第二章 基本理论
一、煤气及其组成
以空为气化剂，用空气与煤反应，生成含一氧化碳、二氧化碳、氮的气体就是空气煤气，空气煤气又叫吹风气。
以蒸汽为气化剂， 与炽热的碳反应，生成含氢气、一氧化碳的气体就是水煤气。
以空气与适量水蒸汽的混合物为气化剂，与碳反应，生成含氮、一氧化碳、氢、二氧化碳的气体称为混合煤气。
以适量的空气与水蒸气作为气化剂，与碳反应，所得的气体的组成符合(CO+H2)/N2=3.1～3.2(摩尔比）、能满足生产合成氨对氢氧比需要的气体就是半水煤气。
二、煤气炉内燃料层的分布
燃料的气化过程，实际上是碳与氧及碳与蒸汽的交叉反应，这两种反应总称为固体燃料的气化反应。合成氨生产中，固体燃料的气化反应是在煤气发生炉内进行的，按煤气炉内生产过程的特性，自上而下的分干燥层、干馏层、还原层、氧化层和灰渣层五层。
燃料在煤气炉中，随着生产的进行，自上而下的移动。在移动过程中有一系列的变化，这些变化中有物理变化也有化学变化。
在燃料的上部，煤与热气流接触，并受下层温度较高的燃料层的热辐射，本身所含水分开始蒸发干燥，这一区域叫干燥层。干燥层以下的燃料层温度比较高，燃料中的挥发份能够在此温度下发生热分解，放出挥发份而逐渐焦化。由于其温度条件与干馏炉相似而称其为干馏层；再往下燃料层温度更高，使燃料能发生化学反应，这就是燃料层的主要区域—气化层；
在气化层里，燃料中的碳与空气中的氧反应有两种情况：碳与氧作用生成氧化物；气化剂中的氧化物失去氧被还原。所以，气化层又分为氧化层和还原层。气化层下部由于气化剂与碳的反应而形成灰渣，气化层至灰盘的区域称为灰渣层。
在实际生产中，燃料层的分层并无严格的区分界限，并且往往是相互交错。随着燃料的种类、性质不同，所用的气化剂及气化条件不同，燃料层不仅分层不同，各层高度也不相同。如：干燥层和干馏层只是在含水和含挥发份较高的燃料气化中才能明显区分。在使用焦碳为燃料气化时，就没有干馏层；气化层和灰渣层也是在气化条件较正常或气化较完全时才有明显区分。
在一般情况下，气化剂通过燃料层中的干燥层、干馏层和灰渣层时，由于温度较低，一般不发生气化反应而只发生热量交换，只有气化层才具备使燃料发生气化反应的温度和条件。因此，燃料层的分区可粗分为上预热层（干燥层、干馏层）、气化层（氧化层、还原层）和下预热层（灰渣层）三大区域。
固定层煤气炉燃料层各区域的特性（自下而上）：
区域
名 称
用途及进行过程
化学反应
Ⅰ
灰渣层
1、分....
