钢铁时代
时间:2023-05-25 来源: 作者:十年残梦
建设三酸两碱的企业,一方面,是为了完成一体机的任务体系之中的任务,另外一方面,何尝不是为包头打下一个良好的基础。
大概一周之后,分成了几批而来的工人们,基本到位,大规模的三酸两碱的工厂开始设立和生产了,钢构,依然是无可替代的厂房,搭建材料,越来越大工业区,钢构的数量也越发庞大,当耕种任务完成了之后,杨元钊几乎把一体机之中,全部的生产对象,换成了各种钢管,用于未来钢构的兴建。
包头的人力资源,因为大量土地托管到了包垦公司,变得充沛了起来的,数以十万人涌入到了包头,让包头变得窄小了起来,各种临时性的住宅,建起来了,以前的住宅,也得到了合理的应用,比如说,被杨元钊做出来,作为宿舍的双人床,开始大放异彩了,对于大部分来到包头工作的工人而言
有个能够遮风避雨的住的地方,就满足了,舒适,工人们距离比较的遥远。
钱虎的工程队,已经变成了一个庞然大物,几万个工人,几乎遍布在包头的各处,少部分,还是从其他城市之中请来的。
这么庞大的工人,连续半年多的高强度施工,在钢构上面,已经总结出了一套完善,切效果非常好的方法,钢构的搭建,不但安全,而且节约了不少时间。
硫酸厂也好,盐酸厂也好,关键在于反应罐体,大部分的设备都可以露天摆放,只有少部分的设备,需要撞到钢构之中。
众人一起努力,盐酸,硫酸还有碳酸钠的建设,铺开了,在杨元钊的任务体系之中,清晰的显示着这三个项目的进度,目前,三酸两碱任务,总的完成度是67%,已经超过了一半左右了。硫酸盐酸和碳酸钠的完成度,已经超过了80%,估计再有一段时间,就能够完成这个项目的建设,杨元钊的眼光。落到了放在了硝酸上面。
三酸两碱之中,唯独硝酸一个,还没有任何的动静,一如既往的,只有不到2%的完成度,也就是说。包头多了这么多的工程师,引进了这么多的项目,硝酸还没有什么进展。
其实硝酸的生产,杨元钊早就有计划了,硝酸。作为一个重要的基础原料,特别是在军火生产之中,占据着非常重要的地位的,不说新式炸药tnt,是必须要用到硝酸,就说是炮弹或者子弹的地火,少了少算的存在,也绝对使用不了。
美国众多工程师。还有研究员的到来,让其他两种酸和碳酸钠,完成了从设计生产。硝酸却一点都没有动静,总不能只是依靠一体机来合成硝酸吧,再不是,就种植那种奇臭无无比,还产量极端不稳定的销田,这两者。都不应该是杨元钊的选择,合成氨。就成为了必然的,也是必须的选择。
硝酸必须要上。是一体机的关系,也关系到整个包头的安全,重工业基地,没有一个强而有力保护,这个基地是一个空话,什么样的保护,有军队的保护更加的严密,而军队的实力的基础,就是各种武器。
有一体机存在,武器方面,不成什么问题,一体机可以无障碍的完成任何武器的组装和生产,现在,以杨元钊所复制的图纸,整个世界最先进的步枪,机枪,轻机枪,甚至是火炮,除了220毫米以上的大口径舰队火炮,没办法制造之外,其他的大部分的火炮,都可以完成,或许,其中有设计,还有部分的问题,比如说,舰炮转为大陆火炮,沉重的炮身和炮身口径,是一个巨大的问题,有跟没有的问题已经解决了。
现在的关键,已经不在于武器本身,在与弹药,在中国,一直贫穷落后,从1840年,英国打开中国国门开始,中国就彻底的被世界摔在了后面,整整100多年,都没有能力制作出子弹和炮弹,当然,小批量的生产和复装,一直在做,规模却不大,从军阀混战,到蒋介石统一,再到抗日战争,中国从国外进口了大量的枪支弹药,挤占了大量外汇,造成了经济和工业的不发达,这个前提,就是硝酸无法量产。
后世,也有不少著名的化学家,甚至有侯氏制碱法的神奇,可是硝酸,一直都是卡着脖子的存在,包头还是一个小地方,杨元钊直接生产枪支弹药,还可以,他甚至可以一次性完成是个师的枪支的生产,却不可能支援10个师一起来战斗,可是未来呢,当地盘越来越大,人员越来越多,军队的数量也越来越多的情况下,一体机的产量,恐怕是杯水车薪的。
美国来的人员,研究硝酸的人员不多,最多只是涉猎,杨元钊也没打算用传统的方法制作硝酸,硝石无法进口,这个时代,石油的重要作用,还没有彰显,世界上,对于原材料控制的最严密的,也是最重要的,无疑使硝石,任何一个硝石的产地,都会得到包括英国在内的列强的重视,硝石的产量分配,一定程度上面,制约每一个国家。
一战的时候,英国对于德国最严密的控制,就是硝石,正因为硝石的存在,让英国可以大致估计出德国的军工规模和装备量,可是英国却没有想到,哈伯这个天才的化工学家,他创造性的,利用空气和水,制造出氨气,进而,化学反映出硝酸,成为了tnt的原料,哪怕只有3000吨,也足以让英国对于德国的武备,有着巨大的误差。
合成氨的原料是空气和水,这玩意,是随处都可以看到的,到处都拥有的原料,这一种的情况之下,任何对于硝酸的控制,只是一句空话,任何一个强国,再怎么的强悍,也不可能把空气和谁控制下来,只有,武器的生产,更多的就在于实力和生产能力,而不再受制于矿产。
杨元钊想的就是这样,中国缺乏硝石,没有几个硝石矿,从过去,到20世纪初,中国的火药,大多数,都是土法制造的,从厕所里面刮硝土,或者雏形的销田,这些都不是杨元钊的选择,他找来的学者之中,有少数化工方面的人才,初步接触过硝酸的化学反应。
里克斯,是一个化工工程师,曾经在美国最大的军火工厂工作过,可以说,是一个全才,他熟知各种军火配方,是这一次,哈比引进的人才之中,除了特拉斯之外,最看重人之一。
昨天完成了课题,等待着计划室的审阅,里克斯就被通知,接到了心的任务,去一个新的实验室。
在实验室之中,里克斯看到了两三个同行,都是军工厂出来的,一路上,也多多少少的有些了解,共同的语言,往往会让他们很快的熟悉起来。
简单的询问了几下,知道了相互之间,都不清楚,到这里是干什么的时候,包括里克斯都很奇怪,包头是一个奇怪的地方,就外观上面,是一个贫穷落后的地方,跟中国的其他地方没多少区别,可是这个庞大的实验大楼,加上实验大楼上面的无数设备,证明了德美公司,在这里,是非常有影响力的,也很有野心。
硫酸,盐酸,氢氧化钠,碳酸钠,全部都是工业上面,比较关键,切很重要的重化工原料,一个想法,似乎瞬间,在里克斯的心中闪过,他们都是从军工厂出来的,莫不是,这一次找他们来,是为了军工生产?
里克斯越想,越觉得可能性非常的大,看看其他的几个工程师,还有唯一被叫来的技师,几乎都有在军工厂内,工作的经历,其实不用多问什么,结果已经可以呼之欲出了。
没等他询问其他人,杨元钊就推门进来了,这些他挑选出来人员,是目前包头接触过硝酸的人员,其中,还有一个曾经在海军的造船厂工作过,对于高压密闭容器方面,有一定经验的,在他看来,这些人,加上他的指点,应该能够把合成氨给弄出来。
钢铁时代 第一百八十一章 合成氨
杨元钊拍了拍手,吸引了众人的注意之后,这才说道:“大家都认识我,我召集大家来,是为了一个项目!”
众人的目光头投了过来,杨元钊一挥手,长随小寒带着一大堆的文件,进到了屋里,把文件都一一的分发给了众人,这是昨天,通过一体机打出来的文件,主要是介绍合成氨的项目,不是科学文件,只是一个简单介绍。
杨元钊给出来的,是成熟的反应过程,氮气和氢气,在50个大气压之下,在500度的温度之下,借助着铁作为催化剂,合成氨,成功的比例大概是15-20%,这样的产能,已经足够一个小型的化肥厂和硝酸厂的基础了,剩下的,从硝酸制作火药和tnt,相对而言比较简单,这些从美国雇佣的人员之中都有,杨元钊对此也不太了解,索性没有注明。
报告是用英文书写的,在场的大多数都是英美人,即便不是,也都懂得英文,里克斯首先翻开,上面氨气,里克斯有些意外,并不是他所想象的生产硝酸,这个时代的硝酸,一般是通过浓硫酸跟硝石反应,直接的生成硝酸,虽然浓硫酸腐蚀性大,生产硝酸消耗的浓硫酸较多,也是这个时代比较重要的硝酸生产方法。 是硝酸,还是不是?里克斯的心中闪过了一丝的疑虑,继续翻开,却大吃一惊,原来。在里面详细的过程之中,不是常见的氨气产生的方法,而是天才的,直接用氮气和氢气制作氨气的方法。
氮气,是空气之中的常见气体,不容易被人体吸收。至于氢气,也是一种常用气体,可以燃烧,也可以充当热气球的填充气体,氨气的分子式是nh3,也就是一个氮原子和三个氢原子构成。但是一般情况下,氮气相对稳定,很难被氧化,更别说直接的化成氨气,所有合成氨的技术,都需要通过其他的方法来完成,都会用到硝石。
下面相对比较简单。杨元钊只是通过之前的化学知识,知道了这一点,50大气压,混合均匀,500度的温度,铁作为催化剂,只有这些,什么过程,比率之类的,完全都没有任何的描述。跟普通的工业生产不同。 不但是里克斯一个人这么想,其他的人。也是同样的想法,氨气如果能够用这样的方法合成出来的话,这是改变整个硝酸工业的大事,跟天然的硝石相比,氮气在空气之中的来源,也就多了许多。
“是不是,实验一下就知道了!”杨元钊没过多解释,平静的说道。
“可是要怎么得到氮气?”里克斯一针见血的问道,空气之中是有氮气,但是空气也不是只有氮气,氮气只是占据70%多,剩余的氧气,二氧化碳和部分水蒸气,惰性气体等等,是一个非常复杂的混合物,抛开这些,只有通过硝石和硝酸的反应,才能够得到氮气,这样的话,合成氨几乎等于是无用功,没有一个稳定的氮气来源,直接用硝石分解的氮气和氢气反应,还不如直接用硝石生产的硝酸。
“这个就需要你们来实验!”
“我们?”里克斯扫视了周围一眼,说道:“我们可不是特拉斯那样的大师,我们只是一个普通的化学工程师!”
里克斯说的是大实话,其他人也是点点头,杨元钊叹息一声说道:“你们怎么这么没有开创精神,好了,我不知道具体的步骤,可是指点还是可以的!”
“指点?”里克斯等人,心中没底的看着杨元钊,杨元钊是德美在西北的负责人,直接掌管着他们的经费和工资,他们不会去得罪他,可是就科学而言,一是一,二是二的,一个没有证明自己的人,要让大家信服,是不可能的。
“相信大家都知道,液体是有熔点的,不同的液体,熔点和沸点是不同的!”
都是工程师和技术人员,少数甚至还专门精于化学,这样基础的知识,当然是知道,气态,液态,固态可以相互转化。
看着众人点头,杨元钊说道:“根据不同气化,我们对石油进行分解,出现了重油,汽油,柴油,煤油等众多不同的产品!”
重化工,石油化工,是两个截然不同的领域,可是原理相同,里克斯点点头,说道:“那跟氮气有什么联系!”
“当然有联系了!”杨元钊神秘一笑,说道:“空气如果受到压力的话,是不是会变成液体!”
“高压低温液化空气!”里克斯惊呼道。
作为一个化工研究者,高压低温液化空气,这是近年来才有人提出来的,但是解决的难度巨大,毕竟,要实现高压和低温双重情况之下的,这只是一个设想,利用这个液化温度的不同,可以把空气之中的氧气,氮气,还有其他的气体给分离出来,可是耗能较大,很不容易解决,目前只能在实验室完成。
听起来是很有道理,可是熟知化工的里克斯知道,不容易解决,他很快的把心中的这个疑问给问出来。
其实,在杨元钊心中,还是倾向于,液化分离的,不但可以获得比较纯净的氮气,还可以获得副产品的氧气,二氧化碳,甚至是惰性气体,特别是惰性气体,在不少化工产品之中,都有应用。
空气压缩,对于别人而言,有些困难,可对于从后世带来空调和电冰箱的他来说,只要潜心研究,制作出来的可能性极大,再说了,不是还有特拉斯这么一个对于电力,对于动力方面,都有很深理解的人在,认真之下,说不定可以解决。
他缺乏时间,不管别的,合成氨必须要尽快的投产,不然的话,冬小麦的化肥,还可以想想办法,到了棉花,化肥数量激增之下,他一体机哪怕升级了,也未必能够支撑下来。
“如果用取巧的方法呢?”杨元钊平静的说道:“空气中,除了氮气之外,含量最大的,就是二氧化碳,水蒸气,如果选择排除法!”
里克斯眼前一亮,惊呼道:“对啊,如果消耗掉氧气,用碳把氧气变成二氧化碳,水蒸气和二氧化碳,都是常温高压液态气体,可以用压力法进行去除,剩下的,就是比较纯净的氮气和少量的惰性气体,惰性气体不影响整体反映,这样氮气的原料就有了!”
其他人,有些,跟里克斯是同样的反应,也有些,还是有些不明白,里克斯到底是怎么想,不过,这没什么问题,只要有一个人明白了就好了,他关键是要得到结果,至于结果是怎么做出来的,这不重要。
“看来你明白了,氮气的事情,交给你了,能不能合成出来!”
“可以!”里克斯点头说道:“不过,我没有高压密闭容器,要分离,需要一定的压力条件下,普通容器是不行的!”
“这个,我等下就可以送过来!”高压密闭容器,是哈比去德国,解决的最重要的一个问题,最大达到200立方的密闭容器,也已经制作完成了,当然了,密闭容器这玩意,越大越不容易做,表面张力,峰值压强等等,都需要考虑,反倒是小的,更容易做,只有一个立方左右,实验室使用的密闭容器,是作为附送的,给弄过来了,一共20多个!
里克斯兴奋的点头,作为一个工程师,化学方面的爱好者,里克斯其实是有一定的野望,分离氮气,合成氨,改变整个世界制作硝酸的方法,在紧张的意外越来越明显的这个时代,必然是光芒万丈的。
里克斯兴奋,杨元钊也没有打断他,因为这个荣誉,不可能属于他的,他晚了一步,虽然德国方面,没有宣布,但是哈伯的功绩,也没有人能够抹杀掉,要知道哈伯的诺比尔奖,就是因为合成氨项目的巨大突破造就的。
在杨元钊的全力支持之下,几乎有求必应,里克斯和其他的几位工程师,也相当的出色,很快,就设计出一个完善的方法,首气用碳消耗掉空气中的氧,然后借助着70个大气压的压力,因为不考虑高温情况,常温情况下,钢瓶的大气压指数可以上升,可以把氮气跟二氧化碳,水蒸气等分离,最终得到了混合了少部分惰性气体的氮气。
在得到了氮气之后,里克斯再接再厉,利用电解水得到氢气,把氮气和氢气,按照杨元钊的步骤,一步步的加入到了反应密封罐之中,50个大气压,500度的温度,加上催化剂的铁,开始了反应。
所有人都盯着这个反应罐体,等待着实验的结束,虽然这里面最高等级的,不过是一个大学讲师,其他的也多是一些工程师之类的,可他们从事的是化学相关的行业,很清楚,这个实验,会对整个世界,带来怎么样的改变。投推荐票、月票,您的支持,就是我最大的动力。手机用户请到m..阅读。)
钢铁时代 第一百八十二章 实验到工业
这个过程大概进行了两个小时,当实验之后气体,通过了水中,然后通过反应,计算出合成氨的比例,最终的结果是喜人的,氨终于成功的合成出来了,数量不大,占气体的总比例只有不到七分之一的样子。
这跟之前预计的稍稍差了一点,按照比例,应该是15%左右,不过,有这样的成果,却是让人欢欣鼓舞。
“这个实验,看样子是成功了,接下来,就要你们来实现这个工业化的生产了!”杨元钊平静说道:“如果成功的话,每人会得到5000美元以上的奖励!”
奖励是很高,可是去冷场了下来,好半天之后,里克斯才说道:“杨先生,如果是做实验,或者是其他小的研究,我们都没问题,甚至给我们一套设备,让我们设计生产,也没问题,但是这个从实验室到工业化转化,这个我们都做不到!”
“做不到!”仿佛是一盆冷水,一下子就从杨元钊的头上,直接的浇了下去,他没想到,他已经设计了整个过程,实验也成功了,却在工业化上面,被卡壳了,实验室生产,跟工业化之间,不能说是两码事,可是如果不完成这个转换,难不成,氨气工厂和以后的化肥厂,都需要用实验室的小批量的方法。 放弃,还是另起炉灶,杨元钊有些哭笑不得,克里斯他们也没有大包大揽,直接的说出自己的顾虑和能力,这多多少少让他感叹。解决不了实际的问题。
“对了,史密斯实验室。最擅长的,就是实验室转化工业化。他们这一次在上海成立的实验室,也是完成硫化橡胶的工业化过程,要不,找他们试试!”
克里斯的话,让杨元钊眼前一亮,然后就是很复杂的表情,克里斯说的没错,史密斯实验室,无论是研究水平。还是研究的深度,都比这边的另起炉灶强的多,哪怕是史密斯没有把最精干的力量派过来,留在上海的力量也相当雄厚,一些难以解决的问题,甚至可以直接的请示的总部那边。
杨元钊犹豫的原因,还是在泄密的问题,合成氨的技术,到底有多么的厉害。看德国在英国的封锁之下,完成了3500吨的硝酸,就敢于发起一战就可以看出,一战之后。硝酸大量生产,到二战时候,武器和火力的投放。比一战几乎上升了几个数量级,一方面是科技的提升。另外一方面,何尝不是硝酸的限制没有了。炸药,只要你拥有足够多的合成氨设备,就能够生产出足够数量的炸药。 不过,这些,似乎跟他和包头没有多少关系,合成氨的发现,是德国人的成果,在这个被爆出来之后,整个世界都投入努力去研究,在知道了大概的情况之下,很快就取得了突破,可以说技术根本就不是难点,早晚都要露出来的,先露出来,后漏出来,也无所谓了。
“小寒,给上海发电报,让史密斯实验室帮忙解决这个问题,顺便的,把实验数据给记录一下!”
“是!”
放下了最大心事,杨元钊放松了许多,德国重视合成氨,恐怕一定程度上面,是因为英国人的封锁,德国只有汉堡一个出海的港口,英国的舰队,又是这个世界最强的,很容易就封锁了北海,一旦战争爆发,德国几乎不太可能获得稳定的外界来源,对于硝石这样的战略物资来说,更是如此的。
整理出来的东西,发送到了上海的史密斯实验室之中,现在上海实验室的负责人是罗杰,他是少数几个,拥有副教授资历的人,也是上海的实验室的负责人,是史密斯比较信任的助手,在化学方面也很有建树。
在接到了包头的电报之下,他第一个反应是不信任,看起来简单,把氮气和氢气放在一起,如果化学,就是这么简单的混合,又怎么能够称之为化学。
可是包头这边言之戳戳,甚至还有一些实验记录,这么严谨的方法,多多少少让他相信,并且随同电报而来的,还有德美公司提供的几个金属罐体,这个可以用作实验室生产。
什么都比不上亲自来实验,来的正确,左右,这些又不费功夫,大部分实验器材,也都准备好了,罗杰想了想,还是组织人手的,进行了尝试。
因为之前包头的实验结果已经出来了,这不过是验证,所以没有选择用费力的方法,在空气之中收集氮气,直接的选择,通过实验的条件应用化学反应。收集到比较纯净的氮气和氢气。
合成氨的过程并不是很困难。现在关键点只剩只是一个压力,还有原材料的纯净度问题。这一点对于现在的上海来说。不是一件非常困难的事情。
上海德美实验室了。早已经投入使用的化学实验室。拥有了大部分的设备。晚上研究人员都在实验室紧张的忙碌着,各种原料都准备齐备,压力也准备好了的,只剩下最后的反应过程了。
罗杰亲自盯着,有三个熟悉硝酸的研究员,共同做这个实验,要说只剩下最后的反应过程了,如果成功的话,就是一个巨大的成果,可对于罗杰而言,不是一个值得骄傲的事情。所有的一切都是包头那边给的方法,甚至连纯净的氮气,有部分的氢气。按照一定的比例混合好,这个比例也是全部照抄的,最后加入了一定要纯净的铁,他最看不懂的就是这个。在高温高压之下,自动的完成混合的过程,铁到底有多少的作用。这对于他来说。一直是一个百思不得其解问题。或许实验结束之后能够得到最终的答案。
大量的设备测定。基本上都已经完成。氮气和氢气。都已经在混合馆内混合完毕。气压已经加上了。采用的还是水利压力。这种压力比较容易控制有多少的水就会产生多少的压力当然啦。在内部还有月反应。会让这个罐体的温度达到500c。这个没有办法控制,只能够根据实际实验,进行估算出来。
好在在场的人员都是化工专业的人员,对于化工的很多领域,非常的熟悉。成功地完成了准备工作。气温开始上升。在反应快内看不到的地方。各种气体正在混合儿。他们按照实现的。基础完成了这个合成的过程。也等待那两个小时的时间。终于整可是验完成了。按照一定的规则,去掉了合成过程之中,没有合成的部分气体。
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