简介
木质原料(包括木炭)在高温下经适量气化剂作用转变为可燃性气体(木煤气)的热解过程。是一种新的木材热解工艺。森林采伐剩余物、木材加工剩余物和木炭等都可用作气化原料。空气、水蒸气、氧气或混合气体，是常用的气化剂。
气化反应 气化剂与原料中的碳元素及反应生成物的化学反应如下：
反应式中的Q表示热量。碳与氧的作用是放热反应，碳与水蒸气是吸热反应。反应中生成的一氧化碳、氢气和甲烷等都是可燃性气体，有一定的热值。气化剂不同，煤气的成分也不同。例如空气煤气主要含一氧化碳和空气中带来的氮气，水煤气则主要含氢气和一氧化碳。气化反应与气化温度有关，温度越高，碳与水蒸气的反应速度和使二氧化碳还原成一氧化碳的反应速度越快。提高温度不利于甲烷生成，因为生成甲烷的反应属于放热反应。
木材的细胞组织结构有许多天然的孔隙，因此，从木材制得的木炭的比表面积比煤(或焦炭)大得多。在气化过程中，木炭使二氧化碳还原的速度也大于煤。如前者在600℃时能与二氧化碳起反应，到800℃时，就能使二氧化碳完全还原成一氧化碳，后者使二氧化碳还原的起始温度在800℃以上。木炭对水蒸气和氧的反应能力也大。因此，采用较低的气化温度，或在同一气化温度下用较短的接触时间，就可以使木材或木炭完成气化。
气化设备 主要是煤气发生炉。分上吸式(直流式)、下吸式(逆流式)和平吸式(横式)3种。
上吸式煤气发生炉 内部从上而下分为干燥区、干馏区和气化区。原料从顶部加入，依靠本身的重力逐渐下沉，在干燥区和干馏区被气化区煤气带来的热量加热干燥和炭化，木材炭化时生成的酸类、醇类、焦油和气体产物如一氧化碳、二氧化碳、氢气、碳氢化合物等与煤气一起从煤气发生炉顶部的出口管引出。气化区的下部是燃烧段，上部是还原段。用空气作气化剂时，木炭在燃烧段与风嘴送入的空气接触，进行氧化反应，产生的二氧化碳在还原段与高温木炭接触时，起还原反应转变成一氧化碳。高温煤气经过上部干馏区和干燥区时，将热量传给木炭或木材以后，与木材炭化和干燥的副产物一起从顶部煤气引出管排出。用空气作气化剂时，碳和氧进行放热反应，会使炉温不断升高，为了避免燃烧段的温度过高，防止炉栅熔化，常同时加入适量的水蒸气作为气化剂，利用水蒸气与碳的吸热反应，使燃烧段保持正常温度。从煤气发生炉引出的煤气中，含有木焦油和木醋液等木材干馏产物，需加以净化，除去酸类等有腐蚀性和有碍煤气燃烧的物质。煤气通过净化设备除尘、冷凝、分离、回收木焦油和木醋液。它们进一步加工，可制得木焦油抗聚剂、工业杂酚、醋酸和甲醇等产品。
煤气发生炉的结构取决于：原料的性质，如灰分含量、含水率、挥发分含量和破碎程度等;供应煤气的性质，如煤气的压力、温度、热值和组成等。煤气发生炉在操作时，经切片和干燥过的木片送入煤气发生炉的上部，从下部鼓入空气，生成的煤气经除尘器送至冷凝冷却器冷却到60～70℃，初步分离液体产物，然后在焦油分离器和雾滴捕集器中除去木焦油。经净化后的煤气送锅炉或燃烧炉，或再净化后用于内燃机。
下吸式煤气发生炉 炉中气体自上而下流动。空气从炉子的侧面送入气化区，煤气从下部引出。气化区的燃烧段在上部靠近空气的进口处，还原段在气化区的下部，燃烧段的木炭与送入的空气接触进行燃烧，生成的二氧化碳流经下部还原段时被还原成一氧化碳。气化区的上部是干馏区和干燥区，燃料靠下部气化区传导和辐射的热量进行加热升温，木材在干燥区蒸发得到的水分和在干馏区热解生成的醋酸、甲醇和木焦油等液体产物，在向下流动通过气化区时，发生氧化、高温分解和还原反应，转变成气体产物。因此，煤气中的液体产物很少，可以简化净化设备。下吸式炉多属小型，气化效率比上吸式炉低5～8%，这是因为：①木焦油等液体产物在气化区中热解时多消耗了一部分热能;②生成的高温煤气没有与原料进行热交换使原料的干馏程度较差，气化区额外负担了部分原料的干馏作用，消耗了一部分热量，影响气化区还原反应的进行;③煤气出口温度高达600～700℃，带走的显热损失较大;④小颗粒的燃料容易通过环形孔落入下部，不再进行气化反应，损失较大。但下吸式煤气发生炉比较简单，操作方便。煤气可取代液体燃料，用于小型动力机械。
下吸式煤气发生炉由耐火砖砌成，有钢制外壳。燃料(细木块、泥煤等)由加料口加入，生成的气体通过环形孔吸出，空气则经风嘴吸入炉内，燃料的气化区位于煤气出口环形孔的平面上或稍高一些。
平吸式煤气发生炉 原料从顶部加入炉内，空气从煤气发生炉的下部一侧的风嘴送入，煤气从另一侧的斜炉栅下面的出口管引出，炉内气体按水平方向流动。气化区位于风嘴与炉栅之间， 气化区的上部是干馏区和干燥区。燃料干燥和干馏得到的产物进入气化区，生成的煤气通过炉栅由出口管引出，煤气中仍含有部分的焦油和其他干馏产物。平吸式煤气发生炉由于空气是由风嘴高速吹入炉内，风嘴附近的温度可高达2 000℃，炉子的效率较高，得到的煤气质量也较好。但是，这种炉子只能使用灰分较少和灰分熔点较高的燃料。
产品用途 煤气用作燃料，使用方便。木材干馏厂用作为干馏炉的燃料。在林区用作动力设备的燃料，可取代液体燃料。液体产品的加工利用见木材干馏。
英文
wood gasification