第122章 煤焦油
穿越大明,從靖難之役開始 作者:庚午1990 投票推薦 加入書簽 留言反饋
隻是這所有美好的設想,都如同那空中樓閣,必須建立在能夠成功大量製出煤焦油和瀝青的基礎之上才行。此刻,橫亙在王玨他們麵前的,是重重疊疊的難關,時間緊迫得如同那催命的鼓點,一刻不停;技術難題和安全問題更是多得像一團亂麻,錯綜複雜。
然而,王玨卻沒有絲毫退縮之意,隻因他們深知,這看似簡單的煤焦油和瀝青研製,背後牽扯的可是千千萬萬老百姓的生計和大明的化工業發展,關乎著大明江山的安穩與繁榮。
雖說心裏急得如同熱鍋上的螞蟻,但王玨也明白,著急無濟於事,隻能強行壓下心頭那如雜草般叢生的胡思亂想,一門心思地著手投入到煤焦油的研製工作當中。
接下來的日子裏,王玨帶著二狗以及兩個學生,就此開啟了煤焦油和瀝青製作嚐試之旅。
其實,製作煤焦油的工藝原理倒算不上太過複雜,隻是當下的條件實在是簡陋,缺乏那些精密的儀表和專業的反應器具。好在有趙老四按照王玨的設想,幫忙燒製出了陶土容器,這才勉強算是有了開展試驗的基礎。
可即便如此,想要直觀地知曉幹餾時的溫度,卻依舊是個無法解決的難題。沒辦法,王玨隻能帶著二狗和兩個學生,憑借著一次次的嚐試去慢慢積累經驗,宛如在黑暗中摸索著前行的旅人,雖不知前方到底何處是光亮,但心中那股子堅定的信念,始終支撐著他們繼續走下去。
王玨尋了一處相對空曠且通風良好的場地,這裏既能保證試驗過程中的空氣流通,又有足夠的空間來放置各種設備。
他先是吩咐二狗和兩個學生去準備好足量的沙土,以備不時之需,畢竟這幹餾過程中萬一出現意外,有沙土在手,也好及時滅火,防止火勢蔓延釀成大禍。
隨後又找來了手藝嫻熟的匠人,在眾人齊心協力之下,將趙老四早就送過來的陶土反應釜、冷凝管、收集器以及爐灶等設備一一搭建好。
經曆過數次失敗,王玨也找到了一些經驗和門路,又開始了下一次的實驗。
王玨帶著幾人來到了從西山運過來的那堆煤前,開始精心挑選起來。在王玨的指導下,大家都仔細地甄別著,挑選那些質地相對較硬、所含雜質相對少一些的煤炭。他們用手將那些明顯的石塊、泥土等雜質一一去除,力求讓煤炭原料的純度盡可能高一些,畢竟這純度高了,後續的幹餾反應才能更加穩定、順利地進行。
接著,王玨又和二狗一起,把準備好的煤炭用工具慢慢敲碎,破碎成如同雞蛋大小般均勻的塊狀。看著那些原本完整的石炭被一點點敲碎,地上留下了不少煤粉,二狗不禁覺得有些可惜,忍不住開口說道:“玨哥,這麽好的石炭,就這麽都敲碎了,還留下這麽多渣滓,怪浪費的!”
王玨聽了,隻是微微一笑,隨後叫來楊蒙和付恩卿,讓他們把煤粉和碎渣收集起來,這才轉頭對二狗耐心解釋道:“有啥好可惜的,咱們現在做的可是研發工作,在這個過程中損耗一些原材料那本就是不可避免的事兒。再說了,它們也不是一點兒用處都沒有,往後還能派上用場。你就別操心這些了,先把心思都放在怎麽弄出煤焦油上吧。”
幾人把處理好的煤塊小心翼翼地慢慢裝入陶土反應釜之中,王玨還不忘在一旁叮囑著,裝填量可千萬不能超過反應釜容積的三分之二,得留出一定的空間來,這樣在後續反應時,產生的蒸汽等物質才有足夠的流動餘地,不至於因為空間狹小而出現意外情況。
裝填完畢後,王玨幾人又拿起和好的陶土泥,仔仔細細地將反應釜的開口處與冷凝導管的一端密封連接好,王玨邊操作邊囑咐幾人,連接處一定得確保不漏氣,隻有這樣,反應產生的氣體才能順順利利地進入冷凝導管。
眼見著前期的準備工作進行得十分順利,王玨的信心不由得大增,當下便決定開始加熱。他先是在爐灶內放入了焦炭和柴草等引燃物,然後輕輕地點燃,那火苗“噌”的一下就躥了起來,開始對陶土反應釜緩緩地進行加熱。
為了穩妥起見,王玨決定在初期的時候,先用小火慢慢地加熱,讓煤炭可以逐步升溫,這樣就能避免溫度急劇變化,防止陶土反應釜因為受不了突如其來的高溫而破裂了。
隨著加熱過程的持續,再一點點地逐漸加大火力,好讓煤炭能夠充分地進行幹餾反應。
隻是,沒有溫度計在手,王玨實在沒辦法準確判斷溫度到底有多高。無奈之下,他特地去請來了正忙碌得不可開交的董寧,以及趙老四作坊裏一個經驗豐富的燒陶匠人,讓他們幫忙指導。這些匠人憑借著多年的經驗,能通過觀察火焰的顏色、反應釜的外觀等各種細節來判斷溫度情況。整個加熱過程持續了將近三個時辰,
王玨一直守在旁邊, 他心裏十分清楚,在這加熱的過程中,煤炭在反應釜裏發生著複雜的幹餾變化,產生了氣態的煤焦油、瀝青蒸汽以及煤氣等各種各樣的物質。這些蒸汽順著冷凝導管緩緩流動,在經過導管時,熱量慢慢散發出去,它們便逐漸冷凝成液態,一滴一滴地順著導管流入到下方的收集容器之中。
王玨還讓二狗帶著兩個學生,在收集容器的外部也放置了濕布,如此一來,濕布可以吸收周圍的熱量,進一步幫助降溫,從而加快冷凝收集的速度。
終於,等那加熱的過程結束,反應釜也慢慢冷卻下來之後,王玨懷著忐忑又期待的心情,打開了收集容器。幾人湊上前去一看,隻見收集容器內呈現出了不同分層的物質,楊蒙頓時好奇地開口問道:“老師,這就是煤焦油麽?”
王玨看著幾人那好奇又懵懂的模樣,不禁笑了笑,耐心地解釋道:“還不全是,你們瞧,這底部相對比較粘稠、顏色看上去也比較深的部分主要就是瀝青了,而上部相對流動性稍好一些、顏色偏黑褐色的液體,才是咱們初步製得的粗製煤焦油。你們去拿些合適的東西來,把這些東西小心弄出來,然後分別存放好。”
幾人聽了,趕忙跑去拿來勺子和陶罐,小心翼翼地將分層的粗製煤焦油和瀝青分離出來,再分別盛裝在不同的陶罐之中,那副認真又謹慎的模樣,仿佛在對待世間最珍貴的寶物一般。
王玨看著他們弄好之後,又接著說道:“對於這粗製的煤焦油,如果咱們想要進一步提純它,還可以再次進行加熱蒸餾等操作。不過,這後麵這一步操作的難度可就更大了,而且對器具的要求也更高,需要更加精細地把控火候、溫度這些條件才行。但不管怎麽說,咱們眼下能做到這一步,已經算是相當成功了!”
二狗一聽,頓時興奮得滿臉通紅,大聲說道:“這就成功了呀?玨哥,你之前不是還說這事兒挺難的嘛,我怎麽感覺比咱們之前蒸餾酒精和大蒜素還簡單啊!”
王玨沒好氣地白了他一眼,說道:“今時不同往日,咱們現在好歹有了些銀子,人手方麵也比之前充足了些,自然是方便了不少。而且,咱們這也就是一次小小的試驗,隻要過程中不出差錯,按部就班地來,確實能得到這些東西。可你別忘了,咱們的目標可不是隻弄出這麽一點兒來,想要大規模地製作,那還得通過不斷地嚐試,去摸索出產出率最高的生產方式才行,還有很長的路要走。而且這也隻是粗製品,想要將他繼續分餾,更好的發揮它的用處,至少在現在,我是沒辦法做到了”
二狗聽了,若有所思地點了點頭,隨後便和楊蒙、付恩卿一起,圍著那裝著煤焦油的陶罐,眼睛一眨不眨地盯著看。二狗忍不住嘟囔道:“就這麽個黑乎乎的東西,真有玨哥你說的那些用處麽?”
說著,好奇心作祟的二狗就想伸手去蘸一點兒煤焦油出來看一看。 王玨見狀,腦子裏突然想起一件事,頓時大驚失色,趕忙高聲喊道:“住手!離那兒遠點!”
二狗三人被這突如其來的喊聲嚇了一跳,二狗更是一臉茫然,不明所以地問道:“玨哥,我就是想弄一點出來看一看,你這是怎麽了,嚇我一跳。”
王玨一臉後怕的神情,臉上浮現出懊悔之色,趕忙解釋道:“哎呀,是我這一忙活給忘了,這煤焦油可碰不得,也千萬別湊近了去聞,它可是有毒的,而且是劇毒!一旦中毒了,那可是無藥可解的!”
二狗三人一聽,嚇得臉色煞白,立馬往後跑出老遠,二狗驚恐地喊道:“那玨哥,我們現在中毒了麽?我可還沒活夠呢啊,這好不容易才過上好日子,我還沒娶陳妍進門生兒子呢!”
王玨被二狗這副模樣給逗樂了,趕忙開口安慰道:“你別慌,這東西雖然有毒,但它算是一種慢性毒藥,得吸食一定量才會致命。咱們今天就吸了這麽一點兒,沒什麽大影響。不過要是吸多了,那可就不行了,雖說不一定會要了性命,但肯定會影響你以後和陳妍生孩子,所以以後可得千萬小心了。”
二狗聽了,仍是一臉後怕的模樣,忍不住吐槽道:“這東西就算真有你說的那麽多用處,可也是個害人之物,咱們為啥非得弄這玩意兒呢!”
王玨聽了,無奈地歎了一口氣,對二狗說道:“萬事萬物都有它的兩麵性,關鍵還是看咱們怎麽去用它。別說這煤焦油了,就算是平日裏咱們離不開的水,人要是喝過量了,那也會中毒的。咱們之前弄的酒精,也是有毒的。你別太擔心了,等以後再做這事兒的時候,咱們先弄幾個活性炭口罩戴上,這樣就能把風險降低不少,問題不大。”
安撫好了二狗和兩個學生之後,王玨先是去將這些裝有煤焦油的陶罐密封好,放置在安全的地方,隨後便開始靜下心來思考起如何擴大生產和優化工藝的問題。
他迴想起煤幹餾的產物組成情況,隨著幹餾終溫的不同,所得到的產品也是大不相同的。
比如說,在低溫(500~600c)幹餾的時候,固體產物是結構疏鬆的黑色半焦,煤氣的產率比較低,但是焦油的產率卻挺高的。
而要是進行高溫(900~1100c)幹餾,固體產物就變成了結構致密的銀灰色焦炭,這時候煤氣產率高了,可焦油產率就低下去了。
至於中溫(700~900c)幹餾產物的收率,則正好介於低溫幹餾和高溫幹餾之間。
王玨一邊思索著,一邊喃喃自語道:“煤氣眼下就算弄出來了,一時半會兒也沒辦法儲存利用起來,主要還是奔著煤焦油和瀝青的,這麽看來,其實用低溫幹餾就可以了。而且這五六百度的溫度,用雙金屬溫度計的話,應該也可以勉強測一測溫度了。雖然誤差很大,而且那麽高的溫度耐用性也不行,但是最起碼有了個參考啊,等以後弄出耐高溫的合金就好了!要不,先試著弄個雙金屬溫度計來試試看呢?”
然而,王玨卻沒有絲毫退縮之意,隻因他們深知,這看似簡單的煤焦油和瀝青研製,背後牽扯的可是千千萬萬老百姓的生計和大明的化工業發展,關乎著大明江山的安穩與繁榮。
雖說心裏急得如同熱鍋上的螞蟻,但王玨也明白,著急無濟於事,隻能強行壓下心頭那如雜草般叢生的胡思亂想,一門心思地著手投入到煤焦油的研製工作當中。
接下來的日子裏,王玨帶著二狗以及兩個學生,就此開啟了煤焦油和瀝青製作嚐試之旅。
其實,製作煤焦油的工藝原理倒算不上太過複雜,隻是當下的條件實在是簡陋,缺乏那些精密的儀表和專業的反應器具。好在有趙老四按照王玨的設想,幫忙燒製出了陶土容器,這才勉強算是有了開展試驗的基礎。
可即便如此,想要直觀地知曉幹餾時的溫度,卻依舊是個無法解決的難題。沒辦法,王玨隻能帶著二狗和兩個學生,憑借著一次次的嚐試去慢慢積累經驗,宛如在黑暗中摸索著前行的旅人,雖不知前方到底何處是光亮,但心中那股子堅定的信念,始終支撐著他們繼續走下去。
王玨尋了一處相對空曠且通風良好的場地,這裏既能保證試驗過程中的空氣流通,又有足夠的空間來放置各種設備。
他先是吩咐二狗和兩個學生去準備好足量的沙土,以備不時之需,畢竟這幹餾過程中萬一出現意外,有沙土在手,也好及時滅火,防止火勢蔓延釀成大禍。
隨後又找來了手藝嫻熟的匠人,在眾人齊心協力之下,將趙老四早就送過來的陶土反應釜、冷凝管、收集器以及爐灶等設備一一搭建好。
經曆過數次失敗,王玨也找到了一些經驗和門路,又開始了下一次的實驗。
王玨帶著幾人來到了從西山運過來的那堆煤前,開始精心挑選起來。在王玨的指導下,大家都仔細地甄別著,挑選那些質地相對較硬、所含雜質相對少一些的煤炭。他們用手將那些明顯的石塊、泥土等雜質一一去除,力求讓煤炭原料的純度盡可能高一些,畢竟這純度高了,後續的幹餾反應才能更加穩定、順利地進行。
接著,王玨又和二狗一起,把準備好的煤炭用工具慢慢敲碎,破碎成如同雞蛋大小般均勻的塊狀。看著那些原本完整的石炭被一點點敲碎,地上留下了不少煤粉,二狗不禁覺得有些可惜,忍不住開口說道:“玨哥,這麽好的石炭,就這麽都敲碎了,還留下這麽多渣滓,怪浪費的!”
王玨聽了,隻是微微一笑,隨後叫來楊蒙和付恩卿,讓他們把煤粉和碎渣收集起來,這才轉頭對二狗耐心解釋道:“有啥好可惜的,咱們現在做的可是研發工作,在這個過程中損耗一些原材料那本就是不可避免的事兒。再說了,它們也不是一點兒用處都沒有,往後還能派上用場。你就別操心這些了,先把心思都放在怎麽弄出煤焦油上吧。”
幾人把處理好的煤塊小心翼翼地慢慢裝入陶土反應釜之中,王玨還不忘在一旁叮囑著,裝填量可千萬不能超過反應釜容積的三分之二,得留出一定的空間來,這樣在後續反應時,產生的蒸汽等物質才有足夠的流動餘地,不至於因為空間狹小而出現意外情況。
裝填完畢後,王玨幾人又拿起和好的陶土泥,仔仔細細地將反應釜的開口處與冷凝導管的一端密封連接好,王玨邊操作邊囑咐幾人,連接處一定得確保不漏氣,隻有這樣,反應產生的氣體才能順順利利地進入冷凝導管。
眼見著前期的準備工作進行得十分順利,王玨的信心不由得大增,當下便決定開始加熱。他先是在爐灶內放入了焦炭和柴草等引燃物,然後輕輕地點燃,那火苗“噌”的一下就躥了起來,開始對陶土反應釜緩緩地進行加熱。
為了穩妥起見,王玨決定在初期的時候,先用小火慢慢地加熱,讓煤炭可以逐步升溫,這樣就能避免溫度急劇變化,防止陶土反應釜因為受不了突如其來的高溫而破裂了。
隨著加熱過程的持續,再一點點地逐漸加大火力,好讓煤炭能夠充分地進行幹餾反應。
隻是,沒有溫度計在手,王玨實在沒辦法準確判斷溫度到底有多高。無奈之下,他特地去請來了正忙碌得不可開交的董寧,以及趙老四作坊裏一個經驗豐富的燒陶匠人,讓他們幫忙指導。這些匠人憑借著多年的經驗,能通過觀察火焰的顏色、反應釜的外觀等各種細節來判斷溫度情況。整個加熱過程持續了將近三個時辰,
王玨一直守在旁邊, 他心裏十分清楚,在這加熱的過程中,煤炭在反應釜裏發生著複雜的幹餾變化,產生了氣態的煤焦油、瀝青蒸汽以及煤氣等各種各樣的物質。這些蒸汽順著冷凝導管緩緩流動,在經過導管時,熱量慢慢散發出去,它們便逐漸冷凝成液態,一滴一滴地順著導管流入到下方的收集容器之中。
王玨還讓二狗帶著兩個學生,在收集容器的外部也放置了濕布,如此一來,濕布可以吸收周圍的熱量,進一步幫助降溫,從而加快冷凝收集的速度。
終於,等那加熱的過程結束,反應釜也慢慢冷卻下來之後,王玨懷著忐忑又期待的心情,打開了收集容器。幾人湊上前去一看,隻見收集容器內呈現出了不同分層的物質,楊蒙頓時好奇地開口問道:“老師,這就是煤焦油麽?”
王玨看著幾人那好奇又懵懂的模樣,不禁笑了笑,耐心地解釋道:“還不全是,你們瞧,這底部相對比較粘稠、顏色看上去也比較深的部分主要就是瀝青了,而上部相對流動性稍好一些、顏色偏黑褐色的液體,才是咱們初步製得的粗製煤焦油。你們去拿些合適的東西來,把這些東西小心弄出來,然後分別存放好。”
幾人聽了,趕忙跑去拿來勺子和陶罐,小心翼翼地將分層的粗製煤焦油和瀝青分離出來,再分別盛裝在不同的陶罐之中,那副認真又謹慎的模樣,仿佛在對待世間最珍貴的寶物一般。
王玨看著他們弄好之後,又接著說道:“對於這粗製的煤焦油,如果咱們想要進一步提純它,還可以再次進行加熱蒸餾等操作。不過,這後麵這一步操作的難度可就更大了,而且對器具的要求也更高,需要更加精細地把控火候、溫度這些條件才行。但不管怎麽說,咱們眼下能做到這一步,已經算是相當成功了!”
二狗一聽,頓時興奮得滿臉通紅,大聲說道:“這就成功了呀?玨哥,你之前不是還說這事兒挺難的嘛,我怎麽感覺比咱們之前蒸餾酒精和大蒜素還簡單啊!”
王玨沒好氣地白了他一眼,說道:“今時不同往日,咱們現在好歹有了些銀子,人手方麵也比之前充足了些,自然是方便了不少。而且,咱們這也就是一次小小的試驗,隻要過程中不出差錯,按部就班地來,確實能得到這些東西。可你別忘了,咱們的目標可不是隻弄出這麽一點兒來,想要大規模地製作,那還得通過不斷地嚐試,去摸索出產出率最高的生產方式才行,還有很長的路要走。而且這也隻是粗製品,想要將他繼續分餾,更好的發揮它的用處,至少在現在,我是沒辦法做到了”
二狗聽了,若有所思地點了點頭,隨後便和楊蒙、付恩卿一起,圍著那裝著煤焦油的陶罐,眼睛一眨不眨地盯著看。二狗忍不住嘟囔道:“就這麽個黑乎乎的東西,真有玨哥你說的那些用處麽?”
說著,好奇心作祟的二狗就想伸手去蘸一點兒煤焦油出來看一看。 王玨見狀,腦子裏突然想起一件事,頓時大驚失色,趕忙高聲喊道:“住手!離那兒遠點!”
二狗三人被這突如其來的喊聲嚇了一跳,二狗更是一臉茫然,不明所以地問道:“玨哥,我就是想弄一點出來看一看,你這是怎麽了,嚇我一跳。”
王玨一臉後怕的神情,臉上浮現出懊悔之色,趕忙解釋道:“哎呀,是我這一忙活給忘了,這煤焦油可碰不得,也千萬別湊近了去聞,它可是有毒的,而且是劇毒!一旦中毒了,那可是無藥可解的!”
二狗三人一聽,嚇得臉色煞白,立馬往後跑出老遠,二狗驚恐地喊道:“那玨哥,我們現在中毒了麽?我可還沒活夠呢啊,這好不容易才過上好日子,我還沒娶陳妍進門生兒子呢!”
王玨被二狗這副模樣給逗樂了,趕忙開口安慰道:“你別慌,這東西雖然有毒,但它算是一種慢性毒藥,得吸食一定量才會致命。咱們今天就吸了這麽一點兒,沒什麽大影響。不過要是吸多了,那可就不行了,雖說不一定會要了性命,但肯定會影響你以後和陳妍生孩子,所以以後可得千萬小心了。”
二狗聽了,仍是一臉後怕的模樣,忍不住吐槽道:“這東西就算真有你說的那麽多用處,可也是個害人之物,咱們為啥非得弄這玩意兒呢!”
王玨聽了,無奈地歎了一口氣,對二狗說道:“萬事萬物都有它的兩麵性,關鍵還是看咱們怎麽去用它。別說這煤焦油了,就算是平日裏咱們離不開的水,人要是喝過量了,那也會中毒的。咱們之前弄的酒精,也是有毒的。你別太擔心了,等以後再做這事兒的時候,咱們先弄幾個活性炭口罩戴上,這樣就能把風險降低不少,問題不大。”
安撫好了二狗和兩個學生之後,王玨先是去將這些裝有煤焦油的陶罐密封好,放置在安全的地方,隨後便開始靜下心來思考起如何擴大生產和優化工藝的問題。
他迴想起煤幹餾的產物組成情況,隨著幹餾終溫的不同,所得到的產品也是大不相同的。
比如說,在低溫(500~600c)幹餾的時候,固體產物是結構疏鬆的黑色半焦,煤氣的產率比較低,但是焦油的產率卻挺高的。
而要是進行高溫(900~1100c)幹餾,固體產物就變成了結構致密的銀灰色焦炭,這時候煤氣產率高了,可焦油產率就低下去了。
至於中溫(700~900c)幹餾產物的收率,則正好介於低溫幹餾和高溫幹餾之間。
王玨一邊思索著,一邊喃喃自語道:“煤氣眼下就算弄出來了,一時半會兒也沒辦法儲存利用起來,主要還是奔著煤焦油和瀝青的,這麽看來,其實用低溫幹餾就可以了。而且這五六百度的溫度,用雙金屬溫度計的話,應該也可以勉強測一測溫度了。雖然誤差很大,而且那麽高的溫度耐用性也不行,但是最起碼有了個參考啊,等以後弄出耐高溫的合金就好了!要不,先試著弄個雙金屬溫度計來試試看呢?”