飛輪
[拼音]：meiqihua
[英文]：coal gasification
煤或焦炭、半焦等固體燃料，在高溫常壓或加壓條件下，與氣化劑反應，轉化為氣體產物和少量殘渣的過程。氣化劑主要是水蒸氣、空氣(或氧氣)或它們的混合氣，氣化反應包括了一系列均相與非均相化學反應。所得氣體產物視所用原料煤質、氣化劑的種類和氣化過程不同而具有不同的組成，可分為空氣煤氣、半水煤氣、水煤氣等。煤氣化過程可用於生產燃料煤氣，作為工業窯爐用氣和城市煤氣，也用於製造合成氣，作為合成氨、合成甲醇和合成液體燃料的原料。是煤化工的重要過程之一。
氣化過程
雖然不同的煤氣化方法所採用的工藝各不相同，但它們的基本過程均包括煤料加工、氣化反應和煤氣淨化處理幾個部分。煤的氣化反應比較複雜，在氣化爐內先後或同時發生氧化燃燒、還原、轉化、甲烷化等反應。基本反應方程式為：
式(5)、(6)、(7)為吸熱反應，餘為放熱反應。式(6)是煤氣化的主反應之一。式(7)是式(6)的副反應，溫度高於1000℃時可以忽略，式(8)為一氧化碳變換反應，只有在催化劑存在下才以顯著的速度進行。式 （9）、(10)、(11)在加壓氣化下較為重要。
在氣化過程中，一部分乾餾氣相產物，隨著氣化條件的不同，直接或經轉化成二氧化碳、一氧化碳、氫、甲烷等而成為氣化產物的組成部分。
在氣化爐中所進行的反應，除部分為氣相均相反應外，大多數屬於氣固相反應過程，所以氣化反應過程速度同化學反應速度和擴散傳質速度有關。
氣化方法
原料煤的性質，包括煤中水分、灰分和揮發分的含量，粘結性，化學活性，灰熔點，成渣特性，機械強度和熱穩定性，以及煤的粒度和粒度分佈等，都對氣化過程有不同程度的影響。因此，必須根據煤的性質和對氣體產物的要求選用合適的氣化方法。
按煤在氣化爐內的運動方式，氣化方法可劃分為三類，即固定床（移動床）氣化法、流動床（沸騰床）氣化法和氣流床氣化法。
固定床氣化法
採用一定塊徑範圍的塊煤（半焦、焦）或成型煤為原料，與氣化劑逆流接觸，用反應殘渣（灰渣）和生成氣的顯熱，分別預熱入爐的氣化劑和煤，所以氣化爐的熱效率較高。多數固定床氣化爐用轉動爐柵把灰渣從爐底排出，少數固定床氣化爐則排出液態渣。固定床氣化爐需用塊狀原料，反應速度較慢，在生成氣中含有相當量的焦油蒸氣，並對煤質有一定的要求（如較高的灰熔點、較好的機械強度和熱穩定性）。在使用粘結性煤時，爐內應設定專門的破粘裝置。
流化床氣化法
採用一定粒度範圍的細粒煤為原料，進入爐內的氣化劑使煤粒呈懸浮（流化）狀態，流化床中混合、傳熱都很快，所以整個床層溫度分佈均勻。這類氣化法不受固定床氣化法需用塊煤的限制，取消了容易發生故障的機械傳動部分，生成氣中基本上不含煤的揮發分。但流化床操作熱效率不高；灰分和未反應碳容易混雜，甚至粘結在一起，使碳的轉化率降低；熱煤氣夾帶粉塵，其處理過程較複雜。另外，流化床氣化法必須採用活性較高的煤種。
氣流床氣化法
採用粉煤為原料，同氣化劑一起噴入氣化爐內，反應溫度很高，灰分呈熔融狀排出。氣流床氣化法的優點是氣化強度大，煤種適應性廣，有的氣流床氣化爐(如德士古煤氣化爐)碳轉化率可達99％。但氣流床氣化是並流操作，爐內熱效率不高，需有龐大的熱回收系統。同時，高溫熔渣對爐襯的腐蝕和侵蝕比較嚴重，必須慎重選用爐襯材料。（見彩圖）
煤氣化技術在生產城市煤氣、提高動力工業的發電效率和在化學工業中代替部分天然氣和石油產品等方面，受到廣泛的重視。中國煤的蘊藏十分豐富，發展煤氣化技術對提高城市煤氣普及率、相應發展有關工業等方面將起重要作用。
參考書目
姜聖階等編著：《合成氨工學》，第二版，第一卷，石油化學工業出版社，北京，1978。