煤气只能放出1000~100千卡的热量(1千卡=1000卡）。

    使用气体燃栂有很多优点:第一,气体燃料容易完全燃烧,燃烧时没有黑烟(燃料燃烧时产生黑烟,说明燃料没有完全燃烧,,温度也比一般固体燃料燃烧时为高.第二,气体燃料可以利用它燃烧后所产生的废气的热量,预热还没有燃烧的气体燃料和与它混和的空气,这样,可以使它燃烧时的温度更高。第三,气体燃料不需要繁重的输送工作,只要用管子就可以把它输送到各地去,第四,气体燃料的燃烧过程比较容易控制制,燃烧设备也比较简单,并且燃烧后没有灰剩余。

    现在,炼钢厂和大型玻璃厂大量地应用气体燃料。