煤气发生炉内部结构复杂，包含多个功能区域：首先，最底层是灰层，上面是氧化层，接着是还原层，干馏层紧随其后，最后是干燥层。在这个过程中，气化剂的形成至关重要，它由空气与蒸汽混合后从炉底引入。在氧化——还原层，一系列化学反应得以进行：
碳(C)与氧气(O2)反应生成二氧化碳(CO2)并释放出热量，反应方程式为：C + O2 = CO2 + Q
接下来，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳(CO)并吸收热量，即：C + CO2 = 2CO - Q
碳与水蒸气(H2O)反应生成一氧化碳和氢气，同时放出热量：C + H2O = CO + H2 - Q
进一步地，碳与两份水蒸气反应生成二氧化碳和两份氢气，同时也有热量产生：C + 2H2O = CO2 + 2H2 - Q
最后，一氧化碳和水蒸气结合生成二氧化碳和氢气，这一过程会吸收热量：CO + H2O = CO2 + H2 + Q
这些反应在煤气发生炉内有序进行，共同构成了单段式煤气制气的基本原理。通过这些步骤，煤气得以高效地生成并可用于各种工业和生活用途。
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回答时间：2025-01-24 16:04
