在合成氨生產(chǎn)中，需要制備氫氮比為3∶1的原料氣。在中小型氮肥廠中，大都以空氣和蒸氣為氣化劑，間歇通入固定層煤氣爐，與灼熱的炭起反應(yīng)，生產(chǎn)半水煤氣。
間歇法制造半水煤氣時，空氣和蒸氣交替送入。自上一次開始送入空氣到下次開始送入空氣為止，稱為一個工作循環(huán)。每個工作循環(huán)包括吹風(fēng)、上吹制氣、下吹制氣、二次上吹、吹凈五個階段，概括起來可分為吹風(fēng)和制氣兩個階段。
① 吹風(fēng)階段：空氣從爐底吹入，自下而上以提高煤層溫度，然后將吹風(fēng)氣經(jīng)回收熱量后放空。為了回收利用吹風(fēng)氣中CO的反應(yīng)熱量，將吹風(fēng)氣送入燃料室，并加入適量的空氣，與一氧化碳燃燒放出熱量儲于燃料室的儲熱磚內(nèi)，吹風(fēng)氣從煙囪放出。
② 一次上吹制氣階段：水蒸氣自下而上送入煤層進(jìn)行氣化反應(yīng)，此時煤層下部溫度下降，而上部溫度升高，被煤氣帶走的顯熱增加。制氣階段給蒸氣中加入空氣的目的主要是為了得到氮?dú)?，制得半水煤氣，故稱為加氮空氣。
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③ 下吹風(fēng)階段：水蒸氣自上而下吹入煤層繼續(xù)進(jìn)行氣化反應(yīng)，使煤層溫度趨于均勻，制得煤氣從爐底引出系統(tǒng)。使氣化層上移，煤氣爐上部溫度升高，煤氣帶走地顯熱損失增加。所以，在上吹制氣階段之后，必須改變氣流方向。
④ 二次上吹氣階段：蒸汽下吹制氣后煤層溫度已顯著下降，且爐內(nèi)尚有煤氣，如立即吹入空氣勢必引起爆炸。為此，先以蒸汽進(jìn)行二次上吹，將爐子底部煤氣排凈，為下一步吹風(fēng)創(chuàng)造條件。
⑤ 空氣吹凈階段：目的是回收存在爐子上部及管道中殘余的煤氣，此部分吹風(fēng)氣應(yīng)加以回收，作為半水煤氣中N2 的來源。二次上吹后，煤氣爐上部空間及管道中的半水煤氣，如果隨著轉(zhuǎn)入吹風(fēng)階段就立即放空，不僅損失半水煤氣，而且半水煤氣排出煙囪時和空氣混合，遇到火星也可能引起爆炸。
因此，再轉(zhuǎn)入吹風(fēng)之前，從爐底部吹入空氣，所產(chǎn)生的空氣煤氣與原來殘余的半水煤氣一并送入氣柜，加以回收。然后轉(zhuǎn)入吹風(fēng)階段，重復(fù)循環(huán)。
