第169章 各大技术难点,困难重重,牺牲安全为代价(1/2)
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由于心里揣着坑旅长的心思,所以林言这段时间干事精力相当充沛,面试学生的速度也快上三成。
面试完毕后连休息都没有,连夜马不停蹄地赶往辽省的化工厂,准备开始制炸弹。
而林言在火车上经过各种深思熟虑后,决定第一步先是煤炭制氨乃至制硝酸铵。
煤炭制氨除了能制造氨以及铵化合物外,焦煤油的副产物还能用来提炼甲苯。
而混合炸弹的原材料是TNT+硝酸铵+铝粉,而TNT的原材料是甲苯+浓硝酸+浓硫酸,刚好能用煤炭制氨的副产物焦煤油,并且制造的硝酸在加浓后也可以用来制造TNT。
不仅如此,铝粉的制造业需要用氮气做保护气,而煤炭制氨的时候会顺带将液氮分馏的科技树点出来,所以制氨就是一切炸药的起点。
很多人可能不知道,制氨最难的并不是制氮,而是制氢。
这时候的科学界已经点亮煤炭制氢法与电解水制氢法,但哪怕在大力提倡环保的2026年,我国用煤炭制氢的吨数超过2300万吨,而电解水制氢的吨数仅仅不足25万吨。
而1958年这时候的技术远远不如后世那般先进,所以这时候如果选电解水制氢法完全属于是自讨苦吃,林言毫不犹豫地选择煤炭制氨。
煤炭制氢乃至制氨的理论其实相当简单:
煤和焦炭进煤气发生炉,出来半水煤气,经过脱硫、变换、脱碳,送进合成塔,在高压下生成液氨,这便是煤炭制氨法。
液氨通过奥斯特瓦尔德法进行氧化,NH3先被氧化成NO,再被氧化成NO2,最后融入水,得到稀硝酸。稀硝酸浓缩后与氨气在中和器里反应,生成硝酸铵溶液。
得到溶液后,经过浓缩、熔融、冷却等方法形成固态颗粒,最后筛分、包装、入库。
整个硝酸铵的制造理论过程,可以说是普通的高中生都能看懂,但实际操作却是处处卡脖子:
第一关是合成氨的压缩系统。
普通情况下,N2和H2哪怕是在高压情况下,生成的NH3比例都相当低,而且一旦压力变低或者处于常态下,NH3会渐渐自动分解成N2和H2,所以正常情况下转化率只有10%~20%,大部分的原料还没进行反应便出来。
所以如果不想原料浪费的话,必须要制造压缩机把低压原料重新压回高压系统中。
但压缩机分为往复式压缩机以及透平式压缩机,往复式压缩机效率高,压力范围大,可以做到高压、超高压;
但缺点是流量小、震动大,易损件多、机器需要经常维护等等。
而透平式压缩机流量大、运转平稳、易损件少;只不过高压不如往复机,一般属于中低压,一直到70年代以后,大型化肥厂才普遍用透平式进行高压。
这时候1958年,中国连第一台透平式压缩机的图纸都没有,更别提高压作业的透平式压缩机,哪怕林言都暂时没法以当前条件立刻制造。但为了能稳定大量的生产,林言只能结合两者的优势,随后用土进行改造:
先用B级母机加工气缸、活塞环、填料函和高压阀门,先把密封和耐压做稳,再慢慢把系统从“能转”改成“能连续稳定转”。
而搞了这么多,才仅仅是弄出初代压缩机,在制氨工业仅仅只跨了一小步。
接下来还有2关硝酸、3关中和、4关蒸发,5关造粒等等卡人的工序。
硝酸关:硝酸对设备的腐蚀性特别强,而且根据浓度不同,需要的材质愈发特殊高级。而且有的存储地方是罐头,有的是吸收塔,还有的是管道,所以为了方便加工制造以及避免被腐蚀,林言还得用各种材料进行组合搭配,并满足硝酸制造过程中需要用到的综合法、常压氧化、加压吸收等等工艺,可谓是困难重重。
中和关:氨气和稀硝酸在反应堆中反应生成硝酸铵时,中和的H值必须要卡死,否则偏酸容易产品结块、偏碱氨损失大,林言又要设计一个精度极高的H计才行。
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