第十三章 三酸兩鹼
「起來吧。」
「謝陛下!」
「今日朕召見你就是有一件事相問,不知道你能不能回答。」
「請陛下示下。」
「朕知道你從葡萄牙來,想必你對遠洋戰艦熟悉,朕想讓你參與戰船建造,如何?」
「我願意,什麼時候放我出牢房?」
張宏說道:「外邦蠻夷不得無禮!」
「無關緊要。」朱翊鈞制止了張宏,對加列奧特說道,「你不是已經出來了嗎。」
「是的,是的,我們什麼時候造船?」
「你那麼急切,不會是想著逃跑吧?」
一瞬間尷尬遍布加列奧特的臉龐,他說道:「怎麼可能,不會的。」
「你想要跑也沒關係,不過這爵位朕恐怕就要賜給別人了。」
「爵位!?」
「沒錯,只要你完成朕的任務,假以時日獲封伯爵、侯爵,甚至公爵都不是沒有可能。」
「願意,願意,小民願意聽從陛下差遣。」
朱翊鈞滿意地點了點頭,說道:「不過我大明從來沒有所謂雙重國籍,朕知道你是葡萄牙人,想要獲得我大明的爵位就必須宣誓放棄葡萄牙國籍,加入我大明,如何?」
加列奧特想了一會也點頭答應了,他本來在葡萄牙也不過是一個普通士兵,為了賺取高額利潤才冒險出海來到大明,那麼多年過去家中也沒有什麼牽掛了,即便逃回去也是窮困潦倒,不如在大明搏一搏,最主要大明這個大帝國的爵位太吸引他了。
「那好,朕封你為海船幹事,目前與朕的工匠專心改良海船,等到海船建造完成,另有任務。」
「謝陛下,小民……哦不,微臣遵旨!」
讓張宏送走了加列奧特,朱翊鈞見到了賈壹。他立刻喜笑顏開,問道:「是不是有大的進展?」
「酸鹼工廠建好了,正準備投產。」
「太好了,以現在的工藝材料能工業生產酸鹼嗎?」
「有陛下(原本他們都喊主人,朱翊鈞聽著雞皮疙瘩掉一地,讓他們改口了)給的書幫忙基本沒難度,只是原材料短缺,需要陛下幫忙。」
酸鹼無外乎硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉(燒鹼)和碳酸鈉(純鹼),其實按土辦法也能製造,但不能工業化生產就不能大量製造化肥,軍工產品也不能規模化生產,於事無補。
蒸餾膽礬、明礬、綠礬都能生產硫酸(所以也叫礬油),再用蒸餾法就能提高硫酸濃度;用硫酸加硝石就能製造硝酸,同樣蒸餾後也能提高硝酸濃度(如果要極高濃度需要加硫酸一起蒸餾);將生石灰消化成熟石灰,再將熟石灰投入加熱過的天然鹼溶液,上清液就是燒鹼,加熱蒸餾就能得到高濃度;至於碳酸鈉就不用說了,直接從鹽湖裡撈就行,而且大明也有純鹼礦。
而賈壹他們準備使用的是初期工業製造方法,首先他們利用鹼石灰燒結法製造氧化鋁(用純鹼、石灰、粘土和鋁土礦作為原料生產,副產品燒鹼可以製造肥皂,如果用鉀長石或者霞石作原料還能有副產品鉀肥),以氧化鋁製備剛玉陶瓷(剛玉還能做磨光片,普通的切割片),這種陶瓷耐酸鹼,可以用作容器和反應罐。
有了耐酸鹼材料,賈壹以塔式法制酸建造了硫酸工廠,有《硫酸工業》的幫助,硫酸工廠的設備大部分都是陶缸陶管,既節約成本,設備製造也快速,不行就換,產量需求大就增加工廠。不過工廠增大了產量,變相增加了原料需求,而永平府是沒有制硫酸所需的硫鐵礦的,需要從其他地方開採。
而硝酸的製備就有些麻煩了,工業製造需要合成氨技術,但合成氨雖然工藝簡單明了,卻需要高質量合金鋼用於製造高溫高壓的容器,朱翊鈞手中的「神書」不包括怎麼製造高級合金,即便有以如今大明的工業體系也做不出來。所以為了效率,硝酸用普通法,硫酸加硝石製造,為此賈壹開始修建廁所,以備製取硝土。
當然賈壹還用了另一種方法補充產量,那就是製造焦炭的廢氣中有氨氣,用它通過鐵做的氧化劑可以製造硝酸,但這種方法有一個壞處就是效率極低,且會產生大量尾氣,容易引發酸雨,需要用燒鹼處理尾氣。
這種方法還能製備氮肥,一般都將這種氨氣通過稀硫酸,就會產生硫酸銨,然後曬乾就是氮肥,這是沒有合成氨以前最簡便、質量最好的氮肥生產方法。
若是硝酸需求量繼續增加,還可以上馬常壓法制硝酸。蒸煮尿糞和濃硫酸,再加入燒鹼就能產生氨氣,有了氨氣就可以用鐵做觸媒生產二氧化氮,加水反應後就生成了硝酸。不過這種方法在低壓環境下效率低下,同樣需要處理尾氣。
有了氨氣就可以用大名鼎鼎的侯氏制鹼法製造純鹼和氯化銨,用氨氣和二氧化碳通入飽和食鹽水,過濾後一部分是碳酸氫鈉,煅燒後就是純鹼(產生的二氧化碳正好重複利用),另一部分繼續加入氨氣和食鹽粉降溫過濾後就得到了氯化銨(氮肥)和食鹽水(循環利用)。
燒鹼,最簡便的方法是首先煅燒石灰石(副產品二氧化碳可以供給鹼廠)加水變成氫氧化鈣,再加入碳酸鈉(純鹼)或碳酸鉀(草木灰)就能生產燒鹼。
這樣一來,合成氨廠、純鹼廠、燒鹼廠、硝酸廠就能合併一處,這個大型聯合基地就位於海鹽生產基地不遠處。海水通過納潮進入蒸發池,通過日曬製成飽和滷水,滷水再經過分層結晶池,之後就可以人工收鹽了。
這個海鹽基地也是張溶和朱希孝最看重的,賈壹按照約定將海鹽工廠交給他們兩人打理。
海鹽基地建立後就可以收集鹽滷,加熱鹽滷後就能得到鹽酸,利用冷凝設備收集就行,也可以用硫酸加氯化鈉(食鹽)製造鹽酸。
硝酸有了出路,賈壹同樣把甘油工廠建造了出來,油脂用燒鹼皂化就能輕鬆製備肥皂和甘油,製成的甘油含水和雜質,經過蒸發器提純後儲備使用。
硝酸、甘油、硅藻土、碳酸鈉,按一定比例混合,一份穩定的高爆藥就做好了。硝酸、酒精、銀子,按一定比例混合,並將混合物塗抹在銅上用明膠封口,一份擊發藥就做好了。硝酸、硫酸、棉花、碳酸鈉、硝酸鉀、酒精,按一定比例混合後安定,再在石墨中滾刷(防靜電),一份射擊藥就做好了。
擊發藥、射擊藥、高爆藥都存在,子彈、炮彈就能一體化了,拉大栓就成為可能了。
聽完賈壹的消息敘說,朱翊鈞一臉興奮:「這麼說槍炮就能生產了?」
「做不了太好質量的步槍,估計能和漢陽造差不多質量。」
「別說漢陽造了,就是紙殼後裝針刺槍在這時候都是劃時代的。」
「那陛下想要做什麼樣的?」
「直接上步槍、火炮,等朕找到銷量,我們再製造針刺槍外貿。」
「我建議先賣火帽,之後再賣針刺槍。」
「你說的沒錯,快去生產吧,原材料我會想辦法運過去的。」朱翊鈞手舞足蹈,又想起一件重要的事,「化肥能生產嗎?」
工業時代最重要的一條就是化肥,有了化肥畝產就能急速增加,沒有糧食短缺就能飛速增加人口,也能將人口從農田拉入工廠,進一步加快工業化。
化肥最主要是鉀肥、磷肥和氮肥,這是因為農作物在生長過程中不能及時補充(需求量大)這三種元素造成的,而早期的化肥就是這三種元素。
「當然可以,都是按照《土化肥》上生產的,有些可能效果沒有專門生產的好,但肯定比現在沒有強。」
人尿和牛尿、馬尿等動物尿經過加熱沸騰,氨氣就蒸發出來了,冷卻收集成氨水後加入石灰和硫酸,氮肥硫酸銨就做好了。與前面生產酸鹼時的副產品一樣,可以混合使用。
尿液等不適合大規模生產,那就可以用動物的屍體做原料,例如瘟豬、瘟牛、耗子、麻雀、螺螄、螃蟹等,將這些動物屍體放入桶內加熱,就會產生碳酸銨,而碳酸銨流入鹽酸溶液後就可以生產氯化氨,氯化氨是速效氮肥。最後桶內殘餘的渣子還能烘乾、碾細,這又是很好的磷鉀肥。
「看來育種進度要加快了。」翻了翻《土化肥》裡面寫的很清楚,甚至連什麼時候施肥都有描述。
自從皇莊不再需要交苛捐雜稅,百姓負擔減輕,還有工廠的工資,使得朱翊鈞想要培育新種的阻力減到了最低,開始試種玉米和紅薯。此時玉米和紅薯已經傳入大明,只有土豆還沒發現。其實有了化肥,不需要玉米、土豆,原本的水稻、小麥等增產絕對足夠大明騰飛,只是這幾年天災不斷,總要有備無患。
「軍事工廠需要遠離城鎮,還要謹防工藝泄露。」
「放心,我們將軍工廠設置在另一處皇莊,所有工序都是流水線,除非知道整條生產線上下配套產業,不然不可能泄露的。」
「好!」
「陛下儘快完成原料礦的採集,工業化後光靠買是支撐不了多久的。」
「這朕自然知道,你想一直買,朕的錢也吃不消啊。」
賈壹走後,朱翊鈞叫來了張宏,向他提出派人到魯地挖礦(主要是硫鐵礦)的事。
「陛下,魯地百姓困苦,若再增賦加役恐傷民力,於國不穩。」
「謝陛下!」
「今日朕召見你就是有一件事相問,不知道你能不能回答。」
「請陛下示下。」
「朕知道你從葡萄牙來,想必你對遠洋戰艦熟悉,朕想讓你參與戰船建造,如何?」
「我願意,什麼時候放我出牢房?」
張宏說道:「外邦蠻夷不得無禮!」
「無關緊要。」朱翊鈞制止了張宏,對加列奧特說道,「你不是已經出來了嗎。」
「是的,是的,我們什麼時候造船?」
「你那麼急切,不會是想著逃跑吧?」
一瞬間尷尬遍布加列奧特的臉龐,他說道:「怎麼可能,不會的。」
「你想要跑也沒關係,不過這爵位朕恐怕就要賜給別人了。」
「爵位!?」
「沒錯,只要你完成朕的任務,假以時日獲封伯爵、侯爵,甚至公爵都不是沒有可能。」
「願意,願意,小民願意聽從陛下差遣。」
朱翊鈞滿意地點了點頭,說道:「不過我大明從來沒有所謂雙重國籍,朕知道你是葡萄牙人,想要獲得我大明的爵位就必須宣誓放棄葡萄牙國籍,加入我大明,如何?」
加列奧特想了一會也點頭答應了,他本來在葡萄牙也不過是一個普通士兵,為了賺取高額利潤才冒險出海來到大明,那麼多年過去家中也沒有什麼牽掛了,即便逃回去也是窮困潦倒,不如在大明搏一搏,最主要大明這個大帝國的爵位太吸引他了。
「那好,朕封你為海船幹事,目前與朕的工匠專心改良海船,等到海船建造完成,另有任務。」
「謝陛下,小民……哦不,微臣遵旨!」
讓張宏送走了加列奧特,朱翊鈞見到了賈壹。他立刻喜笑顏開,問道:「是不是有大的進展?」
「酸鹼工廠建好了,正準備投產。」
「太好了,以現在的工藝材料能工業生產酸鹼嗎?」
「有陛下(原本他們都喊主人,朱翊鈞聽著雞皮疙瘩掉一地,讓他們改口了)給的書幫忙基本沒難度,只是原材料短缺,需要陛下幫忙。」
酸鹼無外乎硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉(燒鹼)和碳酸鈉(純鹼),其實按土辦法也能製造,但不能工業化生產就不能大量製造化肥,軍工產品也不能規模化生產,於事無補。
蒸餾膽礬、明礬、綠礬都能生產硫酸(所以也叫礬油),再用蒸餾法就能提高硫酸濃度;用硫酸加硝石就能製造硝酸,同樣蒸餾後也能提高硝酸濃度(如果要極高濃度需要加硫酸一起蒸餾);將生石灰消化成熟石灰,再將熟石灰投入加熱過的天然鹼溶液,上清液就是燒鹼,加熱蒸餾就能得到高濃度;至於碳酸鈉就不用說了,直接從鹽湖裡撈就行,而且大明也有純鹼礦。
而賈壹他們準備使用的是初期工業製造方法,首先他們利用鹼石灰燒結法製造氧化鋁(用純鹼、石灰、粘土和鋁土礦作為原料生產,副產品燒鹼可以製造肥皂,如果用鉀長石或者霞石作原料還能有副產品鉀肥),以氧化鋁製備剛玉陶瓷(剛玉還能做磨光片,普通的切割片),這種陶瓷耐酸鹼,可以用作容器和反應罐。
有了耐酸鹼材料,賈壹以塔式法制酸建造了硫酸工廠,有《硫酸工業》的幫助,硫酸工廠的設備大部分都是陶缸陶管,既節約成本,設備製造也快速,不行就換,產量需求大就增加工廠。不過工廠增大了產量,變相增加了原料需求,而永平府是沒有制硫酸所需的硫鐵礦的,需要從其他地方開採。
而硝酸的製備就有些麻煩了,工業製造需要合成氨技術,但合成氨雖然工藝簡單明了,卻需要高質量合金鋼用於製造高溫高壓的容器,朱翊鈞手中的「神書」不包括怎麼製造高級合金,即便有以如今大明的工業體系也做不出來。所以為了效率,硝酸用普通法,硫酸加硝石製造,為此賈壹開始修建廁所,以備製取硝土。
當然賈壹還用了另一種方法補充產量,那就是製造焦炭的廢氣中有氨氣,用它通過鐵做的氧化劑可以製造硝酸,但這種方法有一個壞處就是效率極低,且會產生大量尾氣,容易引發酸雨,需要用燒鹼處理尾氣。
這種方法還能製備氮肥,一般都將這種氨氣通過稀硫酸,就會產生硫酸銨,然後曬乾就是氮肥,這是沒有合成氨以前最簡便、質量最好的氮肥生產方法。
若是硝酸需求量繼續增加,還可以上馬常壓法制硝酸。蒸煮尿糞和濃硫酸,再加入燒鹼就能產生氨氣,有了氨氣就可以用鐵做觸媒生產二氧化氮,加水反應後就生成了硝酸。不過這種方法在低壓環境下效率低下,同樣需要處理尾氣。
有了氨氣就可以用大名鼎鼎的侯氏制鹼法製造純鹼和氯化銨,用氨氣和二氧化碳通入飽和食鹽水,過濾後一部分是碳酸氫鈉,煅燒後就是純鹼(產生的二氧化碳正好重複利用),另一部分繼續加入氨氣和食鹽粉降溫過濾後就得到了氯化銨(氮肥)和食鹽水(循環利用)。
燒鹼,最簡便的方法是首先煅燒石灰石(副產品二氧化碳可以供給鹼廠)加水變成氫氧化鈣,再加入碳酸鈉(純鹼)或碳酸鉀(草木灰)就能生產燒鹼。
這樣一來,合成氨廠、純鹼廠、燒鹼廠、硝酸廠就能合併一處,這個大型聯合基地就位於海鹽生產基地不遠處。海水通過納潮進入蒸發池,通過日曬製成飽和滷水,滷水再經過分層結晶池,之後就可以人工收鹽了。
這個海鹽基地也是張溶和朱希孝最看重的,賈壹按照約定將海鹽工廠交給他們兩人打理。
海鹽基地建立後就可以收集鹽滷,加熱鹽滷後就能得到鹽酸,利用冷凝設備收集就行,也可以用硫酸加氯化鈉(食鹽)製造鹽酸。
硝酸有了出路,賈壹同樣把甘油工廠建造了出來,油脂用燒鹼皂化就能輕鬆製備肥皂和甘油,製成的甘油含水和雜質,經過蒸發器提純後儲備使用。
硝酸、甘油、硅藻土、碳酸鈉,按一定比例混合,一份穩定的高爆藥就做好了。硝酸、酒精、銀子,按一定比例混合,並將混合物塗抹在銅上用明膠封口,一份擊發藥就做好了。硝酸、硫酸、棉花、碳酸鈉、硝酸鉀、酒精,按一定比例混合後安定,再在石墨中滾刷(防靜電),一份射擊藥就做好了。
擊發藥、射擊藥、高爆藥都存在,子彈、炮彈就能一體化了,拉大栓就成為可能了。
聽完賈壹的消息敘說,朱翊鈞一臉興奮:「這麼說槍炮就能生產了?」
「做不了太好質量的步槍,估計能和漢陽造差不多質量。」
「別說漢陽造了,就是紙殼後裝針刺槍在這時候都是劃時代的。」
「那陛下想要做什麼樣的?」
「直接上步槍、火炮,等朕找到銷量,我們再製造針刺槍外貿。」
「我建議先賣火帽,之後再賣針刺槍。」
「你說的沒錯,快去生產吧,原材料我會想辦法運過去的。」朱翊鈞手舞足蹈,又想起一件重要的事,「化肥能生產嗎?」
工業時代最重要的一條就是化肥,有了化肥畝產就能急速增加,沒有糧食短缺就能飛速增加人口,也能將人口從農田拉入工廠,進一步加快工業化。
化肥最主要是鉀肥、磷肥和氮肥,這是因為農作物在生長過程中不能及時補充(需求量大)這三種元素造成的,而早期的化肥就是這三種元素。
「當然可以,都是按照《土化肥》上生產的,有些可能效果沒有專門生產的好,但肯定比現在沒有強。」
人尿和牛尿、馬尿等動物尿經過加熱沸騰,氨氣就蒸發出來了,冷卻收集成氨水後加入石灰和硫酸,氮肥硫酸銨就做好了。與前面生產酸鹼時的副產品一樣,可以混合使用。
尿液等不適合大規模生產,那就可以用動物的屍體做原料,例如瘟豬、瘟牛、耗子、麻雀、螺螄、螃蟹等,將這些動物屍體放入桶內加熱,就會產生碳酸銨,而碳酸銨流入鹽酸溶液後就可以生產氯化氨,氯化氨是速效氮肥。最後桶內殘餘的渣子還能烘乾、碾細,這又是很好的磷鉀肥。
「看來育種進度要加快了。」翻了翻《土化肥》裡面寫的很清楚,甚至連什麼時候施肥都有描述。
自從皇莊不再需要交苛捐雜稅,百姓負擔減輕,還有工廠的工資,使得朱翊鈞想要培育新種的阻力減到了最低,開始試種玉米和紅薯。此時玉米和紅薯已經傳入大明,只有土豆還沒發現。其實有了化肥,不需要玉米、土豆,原本的水稻、小麥等增產絕對足夠大明騰飛,只是這幾年天災不斷,總要有備無患。
「軍事工廠需要遠離城鎮,還要謹防工藝泄露。」
「放心,我們將軍工廠設置在另一處皇莊,所有工序都是流水線,除非知道整條生產線上下配套產業,不然不可能泄露的。」
「好!」
「陛下儘快完成原料礦的採集,工業化後光靠買是支撐不了多久的。」
「這朕自然知道,你想一直買,朕的錢也吃不消啊。」
賈壹走後,朱翊鈞叫來了張宏,向他提出派人到魯地挖礦(主要是硫鐵礦)的事。
「陛下,魯地百姓困苦,若再增賦加役恐傷民力,於國不穩。」