皇宋锦绣
时间:2023-05-23 来源: 作者:十年残梦
实际上,或许发现了,古代的人对于化学没有一个系统性的认识,化工的产品,包括三酸两碱这样的基础产品,全部都是非常危险,稍稍不慎,可比毒药都毒的多,造成的危害也更大。
有了硫酸,确切的说,有了稀硫酸,把稀硫酸蒸腾到98.5%的浓度的浓硫酸,纯碱是可以做的,这是一个很传统,也是一个很简单的反应。
这就是最传统的路布兰制碱法,利用硫酸钠来制作纯碱的,也是化学制造的方法开始之后,唯一制作纯碱的方法,也是一种使用了很多年的方法。
这种方法的基础就是使用硫酸,对设备的腐蚀性较大,加上制成品的纯度不高,需要进行一系列的分离,才能够得到纯度比较理想的纯碱,耗费巨大,后来被更加精确和便宜的索尔维法取代。
在宋朝时候,索尔维法是最不现实,那需要合成氨,合成氨是近代,才出现的方法,在此之前,氨和火药,需要的都是天然的硝石,不是空气之中含量最多的氮气。
合成氨和电解氨的索尔维法,会使用到未来一种很常见的能源电,或许未来,伴随着找到一些永磁铁,并且人工制造出一些磁铁,赵信会让电出现在这个世界上,可是在此之前,电还掌握在自然之神的手中,人们对于电的最基础的认知,就是在雷雨天气的电闪雷鸣,那是庞大到无法附加的天地伟力。
在电出现之前,在电被有效的利用之前,所有电解的方法,都不太适合的,合成氨不但需要电,还需要的高温高压容器,连炼钢都是小型化的北宋,制作这样的容器,简直是为难人,路布兰制碱法是唯一的选择。
路布兰法主要的材料是食盐和硫酸,第一步先完成硫酸钠的机生产,有了天然芒硝,减去了用食盐跟硫酸反应,生成硫酸钠的过程,直接使用硫酸钠,这样对于设备的腐蚀会减少到最低,又不是大规模的工业化的生产,只要点亮卡牌就可以了。
卡牌系统最大的功效,就是点亮之后,可以通过钱来获得某一种的卡牌,纯碱是最初级的化工原料,在天然的矿场都有,完成了点亮的过程,它的级别肯定是一级,而且价格不会太
第一百二十六章 反应炉
路布兰法的接下来两个步骤,都需要高温,这是化学反应之中,最简单,最容易实现,也是在古代就已经出现的工艺。
青铜器的时代,对于温度的要求不高,到了铁的时代,对温度的要求,就急剧的上升了,炼铁的过程,同样是高温,用更高的温度,让铁还原融化,变成可以使用的材料,这是一个炼铁的过程,实际上也是高温在发挥作用的过程。
路布兰法也是这样,剩下的两步,就是借助着木炭和石灰石,对硫酸钠进行处理,生成硫化钙和碳酸钠,这中间,需要一个高温的反应炉。
以北宋的条件,制作不了多么精密,多么方便的反应炉,赵信准备简单的制作一下,首先去了一趟铁匠铺,他之前只是略微的了解了一下铁匠铺,感觉着,可以做到。
路布兰法简单,却不是简单的皂化反应,要是之前选择的不是纯碱,是肥皂的话,不用就不用那么麻烦,弄一个大铁锅,慢慢的煮就好了,整个皂化反应,温度要求不算高。
纯碱本身有作用,用于蒸馍,去掉多余发酵的酸,在众多的化工产品,未来介入到玻璃制造之中,也是重要的原料,这个提纯的问题是必须要解决的,所以,赵信花费这么多的功夫。
高温反应的化学制造,一般的锅台之类的,是不行的,温度不可能上升到那么的高,普通的铁锅,很容易就把热量给散失了,不容易保持温度。
普通的炼铁炉,也可以保证足够的温度,可是不太适合使用,赵信只是根据整个反应的原理,设计了一个新。
说白了,这只是一个普通大铁箱子,要求够大,上面也要有烟囱,比较合理布置,可以集气的烟囱,这个烟囱的作用很重要,也非常简单,可以把气体抽取的烟囱。
煅烧生成的烟气绝大部分是有害的,其中还含有大量的一氧化碳,这可是烟毒的罪魁祸首,不向上排放的话,很可能会造成巨大的影响,一氧化碳拥有剧毒,到了21世纪,每年都有为数不少的一氧化碳中毒的案例,这都是煤和炭,不完全燃烧,产生的一氧化碳,在密闭的房间之中,足以杀人了。
除了一氧化碳,整个高温的短少,还是有一定的危险的,未来这个煅烧的过程,也需要在僻静的地方。
不需要制作太多的,整个煅烧炉才1料左右,铁匠们不知道的赵信要干什么的众人,还是按照赵信的说法去做了,这个煅烧炉需要时间,3个铁匠,总共花费了2天时间这才做好,其中赵信一直都亲自到现场,掌控者制造的过程。
整个反应,需要的温度相当的高,在北宋,因为材料不过关,不可能制作出轻薄和高效的反应炉,为了防止产生爆炸,或者是其中化学物质泄露,只能够选择,最笨的办法,整个铁箱用大量的铁来制作,整个厚度相当的大,也比较笨重。
加工铁箱,最好的方法,是把一些平板的铁,给焊接到一起,方便快捷,北宋没有焊接工艺,却有柳钉,尽可能的保证底部完全是一块铁打制而成的,防止漏出,然后上面,就用柳钉封闭,尽可能的做好封闭,以减少热量的散失。
这是固体的反应,造一个反应炉,不过是让温度不大量的散失,保证不会被外界影响,在精细程度上面,不用太刻意,甚至上面的大量毛刺,都没有做出处理。
就算如此,这个不算太大的铁箱,一料大概就是一石左右,可是铁的比重,远比粮食什么的高的多,差不多也就是500斤的样子。
苗家庄的铁匠铺,多是打造一些农具,最近才开始制作箭头,因为之前的累积,加上苗远的帮助,储备了差不多2000斤左右的铁料,基本上一半以上,被用到了这里,也算是耗费惊人。
要是这个纯碱的反应炉,成为一个产业的话,别说苗家庄了,就算是整个保州都承受不了,一料的反应炉是小意思,10料,100料,甚至是1000料的反应炉,那才是大手笔,对于钢铁的耗费,极为惊人。
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第一百二十七章 炼器还是炼丹
听到了孙吉等人的讨论,甚至神兵利器的想法,赵信忍不住苦笑了,孙吉他们肯定是想错了,看起来像是炼器的铁箱,锻造的根本就不是武器,
他是答应过薛玉,给薛玉弄省力弓,省力弓,说白了,就是把后世的一些的偏心轮和滑轮组应用到这个弓上面。
因为是使用了更长的弓弦,省力不省弓,拉开弓的力量的减少了不少,可是弓弦月更长了。
对于后世,材料学发展到了一定的程度,整体的材料的要求不断提高的前提下的,多长的弓弦都可以制作的出来,可是对于这个时代,大部分的弓弦都是用各种动物的筋来构筑的,这也是长弓没有普及的重要原因,人们又一个朴素的认知,弓弦的弹性越好,弓的威力越大,一些强大的筋,用来做短弓,还可以,长弓就不行了。
省力弓的弓弦,三四倍于普通的短弓,比起长弓都不遑多让,甚至更强,因为薛玉的力量,到时候,肯定是5石以上的,这样的弓,做出来,弓臂也要得到一定的长度。
赵信答应过薛玉,给他准备省力弓,可是这个省力弓要到钢铁的发展到一定程度才可以,现在绝对不行。
钢铁,从工业化诞生开始,就不再是个体的生产了的,钢铁更是工业化之中的核心,几百年后的清皇朝,耗费巨资,都没有建立起一个真正的钢铁联合体,汉阳铁厂填补了国内的空白,却长期生产不合格的钢铁。
钢铁是一个国家的脊梁,脊梁都不稳定了,这个国家的立场肯定偏软,这一个弊端,一直都没有得到解决,一直到新中国建立,钢铁才成为中国的重要经济指标,一直延续到赵信穿越前。
从铁到钢,甚至是从粗钢到各种特定的钢铁,变化巨大,钢材的硬度,韧性,等众多方面,都发生了翻天覆地的变化,赵信不是钢铁专家,甚至只是粗略的了解了一下钢铁,连成分和制造方法都不行。
赵信如果改造钢铁,最多是在容器上,冶炼方法上,还有炼钢的一些方法上,这些在后世都是常识一样的东西,却经过了千年,甚至是两三次工业革命的积淀,肯定会有巨大的作用的,可是现在的环境不合适,保州这边,也算是有煤矿,铁矿也不远,可是苗家庄是一个硬伤。
赵信上的高炉,哪怕只是小高炉,一年的产量,也在万吨以上,这几乎占据了整个大宋,泱泱大国的几分之一,哪怕现代化的生产,再怎么的代替了人力之后,也不是几千人能够推动起来的。
少则万人,多则数万人,在苗家庄,根本无法应用,必须要等到以后,有了一个稳定的基地,对钢铁进行一系列的改造,推动了炼钢炉制造了之后,才可以
这么小的一个铁的容器,怎么可能炼制钢铁,温度都打不到,真的达到了,也不可能用钢铁,必须要用一些耐火的材料。
解释是没办法解释了,就只能够继续,当这个小型的钢铁容器炼制完成,整个反应已经没有什么问题了,其他的材料已经准备好了,可以开始了。
反应炉不大,1料,也就是大概10立方尺左右,也就是十分之一立方米,换算出来,也就是四五十公分的铁箱子,只不过上面有一个高高的烟囱,显得非常怪异,下面的炉子,也做了简单的处理,没有省柴灶,做了一些密封,以保证温度不随随便便的泄露出去,这样可以节约大量的燃料。
赵信现在只是简陋的反应,不必那么大张旗鼓,可是天然的认知,还是让他不会特别的浪费,只不过这些,在孙吉等人看来有些怪异。
当一筐筐的木炭拿来的时候,孙吉眼睛一挑,没多说什么,薛玉也是充满了期待,铁箱,木炭,炉子,这不是炼器是什么,难道赵信要给他一个惊喜
如果时间足够,赵信会采用焦炭,相对于木炭,焦炭更便宜,燃烧的笑过也稍稍好了一些,不过无所谓,木炭也不是很贵,在北方多山,多森林的地方,木炭只是费点个功夫而已。
芒硝是早就具现出来,石灰石也是现成的,赵信吩咐他们,来时加入材料,10斤的芒硝,十斤的生石灰的,还
第一百二十八章 漫长烧结
炭火集中到炉子旁边被点燃,炙热的温度让周围的气温明显的升高,整个反应炉是密闭的,没有内部传感器和内部监控,赵信不能,也不可能知道里面到底是怎么的一个情况的的。
说是反应炉,实际上就是一个大铁箱子,说白了,这是一个很仓促,完全没有质量和品质监管的尝试,如果没有卡牌系统和穿越者的身份,这样的试验根本上就是开玩笑,不可能得到任何一个结果。
卡牌系统给了赵信机会,在复杂的混合物之中,可以确定是否完成,而整个路布兰法的原料,也被赵信找齐了,步骤也正确,一切都做到了最好,原材料都封闭到了这个铁箱子之中,火焰燃烧之后,是漫长的等待。
工业化的化学反应,很少有一瞬间的,一瞬间的快速反应,往往是实验室,比如,镁的燃烧,这些都是瞬间被氧化的过程。
可是能够被工业化的认可的,大部分的化学反应都是比较慢,原因很简单,爆燃和瞬间反应,他的结果不是爆炸就是火焰,可控性太差,危险性也较高,真的要生成氧化镁,绝对不可能直接把镁条燃烧来制作,那不是制作,那是在放火。
一根镁条燃烧起来,最多是一道明亮的光芒,微微提升周围的温度,可是成千上万,甚至是数吨的镁条,被火焰的推动下点燃,那就不是反应了,那是放火。
氧化反应,大部分都是剧烈的反映之后,放出光和热,镁条又是其中的佼佼者,这样的反映很简单,却不可控的,很容易造成不可逆转的后果。
一般的化工生产,时间是最大的成本,任何对于时间的节约,都是工艺上很大的一个进步,后世的炼铁,最开始的提升是从普通的几吨的炼钢炉,提升到300吨,500吨,甚至1000吨。
可是这样单纯的体积的增大,对于整体效率的提升相当的有限,甚至有天花板,当1000吨的炼钢炉出现之后,已经是极限了,在提升会耗费巨大,同时效果并不好。也因为如此,炼钢开始向其他的方面,从3小时一炉,到40分钟一炉,走过了几十年的时间,技术的改进,让效率大大的提升,时间依然比实验室长的多。
最开始火焰还不稳定,大量木炭和炉子,让温度急剧的提升,很快就超过了700度,铁器在700度之后,就会发红,发热,普通的铁匠,往往利用这个,在温度没有达到的前提下,对于铁进行煅烧,冶炼,一些高品质的百炼钢,就是这么一次次的锤炼之后,最终的成型。
铁匠对于火焰较为熟悉,赵信要求的是更高的温度,差不多跟烧陶器的差不多,他没有烧过陶器,却也知道,比烧红更高一个层次的是什么,继续加强火焰。
千度左右的温度,对于任何人而言,都是危险的,孙吉很厉害,却依然是肉身凡胎,他不可能免疫火焰,其他人也都一样,大家都散开,只有赵信跟铁匠站的最近。
“差不多了!”铁匠有些不太确定的说道。
“你觉得差不多,那就开始稳定吧!”赵信肯定的说道。
保持温度,是一个技术活,赵信没有插手,看着铁匠控制温度,减少了两个火炉加热的效率,把温度控制在一个比较均衡的程度。
看到红色的底部不再加深,赵信松了一口气,这个化学反应,最大的问题,就是在加热方面,一旦加热完成,接下来就是保持这个温度,给反映提供一个良好的环境而已。
选择路布兰法的根本原因也是如此,他很简单,除了混合之后加热,就没有别的特殊反应条件了,对于温度的要求,也不是特别的精确,只要大体上达到了900度到1000度的温度就可以了。
温度持续的上升,靠近炉子的,已经感觉到制热了,包括铁箱本身,已经被加热到了赤红的样子,不但辐射出了大量的热量,还有本身的光的热量,除了习惯的铁匠还站在近处,依靠着一些简易的皮衣,抵挡住热量,连赵信和孙吉在内,都远远的站在外面。
孙吉为了保证赵信的安全,把他带到了外圈,已经退后到了长弓手的范围了。
赵信让长弓手过来,就
第一百二十九章 发泡剂
如果有冷却塔的话,就可以通过大量的水,通过交换,带走温度,水跟这些炙热的料之间是没有交换的,这样不会影响产出。
不过冷却塔需要的技术条件不高,对于钢铁和管道的要求很高,循环利用也需要独特的设计,别说是对现在的苗家庄,就算是未来,大规模上化工之后,也需要长时间的研究,调整,才能够最终完成。
对于目前的现状,赵信却没有办法,只能自然冷却,从1000度左右,降低到常温,需要时间,特别是在铁箱无法开启,空气不会对流的前提下,里面的气温想要降低下来,真的很困难。
一个时辰之后,现场依然是热气逼人,赵信缺时间,却不缺乏一两天的时间,甚至是一个月都没问题的,他进一步完善计划,比如说,让苗远做出准备,考察一下保州城的布置,比如说,哪里军营多,军人亲属多,哪里会形成自发的市场。
这些都是苗远从来没有考虑到的,苗远是苗家庄的庄主,他更多的是在苗家庄,偶尔进过几次保州,也是去办事,最多知道官府和军营,还真的没有关注过。
好在这又不是什么重要的地方,派了几个人,去县城,随便问一问就好了,很快的,在下午的时候,关于保州的情报,就送到了赵信的面前。
很简单,整个保州所有的军人,大概是有8000人左右,其中有5000左右的正规军,其中云翼军是2500人左右,还有一个被称为保州军的,差不多2500人左右,还有接近3000的厢军。
无论是正规军,还是厢军,都是精壮的汉子,禁军因为要轮换的关系,家眷来的不算多,保州和厢军,基本上家眷都在这里的,5000多人几乎代表着5000多个家庭,家属差不多就是四五万人,这几乎是保州绝大部分的人口。
这些军属,就是保州绝大部分的人口,其他加上普通居民,保州的总人口差不多就是10万,军属们基本上都在靠近军营的位置。
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