“自來火”的身世

雖說中國人早在2000年前就開始用煤了，但是煤真正在生活和工業(yè)上得到廣泛應用，還是在英國產業(yè)革命興起和蒸汽機發(fā)明之后。在當時，工廠里千千萬萬臺鍋爐，家庭中數不清的煤爐、火爐，使用的燃料都是煤。直到18世紀下半葉，才有一種新的燃料——煤氣，闖入了人們的生活中。

煤氣，顧名思義，自然來源于煤。將煤先變成煤氣，再作為能源使用，實在是人類用煤方式上的重大進步。

據說，煤氣最早是人們無意之中發(fā)現(xiàn)的。那是在1667年，英國一位鄉(xiāng)村教師雪萊，在他任教處威甘，發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的池塘。池水中常冒出氣體，多的時候池水好似沸騰一樣，晚間用火一點，竟會像油鍋起火似的，在池面上掠起一陣藍瑩瑩的火焰。雪萊對這個奇怪的池塘進行了一番探察，發(fā)現(xiàn)池底有著厚厚的泥炭層。“那氣體，想來就是泥炭分解后放出來的吧?！毖┤R這樣猜測。

1670年，雪萊的好朋友、鄉(xiāng)村牧師克萊頓用實驗證實了雪萊的想法。他挖了些泥炭來，放在密閉的容器中加熱，得到了一些氣體，并充進氣囊里。他的小女兒聽說這種氣體可能點燃，便好奇地用針將氣囊刺了一個小孔，用蠟燭焰去接近逸出的氣體。哎唷，好危險??！氣體燒著了，藍色的火焰躥得高高的，一會兒時間，把氣囊也燒得無影無蹤了。這也許就是人類第一次制得和使用煤氣吧。

后來，到19世紀上半葉，英國曾有人利用泥炭的不完全燃燒，制得了發(fā)生爐煤氣?？磥恚@就是克萊頓方法的工業(yè)生產。

不過，從真正的煤中獲得煤氣，是克萊頓以后100多年的事了。它的發(fā)明者是另一個英國人默多克。默多克小時候和其他好多男孩子一樣，有著一個令人不安的愛好——玩火。一次，少年默多克在菜園里拾到了一些油頁巖，當地人都知道，這種石頭是可以點著的?？伤麉s別出心裁，把頁巖放在水壺里加熱，過一會兒，壺嘴里冒出了氣體。劃根火柴去點，氣體燒著了。

1792年，青年默多克重復了兒時的那次玩火，但這次他以煤塊代替了油頁巖。他把15磅煤放在一個銅壺里，蓋上壺蓋用火加熱，將產生的氣體從壺嘴引出，再用一根21米長的鍍錫鐵管引到自己的住室內。嗨，這氣體點燃了，將小小的居室照耀得如同白晝。這可說是煤氣第一次用于照明，也是煤氣的第一次實際應用。

“走，去看默多克的煤氣燈去?！蹦嗫诉@一別致的玩火，打動了許多人的心，不少人慕名到他的居室來參觀，想親眼看一看“來自煤的火苗”在空氣中抖動。這啟發(fā)默多克成立了一家煤氣公司，專門提供照明煤氣。1802年，為了紀念亞眠條約簽訂日，默多克在自己公司的大樓頂上點燃了一排煤氣燈，樓房大廳里的煤氣燈也同時大放光明。這使來賓和路人大為激動，驚奇地觀賞這一由科學產生的令人瞠目的成果。

火，往往會使人聯(lián)想到光明和溫暖。1799年的一天，法國人菲利普凝視著將巴黎塞納河畔映得通明的煤氣街燈，萌生了一個念頭：利用它來取暖不也很好嗎。于是，他弄來了一些鐵管、鐵皮，敲敲打打，搞出了一種“熱燈”。在當年的9月21日，菲利普申請了用煤氣照明和取暖兩用裝置的專利權。第二年，他在巴黎的協(xié)紐林飯店，自己花錢設置起這種“熱燈”。令人掃興的是，由于這種裝置要發(fā)出一些臭味，所以食客抱著“寧可裹著大衣吃飯，也不愿捂著鼻子進餐”的宗旨，對協(xié)紐林飯店敬而遠之，老板只得將“熱燈”請出了店堂。1804年，菲利普被人殺害，這給“熱燈”的研究畫上了一個句號。

1826年，英國人詹姆斯翻到了菲利普的專利檔案，在為這位命運坎坷的發(fā)明家嘆惜的同時，決心在他發(fā)明的基礎上進行新的發(fā)明。詹姆斯也搞來了一些鐵管、鐵皮，也在經過一番敲打后，搞出了一種新玩意兒——煤氣灶。

這是一種立式爐灶，由吊在天花板上用來掛肉的鉤子和下面的圓圈形火口組成。詹姆斯把它安裝在自家的廚房里，用來制作烤鵝款待親友。一時間，詹姆斯家常常高朋滿座，人們并非單為美味的烤鵝而來，主要的還是想見識一下那新奇的爐灶。

1830年，詹姆斯申請了他的發(fā)明專利。最早購買他專利的是北安普敦的天使客棧。1834年的圣誕節(jié)，煤氣灶第一次為公眾服務：天使客棧用它給100多位客人制作圣誕大餐的烤肉制品，不但味道可口，連一點廢氣的臭味都沒有。

在歷史上，煤氣還有過一項已幾乎被今人遺忘的用途：1820年，英國人塞歇爾發(fā)表了以煤氣為燃料的內燃機報告，它在實驗室里曾獲得每分鐘60轉的成績，這是煤氣機初次運轉成功。大約到上世紀末，由于柴油內燃機和汽油內燃機的崛起，煤氣內燃機終于被淘汰了。不過，在本世紀60年代初的中國，由于嚴重缺乏石油制品，人們曾一度啟用過它。那時中國許多城市的公共汽車頂上，都堆放著一個大橡皮包，那里面裝的便是煤氣，用來開動煤氣內燃機，使汽車的輪子滾動起來。

現(xiàn)代人們使用的煤氣，通常是利用煤的不完全燃燒得到的。

煤氣發(fā)生爐的種類很多。有一種魯奇爐是座高大的直立鋼筒，內壁砌著耐火磚。爐頂是煤的進口，爐身下部有鼓進空氣和蒸汽的管道，爐渣從底部排出。點火后，下層的煤燃燒發(fā)出大量的熱，使上面的煤層熱到熾紅的程度。燃燒產生的二氧化碳隨熱氣上升，當它通過上部又厚又熾熱的煤層時，就起反應生成了一氧化碳。通進去的蒸汽還會與熾熱的煤發(fā)生另一種反應，生成一氧化碳和氫氣。上述變化可概括成3個反應式：

C＋O₂CO₂

CO₂＋C2CO

C＋H₂OCO＋H₂

魯奇爐可用質量較差的褐煤為原料。褐煤如直接在煤爐中燃燒，熱效率非常低，將它變成煤氣后再使用，能大大提高熱效率。而且這還大為減少了空氣污染，其優(yōu)點是不言而喻的。

制得后的煤氣被引進煤氣貯罐。這是一個完全用鋼板焊接而成的龐然大物，遠看上去像一座巨大的圓房子，高的有20層樓那么高。這個巨大的煤氣貯罐會隨著煤氣存量的增減而升降，煤氣多了，就把一層層的“房子”鼓得高高的；煤氣少了，“房子”就會矮下去。煤氣貯罐靠著鋼筒的壓力，將煤氣壓送出去。如果輸送路程較遠，人們還會在沿途裝上壓力調節(jié)器，以保證壓力，使遠近的用戶都能正常使用。

煤氣在上一世紀60年代開始進入中國。1863年12月，英國工程師德爾在上?？缭教K州河的泥城橋（今西藏路橋）堍建造了“上海大英自來火房”，生產煤氣供應英租界的58盞路燈。之所以叫它“自來火”，是因為那東西只要一扭開關，便會源源地自動而來。如今，“大英自來火房”已變成了上海煤氣公司，泥城橋旁的煤氣貯罐也已移出市中心，它的任務只是向上海市民提供炊事用氣，因為，電燈早已取代了煤氣燈。

（張　中）