含碳元素的可燃氣在氧氣不足條件下燃燒，生成了游離態的碳單質，黑色碳單質顆粒懸浮在燃燒產物（混合氣體）中，呈黑煙狀 。
首先了解一下可燃氣，即可燃性氣體 。像氫氣（氫氣不含碳元素）、CO、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔以及其它含少于四個碳原子的烴類化合物、甲醚，等等都屬于可燃性氣體 。當然，可燃性氣體也可以是混合氣，像水煤氣（氫氣+CO）、天然氣、沼氣、液化石油氣等 。
強調下，氧氣不是可燃氣！
再說一下燃燒，一般認為燃燒是伴隨有發光、放熱的劇烈的氧化反應 。燃燒須要同時具備三個要素: 可燃物、氧氣（合適的氧化劑即可）和溫度達到著火點 。
目前廣泛使用的可燃氣主要是低碳烴的混合物，即碳四以下烴的混合物 。可燃氣在氧氣環境中（或空氣環境中）劇烈燃燒，放出大量熱，同時伴隨發光 。低碳混合烴中的碳元素在氧氣充分條件下會氧化生成二氧化碳氣體，如果氧氣不足則可能會生成一氧化碳，兩者均為無色無味氣體，看不見，摸不著 。當氧氣嚴重不足時，低碳混合烴不能充分燃燒，就會生成處于游離態的碳顆粒，碳顆粒懸浮于一氧化碳和二氧化碳混合氣中，就會呈現黑煙狀 。
【可燃氣燃燒過程中產生黑煙的機理是什么】最后再補充一下，由于氫氣燃燒生成水蒸汽，所以氫氣燃燒不冒黑煙 。
烴中含碳量越高，燃燒時耗氧量越大，越容易燃燒不充分，冒黑煙 。柴油比汽油含碳量高，所以柴油機更容易冒黑煙 。（柴油和汽油都是燃料油，不是氣體，但道理一樣）
天然氣主要是甲烷CH4，液化石油氣主要是丙烷C3H8、丁烷C4H10，顯然后者含碳量高，因此，液化石油氣燃燒更容易產生黑煙 。
圖1：火炬燃燒
火炬中的燃料主要是丙烷C3H8，常溫常壓下是氣體；火炬中使用的是液化丙烷
圖2：甲烷、乙烯、乙炔在通常條件下燃燒
甲烷CH4、乙烯C2H4、乙炔C2H2，含碳量依次增加，燃燒產生的黑煙依次增加
圖3：甲烷在氧氣充足、氧氣嚴重不足條件下燃燒的化學反應方程式
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