煤炭燃烧后会产生什么有害气体

煤气的主要成分是一氧化碳、氢和烷烃、烯烃、芳烃等；天然气的主要成分是CH4，也就是甲烷，煤气是煤变成的。是化学变化,因为煤先从固体与水蒸气发生化学反应,生成一氧化碳和氢气的混合气体(俗称水煤气),这样就代替煤直接燃烧容易不充分的缺点。所以绝对是化学变化。

是储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净，传统的煤气是由煤炭炼焦过程中产生的，成分主要是一氧化碳气体，而现在许多城市的“煤气”其实是天然气，是一种天然矿物气体，有的是与石油共生的。也有些城市的“煤气”。

一般来说煤气是由煤炭炼焦过程中产生的，像现在城市里用的煤气，其实就是与石油共生的，天然气，是一种天然矿物气体。煤气的制造方法有很多。一般最常见的制造煤气的方法就是，炼焦，煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 (或称发生炉煤气) ，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气。

煤的原始有机物质主要是碳水化合物、木质素，成煤作用由泥炭化和煤化作用两个阶段完成。植物等有机质在低温(<50℃) 和近地表氧化环境中，由于细菌的作用，生成少量甲烷及二氧化碳，是储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净。

煤炭燃烧时会产生二氧化碳和一氧化碳，氧气充足时产生二氧化碳较多，产生一氧化碳较少；氧气不充足时二氧化碳较少，产生一氧化碳较多，氧气越不充足产生的一氧化碳越多。煤炭燃烧时产生二氧化碳和一氧化碳的比例与空气过乘系数有关。

煤中可燃成分（碳、氢、硫等）与空气中的氧进行剧烈的化学反应，放出大量的热并生成烟气和灰渣，为使煤中的可燃成分完全燃烧，全部转化成CO₂、SO₂、H₂O气体产物，所需的最低空气量称为理论空气量。由于煤和空气不可能达到理论的完善混合，实际上供应的空气量大于理论空气量。实际空气量与理论空气量之比称为空气过乘系数。

二氧化碳是空气中常见的化合物，碳与氧反应生成其化学式为CO2，一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成。在自然界中二氧化碳含量丰富，为大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中。大气里含二氧化碳主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。

一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。CO是不完全燃烧的产物之一。若能组织良好的燃烧过程，即具备充足的氧气、充分的混合，足够高的温度和较长的滞留时间，中间产物CO最终会燃烧完毕，生成CO₂或H₂O。因此控制CO的排放不是企图抑制它的形成而是努力使之完全燃烧。

煤燃烧有大量的CO2，以及少量的CO。煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上木炭主要成分是碳元素。

虽然煤炭的重要位置已被石油所替代，但在相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，导致它必然走向衰败，而煤炭因储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭气化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用。

根据成煤的原始物质和条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。

中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。

《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。

希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。

准确点说，煤成气是指煤系中的煤层（主要为腐殖煤）和腐殖型分散有机质在煤化过程中热演化形成的以甲烷为主要组分的烃类天然气体。它和煤层气都属于煤型气，但赋存状态有所差异，同油田伴生气和凝析气在成因上则是完全不同的。

1959年，在荷兰北部发现了格罗宁根大气田，并查明与中石炭统的煤系有关。随后经几年艰苦勘探，20世纪60年代中期又在北海盆地南部发现十几个大气田，探明总储量逾4.5万亿立方米，成为世界第二大产气区，其气源依然和石炭纪含煤沉积有关。从此，含煤盆地中蕴藏的此类天然气引起许多国家的极大关注。

勘探开发实践与理论研究成果终于揭示了此类天然气形成、演化的真面目，并将其定名为煤成气。

石炭纪的植物时代煤成气产于含煤和富含有机质的泥岩煤系，煤和分散有机质都是煤成烃的原始物质。煤主要是由古代植物遗体形成的，可分为高等植物或藻类等低等植物。依据成煤物质的不同，煤的成因类型划分为腐殖煤、腐泥煤和残殖煤三种。石炭纪以来各个时代形成并广泛分布的绝大部分煤层，其煤岩组分由高等植物木质形成，代表了以古代陆生高等植物在正常泥炭沼泽环境中聚集的煤层，通常称其为腐殖煤。

好的成煤环境是利于植物生长、繁殖与堆积的泥炭沼泽地带。植物遗体在缺氧环境下首先形成泥炭层，随沉积物增厚、地温升高，经脱水、压实以及增碳减氧过程，进入煤化作用阶段。

煤化作用是不同煤阶的演化、变质作用过程，也是煤中的碳不断富集，氢、氧、氮不断减少的过程。煤化作用依次形成褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤等不同的煤阶，在此期间会生成甲烷、重烃、二氧化碳、一氧化碳和氨。在不同煤阶、不同温度下，煤成气的成分和产出比例是不同的，产气率随煤阶的提高依次增大。

从国内外已知煤成气藏的形成和组成来看，煤成气藏有以下特点：其烃源层时代主要在石炭纪—二叠纪全球范围的成煤期；成分复杂，但基本上以甲烷为主，含量多在90%以上；重烃含量较低，极少超过20%；一般含有少量非烃气体，如氮气、氨、硫化氢、二氧化碳、稀有气体和汞蒸气等。

煤炭燃烧氧气不充足是会产生一氧化碳；

一氧化碳中毒是含碳物质燃烧不完全时的产物经呼吸道吸入引起中毒。中毒机理是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200～300倍。

所以一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，成造组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。

组织窒息严重时会导致死亡。

扩展资料：

煤中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。

煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。

煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。

参考资料来源：百度百科——煤炭

煤在氧化升温过程中，会释放出CO、CO2、烷烃、烯烃以及炔烃等指性气体。

这些气体的产生率随煤温上升而发生规律性的变化，能预测和反映煤自然发火状态.CO贯穿于整个煤自然发火过程中，一般在50℃以上就可测定出来，出现时浓度较高；烷烃（乙烷、丙烷）出现的时间几乎与CO同步，贯穿于全过程，但其浓度低于CO，而且在不同煤种中有不同的显现规律；烯烃较CO和烷烃出现得晚，乙烯在110℃左右能被测出，是煤自然发火进程加速氧化阶段的标志气体，在开始产生时，浓度略高于炔烃气体；炔烃出现的时间最晚，只有在较高温度段才出现，与前两者之间有一个明显的温度差和时间差，是煤自然发火步入激烈氧化阶段（也即燃烧阶段）的产物。因此，在这一系列气体中，选择一些气体作为指标气体，以及准确检测，就能可靠判断自然发火的征兆和状态。

目前，国内外可作为煤自然发指标气体主要有CO、C2H6、CH4、C2H4、C2H2、△O2（△O2为氧气消耗量）等及其生成的辅助性指标。

1）随着煤种的不同，煤自然发火氧化阶段（缓慢氧化阶段、加速氧化阶段、激烈氧化阶段）的温度范围、气体产物和特性都不同。

2）各煤种从缓慢氧化阶段的气体产物优选为灵敏指标的为：褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烷比为首选，以CO及其派生的指标为辅，而焦煤、贫煤和瘦煤则以CO及其派生的指标为首选，C2H4或烯烷比为辅；无烟煤和高硫煤唯一依据是CO及其派生指标。

3）C2H4可用于气体分析法中表征低变质程度煤着火征兆的灵敏指标，同时也可以作为判断煤自然发火熄灭程度的指标；C2H4/C2H2比值可以更准确地表征煤着火温度的最高温度点，结合其他参数可用于判断着火前的时间。

因此，必须充分认识到CO并非唯一的煤自然发火气体指标。它还有许多不足：检测温度范围极宽；CO产生量同煤温之间的关系不明确，特别是在现场复杂条件下，受风流、煤体原生气体组分、测点选择及生产过程等因素影响，难以确定煤氧化自燃的发展阶段，使预测预报的准确率和精度降低。