第14章 化工之火

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    第一個重要的項目,則是劉體純親自關注的“精炭”與煉焦。
    滄州本地的小煤窯產出的煤,煙大灰多,燃燒效率低,且無法用於需要高溫和潔淨火焰的冶煉、玻璃燒製。
    在遠離居住區和工坊區的河灣僻靜處,幾座造型奇特的“煉焦窯”被迅速壘砌起來。
    劉體純提出要求,滄州本地的一群燒窯匠幾天功夫就完成了。
    這窯形如倒扣的巨甕,下部有多個進風口和點火口,上部有導煙孔和出焦口,內部以耐火磚襯砌。
    精選的塊煤被緊密地裝入窯內,封堵好窯門和大部分進風口,隻留少許縫隙。
    點火後,嚴格控製空氣進入量,讓煤炭在隔絕大量空氣的條件下進行“幹餾”。
    濃烈刺鼻的黃煙從導煙孔滾滾而出,這些東西,劉體純知道它們的化學名稱,主要是一氧化碳、甲烷、氫氣等可燃氣體和煤焦油蒸汽,被導入旁邊一個巨大的、埋在地下的陶缸冷凝係統。
    缸內盤繞著陶管,冷水不斷從頂部淋下。高溫煙氣在陶管內冷卻,黑色的、粘稠的、帶著濃烈異味的液體——煤焦油,便凝結在缸底。
    窯內持續悶燒數日。當濃煙漸稀,轉為淡淡的青煙時,熄火,待窯體完全冷卻。
    開窯的那一刻,鄧鐵牛和匠人們看到的不再是黑乎乎的煤塊,而是一種銀灰色、多孔、堅硬且閃爍著金屬光澤的固體——焦炭!敲擊之聲清脆。
    “快!拿些去鐵匠爐試試!”鄧鐵牛迫不及待。
    結果令人振奮。焦炭燃燒時火焰穩定、火力猛烈持久、幾乎沒有煙塵!
    鐵匠鋪用焦炭代替普通煤炭和木炭,不僅爐溫更高、更易控製,打製出的鐵器質量也明顯提升。
    玻璃工坊那邊也傳來消息,焦炭的高熱值對提升窯溫效果顯著。
    與此同時,那收集起來的、粘稠惡臭的煤焦油,也被劉體純視為珍寶。
    “此物雖汙穢,卻是‘萬惡之源’,大有文章可做!妥善密封保存,不得遺灑汙染水源!”
    下一步,他要將煤焦油分餾利用,其中蘊含的苯、酚、瀝青等是未來化工的基石。
    另外一個重要項目,玻璃的試製也在緊鑼密鼓地進行。
    劉體純手上能賺大錢的項目不多,玻璃必須馬上試製出來,推向市場。
    玻璃的試製點設在了有燒窯基礎的土窯旁。
    原料就是本地的高嶺土、河床裏淘洗出的純淨石英砂以及石灰石。最關鍵的是劉體純強調的配方比例和更高的窯溫。
    老窯工們看著這堆“爛泥巴”和“白沙子”,將信將疑。按照劉體純給的粗略配比砂七、灰石二、瓷土一混合均勻,加入少量作為助熔劑的硝石,小心翼翼地填入特製的陶坩堝,送入改造後特意加高了爐膛、增厚了保溫層的窯爐。
    燒窯的過程是漫長而緊張的。鄧鐵牛親自蹲在窯口,看著匠人們輪番鼓動巨大的牛皮風囊,將窯溫推向前所未有的高度。
    火焰的顏色從暗紅到橙黃,再到刺眼的黃白。經驗豐富的老窯工緊盯著火色和窯內坩堝的狀態,汗水浸透了衣衫。
    經過近一天一夜的煆燒,窯爐終於緩緩冷卻。當坩堝被小心翼翼地夾出來,敲開外層燒結的硬殼時,所有圍觀的人都屏住了呼吸。
    裏麵的物質並非預想中晶瑩剔透的玻璃,而是一種半透明、渾濁、帶有大量氣泡和雜質的淺綠色固體,質地脆硬。
    “將軍,這……”鄧鐵牛看著這“醜東西”,有些泄氣。
    劉體純聞訊趕來,拿起一塊仔細看了看,又用小錘敲下一角觀察斷麵,臉上卻露出了笑容,興奮地說道:“鐵牛,莫急!這已非頑石。氣泡多是熔煉不均,雜質多是原料不夠純,顏色是鐵質所致。能燒化,能凝結成塊,便是大成功。
    告訴師傅們,砂子要淘洗得更細,瓷土要精煉,加些錳石或許能去綠色。下次試試加入精炭把窯溫再提一提,熔煉時間再長些。此物一旦通透,價比黃金!”
    他深知,即便是這粗糙的“琉璃疙瘩”,也已遠超同時代窗戶用的明瓦或昂貴的進口玻璃片。這第一步的跨越,意義非凡。
    劉體純的肯定和清晰的改進方向,極大地鼓舞了匠人們的士氣。他們立刻投入了新一輪的攻堅。
    原料精煉,淘洗石英砂的工序被反複加強,水流衝刷下,雜質肉眼可見地減少。
    高嶺土也經過更仔細的篩選和沉澱。
    劉體純親自帶人尋找到一種深紫色的礦石,研磨成粉,作為脫色劑加入原料中。
    窯爐與燃料革新,窯爐的結構再次被優化,保溫層加厚,煙道設計更合理,確保熱量損失最小。
    最關鍵的是,焦炭取代了普通煤炭作為燃料。
    當燃燒猛烈、幾無煙塵的焦炭被填入爐膛,在巨大風囊的鼓動下,火焰的顏色不再是刺眼的白黃,而是穩定、純淨、溫度更高的青白色。
    窯爐內部的溫度,達到了前所未有的高度。
    匠人們根據上次的經驗,調整了裝料方式,確保坩堝內原料受熱更均勻。熔煉時間也被延長,讓原料有更充分的時間熔融、反應、排出氣泡。
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    第二次開爐,氣氛比第一次更加凝重。
    當窯門打開,坩堝被取出時,所有人的心都提到了嗓子眼。
    “敲開!”鄧鐵牛的聲音帶著一絲不易察覺的顫抖。
    “當!當!當當!”幾聲悶響,坩堝的外殼被小心敲碎。
    這一次,沒有刺鼻的硫磺味,也沒有渾濁的綠色。
    呈現在眾人眼前的,是一種淡青白色、半透明、內部仍有少量微小氣泡的塊狀物。
    它不再是脆硬的石頭感,而是帶著一種溫潤的、類似玉石的質感。陽光透過它,在地上投射出模糊但明亮的光斑!
    “成了!成了!”一個老窯工激動地捧起一塊,手指顫抖地撫摸著光滑的表麵,老淚縱橫。
    “老天爺啊……老漢燒了一輩子窯,從沒見過這麽……這麽透亮的‘琉璃’!”
    鄧鐵牛抓起一塊,對著陽光看去,雖然不如後世玻璃純淨無瑕,但這朦朧的透光感,已足以震撼這個時代!
    “將軍!將軍您看!成了!真成了!”他興奮得像個孩子。
    劉體純接過這塊溫熱的玻璃,感受著它的分量和質感,心中也是激蕩不已。他用力拍了拍鄧鐵牛的肩膀,大聲道:
    “好!鐵牛!師傅們!你們立了大功!此乃我山東鎮守府第一等利器!重賞!所有參與工匠,重賞!”
    接下來的日子,玻璃工坊成了最繁忙也最充滿希望的地方。
    匠人們很快掌握了將熔融玻璃液倒入特製的平整石板模具中,壓製成相對平整的薄片。雖然尺寸不大,表麵也略顯凹凸不平,邊緣更是毛糙,但它的透光性遠超明瓦。
    第一批“滄州明瓦”被小心翼翼地安裝在了鎮守府衙幾間重要房間的窗戶上。當陽光透過這朦朧的“明瓦”灑入室內,帶來了前所未有的明亮,所有看到的人都嘖嘖稱奇。
    消息不脛而走,滄州城內的富戶士紳紛紛派人打探,願意出高價求購。
    更有心靈手巧的匠人,嚐試用鐵管蘸取熔融的玻璃液,進行吹製和塑形。雖然技藝尚顯笨拙,但經過反複嚐試,竟也吹製出了一些形狀奇特、帶著氣泡紋路的小瓶、小碗和小酒杯。
    這些帶著原始粗獷美感的“水晶琉璃盞”,雖然離後世精美的玻璃器皿相去甚遠,但其晶瑩剔透的材質和獨特的工藝,足以在這個時代成為稀世珍品。
    劉體純看著這些原始的玻璃器,眼中閃爍著精光——這才是真正的“價比黃金”!
    玻璃的成功給了劉體純極大的信心。他立刻將目光投向那堆積在密封陶罐裏的、散發著惡臭的黑色粘稠物——煤焦油。
    “是時候看看這‘萬惡之源’裏,到底藏著什麽寶貝了。”
    劉體純親自坐鎮,在遠離水源和人煙的僻靜河灣,搭建了一個極其簡陋的露天分餾裝置。
    核心是一個巨大的、帶蓋的厚壁陶釜,釜蓋上鑽有小孔,連接著長長的陶製導氣管。
    導氣管盤繞在一個巨大的、不斷注入冷水的木桶中。導氣管的末端,連接著幾個用於收集不同餾分的陶罐。
    將煤焦油小心地倒入陶釜,釜底用焦炭爐緩慢加熱。
    “將軍,這……太危險了!這黑油燒起來味道衝得很,還冒黃煙……”
    負責操作的匠人帶著厚厚的濕布麵罩,依然被熏得眼睛發紅。
    “無妨,按我說的做,控製火候,從最小火開始,緩慢升溫。密切注意導氣管出口的變化!”
    劉體純也戴著麵罩,眼神專注。
    加熱開始了。
    刺鼻的氣味更加濃烈。
    最初,導氣管出口隻有一些水汽。隨著溫度緩慢升高,終於,一滴、兩滴……清澈如水、卻帶著濃烈刺鼻氣味的無色液體,滴入了第一個陶罐。
    “輕油!”
    劉體純低聲道。他知道這是沸點最低的餾分,主要含苯、甲苯、二甲苯等輕質芳香烴,還有酚類。
    有毒,易燃易爆,但也是重要的溶劑和化工原料。
    溫度繼續升高。導氣管出口的液體變成了淺黃色,氣味依然刺鼻,但略有不同。
    “中油!”
    劉體純指示換罐。這是沸點稍高的餾分,含有更多的酚類、萘等。同樣具有腐蝕性和毒性。
    溫度再升高,流出的液體變得粘稠,顏色更深,呈棕紅色。
    “重油!”
    再換罐。
    這部分主要含有蒽、菲等高沸點稠環芳烴和瀝青質前體。
    最後,當釜底隻剩下粘稠如瀝青的黑色殘渣時,停止加熱。
    看著眼前幾罐顏色、氣味、狀態各異的液體,劉體純長長舒了一口氣。
    雖然分離極其粗糙,效率低下,且充滿危險,但這標誌著人類第一次有意識地、按照沸點差異,對煤焦油這種複雜混合物進行了初步分離!
    這是通往有機合成化學大門的第一步!
    “所有餾分,貼上標簽,嚴格密封!操作人員必須佩戴防護,遠離火源!此地列為禁區,加派人手看守!”
    劉體純下達了嚴格的命令。他知道這些“寶貝”的威力——既能助人,也能殺人。
    他拿起一小瓶“輕油”,晃動著裏麵清澈的液體,眼神深邃。苯酚——最簡單的消毒劑,就在這裏麵。
    如何安全有效地將其分離提純出來,將是下一個挑戰。
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