第949章 空气液化,斯特林制冷机

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  初五第一天,胡湘来到了格力制冷设备制造厂。

  厂长董明德陪同胡湘参观了制冷技术的发展。

  对于制冰,胡湘已经不满足了。

  去年胡湘就给他们定了一个攻坚项目。

  那就是把空气液化分离。

  把空气液化有毛的用处,制冷制冰可以冷藏食物。

  是不是吃饱没事,闲的蛋疼!还是看不惯科研人员待着没有逼事。

  其实空气液化很重要,主要是为了获得氮气,氧气。

  氧气可用于气焊,也可用于冶炼钢铁,提供更多的富氧,可提高炉内温度,提高炼铁效率。

  氮气用于制作石灰氮,灯泡填充气体。

  以前制作氧气靠电解,制作氮气,靠氢气和空气中氧气燃烧,成水后,这样剩下的就是氮气,不过需要控制通入合理的氢气比例。

  但那种工艺获得氧气,氮气成本高,电解是种高耗能。

  未来是要用海量的氮气,制作氨气的,必须有廉价氮气来源。

  现在已经有科研小组在攻关合成氨技术了,原理很简单,如何让氢气和氮气反应生成氨气。

  说来奇怪,氨气(Nh3)就由氢原子和氮原子组成的,而且常温下也不易分解,但氢气氮气就是不反应,无论如何加热。

  我们都知道二氧化碳,是碳原子和氧原子构成,但制作二氧化碳难吗!!!!

  很多人一想到化合反应,就感觉高大上,很难!

  不难,碳和氧气混合,达到一定温度,就自动反应生成二氧化碳,还会放出大量热热,当然碳多了,也能生成一氧化碳。

  很多分子只要是两种原子组成,都能轻易的起反应。

  氧和铁反应,氧和铜反应,氧和氢气生成水反应,硫磺和氧气反应生成二氧化硫。

  但氮气和氢气混合就是特码的死活不反应。

  但大家都一致认为是能反应的,不然氨气怎么来的。

  现在研制所,正在大力出奇迹,不反应,那就压!压死你个狗日的,看你俩结合不结合!!!

  为了以后获得廉价氮气,胡湘让他们考虑把空气液化,利用氧气和氮气液化温度不同,分离空气中的氮气和氧气。

  这个项目攻关,他们已经取得突破进展。

  在介绍他们液化空气之前,先说以前武安研究院研制的一种动力设备。

  我们知道蒸汽机是靠高压蒸汽推动活塞运动,把煤炭热能转化为机械能。

  内燃机是靠燃油爆燃形成高温高压气体推动活塞运输。

  有人想到直接加热密闭容器。

  我们都知道气体是热胀冷缩的。

  那加热密闭容器,里面气体膨胀,让它推动活塞运动,是不是又是一种动力源。

  后来经过改进,还有对气体的温度,体积,压力之间的逻辑关系分析。

  他们制作出了一台外部加热动力机。

  用煤油灯加热一气缸,就能让风扇转动,而且噪音很小,适合炎热的夏天,当风扇用。

  大武国一些官吏打算卖到宋国,但它消耗煤油,那这种煤油灯风扇要是在宋国流行后,必将加大煤油消耗,胡湘没有同意出口到宋国,不能让宋国煤油销量增加,本来现在市场煤油就供不应求,而且大武国也没有售卖,只在武安售卖了。

  (这种外燃机动力原理,靠文字叙述,很多人都看不懂,这就是十九世纪的斯特林发动机,是一种外燃机,机械加工难度比蒸汽机都简单,当斯特林发动机制作出了后,也曾经风靡一时,二十世纪初用于带动风扇,很多人以为能代替蒸汽机,但斯特林发动机制作不了大马力,适用低功率发动机,逐渐淘汰,不过后世科技的发展,一些潜艇采用斯特林发动机。)

  随着科研人员对气体的温度,体积,压力深入了解,尤其是他们之间的内在逻辑关系。

  研究人员得出只要对气体不断的反复压缩做功,再不断的散热,就能从理论上获得极低的温度,能接近绝对温度,零下273度。

  绝对温度是科研人员推算出来的,是根据不同气体的体积温度线,虽然系数不同,但都指向一点,得出了绝对温度。

  后来他们根据热力理论,温度和体积循环,制作出来一台制冷机,把空气液化了。

  这种低温制冷机虽然效率高,但不适合大规模空气液化。

  (斯特林制冷机,是一种高效的低温制冷机,能将空气液化,在十九世纪末根据斯特林循环制造出了斯特林制冷机,液化空气,用于科研项目,当时科学家也分析出了,温度是物质分子运动的表现,温度越高,分子运动就越快,在绝对温度,分子就停止了运动。

  斯特林循化由四个过程组成,分别是两个等温过程,两个等容过程。

  等温压缩:压缩活塞向左移动,膨胀活塞不动,气体被等温压缩,温度保持不变,热量通过冷却器释放到外界。

  定容放热:两个活塞同时向左移动,气体容积不变,温度从室温降至冷腔温度,热量通过回热器传递给填料。

  等温膨胀:压缩活塞停止,膨胀活塞继续向左移动,气体等温膨胀,从低温热源吸收热量,实现制冷。

  定容吸热:两个活塞同时向右移动,气体容积不变,温度从冷腔温度回升到室温,热量从回热器吸收。)

  董明德对胡湘道:“殿下,我们能将空气批量液化,把他们精确分离,还需要改进,”

  “要攻关,先建小型分离装置,要完善工艺,成熟后,在扩大,”

  用小型生产工艺摸索,成熟后,扩大生产工艺,是批量化生产的道路。

  其实不用胡湘逼逼说,大家也是这样干的。

  就比如制作十三香调料,香料比例多少合适,不得先拿小份实验,成功后,就能扩大份量,谁特么一上来就用几百斤香料混合做实验。

  胡湘作为上层统治者,要做的就是给钱给人马,至于具体细节怎么干,还真不用胡湘瞎逼逼。

  哈伯探索合成氨技术,和团队不断的做实验,不是上百次,是上万次,没有钱,没有团队合作,能特么成功!!!

  爱因斯坦提出相对论是他一个人功劳,但化工技术,是需要大量的科研团队,投入大量资金,才能取得进展。

  胡湘对陪同的李冶说道,朝廷会拿出一百万银元,支持重点科研项目攻关,包括空气液化分离,合成氨工艺探索。

  其实目前这积极探索合成氨,还真不是为了制作化肥,而是为了制作炸药。

  因为氨气氧化能生成二氧化氮,和水反应就是硝酸。

  根据目前的科研进展,氮气用不了多长时间,就能批量生产,而氢气也能批量生产,不是电解法制氢,批量氢气来源于水煤气中的氢气,那个工艺不是很难。

  最难的就是合成氨!!!

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