化石燃料的新型燃烧方法

化石燃料包括煤炭、燃油。有史以来，人类燃烧化石燃料的方法是直接燃烧法，即将化石燃料与空气直接接触并点火燃烧，称为直接燃烧法，属于液体或固体的燃烧方式。直接燃烧法的缺点是：直接燃烧会产生氮氧化物的污染，会产生微粒状有害物质（PM），阳光照射后引起光化学反应，形成光化学烟雾，造成大范围的灰霾天气。另外，直接燃烧法的燃烧速度慢，燃烧效率低，设备体积大。

本文提供化石燃料的一种新型燃烧方法，其核心是一种气化器。它通过吸热还原反应使化石燃料变成气体，再进入主燃烧室与氧气燃烧。在全部过程中，化石燃料与空气不接触，消除了产生污染的条件，有希望解决全国范围的灰霾污染。新方法属于气体燃烧方式，燃烧速度快，称为气体燃烧法。其中，燃油的气化器可以用在飞机及运载火箭上，有重大的军事及国防用途。

一、燃油的气化燃烧法、燃油气化器：

1. 燃油的气化器：燃油的循环式气化燃烧法，需要先准备一罐气体燃料（CO、H2），作为点火之用。

如图1，燃油的气化器有气化室4，点火的气体燃料及氧气由喷管2喷入室4，二者燃烧后生成2000℃的高温热气流。液体燃油由管1喷入室4，燃油受热后发生热解（柴油的热解温度为180~370℃），生成氢气和碳粉。碳粉与高温热气流中的CO2及H2O发生吸热还原反应，生成气体燃料CO及H2（吸热还原反应的化学方程式为：CO2+C=2CO及H2O+C=H2+CO）。气体燃料排入室5，再由管3排入集气罐。正常生产后，气化器生产的气体燃料有30~50%返回到气化室（从喷管2喷入室4），与氧气燃烧后，为吸热还原反应提供热能。气化器生产的气体燃料在内部循环使用，因此称为循环式气化器或循环气化法。在全部过程中，气化室内没有氧气，燃油始终不与氧气接触，消除了产生微粒状有害物质（PM）的条件。

2. 气化参数的调节方法：气体燃料（CO、H2）及氧气由喷管2喷入室4，二者燃烧后形成环形热气流，其温度约为2000℃，其热量很快被吸热还原反应消耗。气化室中心及室5的温度约为800℃。调节喷管2的供氧量，可改变室5的排气温度；调节气体燃料的返回比例，可改变反应速度。

3. 气化反应速度的分析：

a. 燃烧的反应速度：气体燃料与氧气充分燃烧，生成2000℃的高温热气流，其反应速度是极快的。

b. 吸热还原反应的速度：高温热气流的CO2、H2O与炭粉产生吸热还原反应，生成CO及H2。热气流的温度极高，热压高，传热速度快，使吸热还原反应的速度加快。

4. 燃油气化器的特点及应用：燃油气化器能以极快的速度使燃油气化，气化室内没有氧气，在全部过程中，燃油始终不与氧气见面，不会产生氮氧化物的污染；部分气体燃料返回到气化室，与氧燃烧生成高温热气流，改变了气化反应的性质，使燃油气化的速度大大加快。循环式气化器体积小，气化速度极快。燃油的循环式气化器可用于工业炉、燃气轮机、超级飞机、运载火箭。它以极快的速度使燃油气化，用气体燃烧方式取代现有的燃油直燃方式，可杜绝微粒状有害物质（PM）的污染，可以改变现有的工业，有希望解决全国范围的灰霾污染。燃油的气化器可以用在飞机及运载火箭上，有重大的军事及国防用途。例如，运载火箭采用气化燃烧法，由于气体燃烧速度极快，运载火箭没有必要再使用昂贵有毒的燃料（偏二甲基肼），可以使用普通柴油。新方法的先进性是显而易见的。

化石燃料包括煤炭、燃油;有史以来,人类燃烧化石燃料的方法是直接燃烧法,将化石燃料与空气直接接触并点火燃烧,称为直接燃烧法,属于液体或固体的燃烧方式;直接燃烧法的缺点是: 直接燃烧会产生氮氧化物的汚染,会产生微粒状有害物质(PM),阳光照射后引起光化学反应，形成光化学烟雾,造成大范围的灰霾天气,另外,直接燃烧法的燃烧速度慢,燃烧效率低,设备体积大; 本文提供化石燃料的一种新型燃烧方法,其核心是一种气化器,它用吸热还原反应使化石燃料变成气体,再进主燃烧室与氧气燃烧,在全部过程中,化石燃料与空气不接触,消除了产生汚染的条件,有希望解决全国范围的灰霾汚染,新方法属于气体燃烧方式,燃烧速度快,称为气体燃烧法,其中,燃油的气化器可以用在飞机及运载火箭上,有重大的軍亊及国防用途。 一. 燃油的气化燃烧法、燃油气化器: 1、燃油的气化器: 燃油的循环式气化燃烧法,需要先准备一罐气体燃料(CO、H2),作为点火之用; 如图1,燃油的气化器有气化室4,点火的气体燃料及氧气由喷管2喷入室4,二者燃烧后生成2000℃的高温热气流,液体燃油由管1喷入室4,燃油受热后发生热解(柴油的热解温度为180~370℃),生成氢气和碳粉,碳粉与高温热气流中的CO2及H2O发生吸热还原反应,生成气体燃料CO及H2(吸热还原反应的化学方程式为:CO2+C=2CO及H2O+C=H2+CO),气体燃料排入室5,再由管3排入集气罐;正常生产后,气化器生产的气体燃料有30~50%返回到气化室(从喷管2喷入喷入室4室4),与氧气燃烧后,为吸热还原反应提供热能,气化器生产的气体燃料在內部循环使用,因此称为循环式气化器或循环气化法,在全部过程中,气化室内沒有氧气,燃油始终不与氧气接触,消除了产生微粒状有害物质(PM)的条件; 2、气化参数的调节方法: 气体燃料(CO、H2)及氧气由喷管2喷入室4,二者燃烧后形成环形热气流,其温度约为2000℃,其热量很快被吸热还原反应消耗,气化室中心及室5的温度约为800℃;调节喷管2旳供氧量,可改变室5的排气温度;调节气体燃料的返回比例,可改变反应速度; 3、气化反应速度的分析: 气化室內有燃烧和吸热还原两个化学反应; a、燃烧的反应速度: 气体燃料与氧气充分燃烧,生成2000℃的高温热气流,其反应速度是极快的; b、吸热还原反应的速度: 高温热气流的CO2、H2O与炭粉产生吸热还原反应,生成CO及H2,热气流的温度极高,热压高,传热速度快,使吸热还原反应的速度加快; 4、燃油气化器的特点及应用: 燃油气化器能以极快的速度使燃油气化,气化室内没有氧气,在全部过程中,燃油始终不与氧气见面,不会产生氮氧化物的汚染;部分气体燃料返回到气化室,与氧燃烧生成高温热气流,改变了气化反应的性质,使燃油气化的速度大大加快,循环式气化器体积小,气化速度极快;燃油的循环式气化器可用于工业炉、燃气轮机、超级飞机、运载火箭,它以极快的速度使燃油气化,用气体燃烧方式取代现有的燃油直燃方式,可杜绝微粒状有害物质(PM)的污染,可以改变现有的工业,有希望解决全国范围的灰霾汚染,燃油的气化器可以用在飞机及运载火箭上,有重大的軍亊及国防用途,例如,运载火箭采用气化燃烧法,由于气体燃烧速度极快,运载火箭沒有必要再使用昂贵有毒的燃料(偏二甲基肼),可以使用普通柴油,新方法的先进性是显而易见的。