煤气是怎么来的?是煤变成的吗?
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。
以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、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,属于中热值煤气,可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料,可用于合成氨、合成甲醇等。为此,将用作化工原料的煤气称为合成气,它也可用天然气、轻质油和重质油制得。
煤气的形成:煤炭源于陆生高等植物,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;在
褐煤成岩阶段,有机质热降解作用逐步加深,生物化学作用逐步减弱,逐步生成甲烷及其他挥发物。前期和后期挥发物集聚,形成了后期的煤层气,也就是煤气。
(2)含碳燃料在不完全燃烧时会产生一氧化碳,从而造成煤气中毒事故的发生,故答案为:含碳燃料不完全燃烧都会产生一氧化碳;
(3)防止“煤气中毒”事件的发生,就是防止生成一氧化碳,且将产生的气体排到室外,故答案为:使用燃料时请开窗或打开排气扇,保持室内通风.
一般情况下,煤的产气量在1kg煤能转化3-3.5立方煤气。煤气的密度查表为:0.8kg/立方米。
下面计算:
1000kgx3(3.5)立方x0.8=2400(2800)kg
所以,一吨煤能生产2400到2800公斤煤气。
1)煤焦化方法是:把煤放在隔绝空气的环境下加热到1000摄氏度左右(干馏),煤变成焦炭和煤气。焦炉煤气的主要组成是H2、CH4、CO、CO2等。
2)煤直接气化:气化方法很多,高温下与水蒸汽反应生成的煤气叫水煤气,主要成分是H2、CO、CH4等;与空气反应的煤气叫发生炉煤气,主要成分是CO、CO2等;与水和空气发生反应的煤气叫混合发生炉煤气,主要成分是H2、CO、CH4、CO2等;还有半水煤气等等。按照操作压力分,可分为常压气化、加压气化等。
内容很多,可以参看《煤气设计手册》、《煤化工》等专业书籍。
另外,国外一直在开发煤的地下气化技术,即将水蒸气和空气通入地下煤层中,反应后生成洁净的煤气(像天然气那样),但是因为技术不够成熟,没有大规模应用,我想这应该是今后发展的主要方向,这样,就不会有那么多的矿难了。
煤气产生过程:
当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体;至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物。
在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。
煤焦化简介:
煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料,在隔绝空气条件下,加热到950℃左右,经高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。
为保证焦炭质量,选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性;绝大部分炼焦用煤必须经过洗选,以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。
选择炼焦作煤时,还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦,由于其胶质体粘度大,容易产生实高膨胀压力,会对焦炉砌体造成损害,需要通过配煤炼焦来解决。