煤氣

煤氣是由多種可燃成分組成的一種氣體燃料。煤氣的種類繁多，成分也很複雜，一般可分為天然煤氣和人工煤氣兩大類。

發生爐煤氣是人工煤氣的一種。是用固體含碳燃料作原料，在專門設備發生爐內獲得的一種煤氣。用於製造發生爐煤氣的氣化劑為空氣、水蒸汽。按使用氣化劑的不同，可製得不同組分和性質的發生爐煤氣，通常分為四類：

空氣煤氣：以空氣（實際是空氣中的氧氣）作氣化劑；

混合煤氣：以空氣和水蒸汽的混合物作氣化劑；

水煤氣：以水蒸汽作氣化劑；

富氧煤氣：以空氣、水蒸汽和氧氣（外加的純氧）混合物作氣化劑。

空氣煤氣由於固體燃料僅與氧反應，氣體中可燃成份主要為一氧化碳，故其熱值低，限制了它在工業上的應用，又由於發生爐出口煤氣温度很高(800℃~900℃)，煤氣以顯熱形式的熱損失非常大，也就降低了氣化效率。此外,液態排渣對耐火材料爐襯強烈侵蝕，損壞很快，由於這些原因，液態排渣的空氣煤氣發生爐在工業上很少應用，固態排渣的空氣煤氣僅在一些小型簡易煤氣爐使用。 ^[3] 

水煤氣是由水蒸汽和高温碳反應而獲得的。由於反應為吸熱反應，為維持爐温，必須間隙生產。所得煤氣中CO和H2均較高，煤氣發熱值較高，但熱效率低，約54%左右，成本高設備複雜。一般作為合成氨原料氣使用，作工業燃料氣使用的較少。有時，在制水煤氣過程中加入少量空氣，製得的煤氣稱為半水煤氣。

混合煤氣綜合了空氣煤氣和水煤氣的特點，以水蒸汽和空氣的混合物鼓入發生爐中，製得比空氣煤氣熱值高，比水煤氣熱值低的混合發生爐煤氣，一般在生產中簡稱發生爐煤氣。這種煤氣的熱值因使用燃料性質的不同波動在1200~1500大卡/標米之間。被廣泛用作各種工業爐的加熱燃料。由於採用蒸汽、空氣混合物作氣化劑，蒸汽能降低燃燒層（火層）的温度而防止結渣，維持連續生產，熱效率高達70%以上。

這些煤氣的發熱值較低，故又統稱為低熱值煤氣；煤氣中的一氧化碳和氫氣是重要的化工原料，可用於合成氨、合成甲醇等。為此，將用作化工原料的煤氣稱為合成氣，它也可用天然氣、輕質油和重質油製得。

煤氣是由含碳物質不完全燃燒時發生的氣體，主要成分是一氧化碳，無色無臭，有毒，被人和動物吸入後與血液中的血紅蛋白結合（比氧與血紅蛋白的結合能力強，造成一定程度的缺氧）能引起中毒。也叫煤毒。

發生爐煤氣分為單段發生爐煤氣和雙段發生爐煤氣，兩種煤氣的成分含量有所不同

水蒸氣通過熾熱的焦炭而生成的氣體，主要成份是一氧化碳、氫氣，燃燒後排放水和二氧化碳，有微量CO₂和NO_x。燃燒速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，據國外研究和專利的報道：壓縮比可達12.5。熱效率提高20%~40%、功率提高15%、燃耗降低30%，尾氣淨化近歐IV標準（這些指標還應驗證，但效果是肯定的），還可用微量的鉑催化劑淨化。比醇、醚簡化製造和減少設備，成本和投資更低。壓縮或液化與氫氣相近，但不用脱除CO，建站投資較低。還可用減少的成本和投資部分補償壓縮（制醇醚也要壓縮）或液化的投資和成本。有毒，工業上用作燃料，又是化工原料。將水蒸汽通過熾熱的煤層可製得較潔淨的水煤氣（主要成分是CO和H₂），現象為火焰騰起更高，而且變為淡藍色（氫氣和CO燃燒的顏色）。化學方程式為

。這就是濕煤比干煤燃燒更旺的原因。

煤氣廠常在家用水煤氣中特意摻入少量難聞氣味的氣體，一般是甲硫醇或其他物質，CO和H₂為無色無味氣體，目的是為了當煤氣泄漏時能聞到並及時發現。甲烷和水也可製造水煤氣，其化學方程式為：

，環保型水煤氣發生爐氣體燃料的一種。主要成分是氫和一氧化碳。由水蒸汽和熾熱的無煙煤或焦炭作用而得。工業上大多用蒸汽和空氣輪流吹風的間歇法，或用蒸氣和氧一起吹風的連續法。熱值約為10500kJ/m³。

焦爐煤氣是指用幾種煙煤配成煉焦用煤，在煉焦爐中經高温乾餾後，在產出焦炭和焦油產品的同時所得到的可燃氣體，是煉焦產品的副產品。主要作燃料和化工原料。焦爐煤氣主要由氫氣和甲烷構成，分別佔56%和27%，並有少量一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣和其他烴類；其低發熱值為18250kJ/Nm³，密度為0.4~0.5kg/Nm³，運動粘度為 25×10^-6m²/s。

人們生活中的燃燒氣源大致分為液化石油氣（Y）、人工煤氣（R）、天然氣（T）三大類。

液化石油氣（簡稱液化氣）是石油在提煉汽油、煤油、柴油、重油等油品過程中剩下的一種石油尾氣，通過一定程序，對石油尾氣加以回收利用，採取加壓的措施，使其變成液體，裝在受壓容器內，液化氣的名稱即由此而來。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，在氣瓶內呈液態狀，一旦流出會汽化成比原體積大約二百五十倍的可燃氣體，並極易擴散，遇到明火就會燃燒或爆炸。因此，使用液化氣也要特別注意 ^[1]  。

煤氣是用煤或焦炭等固體原料，經乾餾或汽化製得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氫等。因此，煤氣有毒，易於空氣形成爆炸性混合物，使用時應引起高度注意。天然氣廣義指埋藏於地層中自然形成的氣體的總稱。但通常所稱的天然氣只指貯存於地層較深部的一種富含碳氫化合物的可燃氣體，而與石油共生的天然氣常稱為油田伴生氣。天然氣由億萬年前的有機物質轉化而來，主要成分是甲烷，此外根據不同的地質形成條件，尚含有不同數量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烴以及二氧化碳、氮氣、氫氣、硫化物等非烴類物質；有的氣田中還含有氦氣 ^[1]  。

天然氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡。

每公斤液化氣燃燒熱值為11000大卡。氣態液化氣的比重為2.5kg/m³。每立方液化氣燃燒熱值為25200大卡。這樣可看出一立方液化氣燃燒熱值是天然氣的三倍，但還有報道説液化氣熱值是天然氣的7倍。

每瓶液化氣重14.5公斤，總計燃燒熱值159500大卡，相當於20立方天然氣的燃燒熱值。

主要成份高爐煤氣為鍊鐵過程中產生的副產品，主要成分為：CO、CO₂、N₂、H₂、CH₄等，其中可燃成分CO含量約佔25%左右，H₂、CH₄的含量很少，CO2、N₂的含量分別佔15%、55%，熱值僅為3500kJ/m³左右。

高壓鼓風機（羅茨風機）鼓風，並且通過熱風爐加熱後進入了高爐，這種熱風和焦炭助燃，產生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙熱的焦炭產生一氧化碳，一氧化碳在上升的過程中，還原了鐵礦石中的鐵元素，使之成為生鐵，這就是鍊鐵的化學過程。鐵水在爐底暫時存留，定時放出用於直接鍊鋼或鑄錠。 ^[1] 

這時候在高爐的爐氣中，還有大量的過剩的一氧化碳，這種混和氣體，就是高爐煤氣。

這種含有可燃一氧化碳的氣體，是一種低熱值的氣體燃料，可以用於冶金企業的自用燃氣，如加熱熱軋的鋼錠、預熱鋼水包等。也可以供給民用，如果能夠加入焦爐煤氣，就叫做“混合煤氣”，這樣就提高了熱值 ^[1]  。

混合煤氣被廣泛用作各種工業爐的加熱燃料。此外，尚有用蒸汽和空氣一起吹風所得的“半水煤氣”。可作為燃料，或用作合成氨、合成石油、有機合成、氫氣製造等的原料。天然氣是一種重要的能源，廣泛用作城市煤氣和工業燃料；在70年代世界能源消耗中，天然氣約佔18%～19%。天然氣也是重要的化工原料。

家庭中煤氣中毒主要指一氧化碳中毒、液化石油氣、管道煤氣、天然氣中毒，前者多見於冬天用煤爐取暖，門窗緊閉，排煙不良時，後者常見於液化灶具漏泄或煤氣管道漏泄等。煤氣易與人體中的血紅蛋白結合。煤氣中毒時病人最初感覺為頭痛、頭昏、噁心、嘔吐、軟弱無力，當他意識到中毒時，常掙扎下牀開門、開窗，但一般僅有少數人能打開門，大部分病人迅速發生抽痙、昏迷，兩頰、前胸皮膚及口唇呈櫻桃紅色，如救治不及時，可很快呼吸抑制而死亡。煤氣中毒依其吸入空氣中所含一氧化碳的濃度、中毒時間的長短，當居室內一氧化碳體積達0.06%時，人會感到頭暈、頭痛、噁心、嘔吐、四肢乏力等症；超過0.1%時，只要吸入半小時，人即會昏睡，進而昏迷；達到0.4%時，只要吸入1小時就可致人於死亡 ^[2]  。

中毒時間短，血液中碳氧血紅蛋白為10%～20%。表現為中毒的早期症狀，頭痛眩暈、心悸、噁心、嘔吐、四肢無力，甚至出現短暫的昏厥，一般神志尚清醒，吸入新鮮空氣，脱離中毒環境後，症狀迅速消失，一般不留後遺症。

中毒時間稍長，血液中碳氧血紅蛋白佔30%～40%，在輕型症狀的基礎上，可出現虛脱或昏迷。皮膚和粘膜呈現煤氣中毒特有的櫻桃紅色。如搶救及時，可迅速清醒，數天內完全恢復，一般無後遺症狀。

發現時間過晚，吸入煤氣過多，或在短時間內吸入高濃度的一氧化碳，血液碳氧血紅蛋白濃度常在50%以上，病人呈現深度昏迷，各種反射消失，大小便失禁，四肢厥冷，血壓下降，呼吸急促，會很快死亡。一般昏迷時間越長，預後越嚴重，常留有痴呆、記憶力和理解力減退、肢體癱瘓等後遺症。

1、將中毒者迅速及時地救出煤氣危險區域，抬到空氣新鮮的地方，鬆開衣釦褲帶，並注意保暖，搶救場所應保持清靜、通風，並指派專人維持秩序。

2、中毒輕微者，如出現頭痛、噁心、嘔吐等症狀，可直接送往附近保健站急救。

3、中毒較重者，如出現失去知覺、口吐白沫等症狀，應通知煤氣防護人員和保健站人員趕到現場搶救。

4、中毒者已停止呼吸，應在現場立即做人工呼吸並使用甦醒器，同時通知煤氣防護人員和保健站人員趕到現場搶救。

5、中毒者未恢復知覺前，不得用救護車送往較遠醫院急救，就近送往醫院搶救時，途中應採取有效的急救措施，並應有醫務人員護送。