中外科学家发明家丛书:波施 (十三) |
发布于:2014/03/17 |
如果要达到每年固定6000吨氮气的生产水平,那么每分钟就需要把40 立方米常压下的氮氢混合气压缩到200个大气压。凡是对当时的技术状况十 分熟悉的科学家和工程师,都认为这个生产目标是无法实现的。 然而,人类创造性的潜力是无穷的。 1913年9月,生产合成氨和氮肥的工厂正式开工投产。平地上高高矗立 起巨大的厂房,这里有冷却塔、吸收塔以及合成氨反应柱。这些合成氨反应 柱,凭借无数的钢管与各部分相通,形成网络,结为整体。从规模来看,这 确实是一座庞大的巨型工厂。厂内设有生产煤气的发生炉和水蒸气的分厂, 还有专门把这类混合气加工成氢气和二氧化碳的车间,有压缩空气和制氮车 间,有专门生产催化剂的车间。此外,还有水塔、贮存氨的仓库、成品(化 肥)仓库、附属小工厂、实验室……这在当时可算是相当大的企业了。它吞 进去的是数百吨乌黑的煤炭、水和空气,而生产出来的则是雪白的粉末—— 硫酸铵。 但是,在生产出第一批液态合成氨之后没过几天,又发现了新的难题。 中和器——由大的圆柱形水槽制成,氨和硫酸在里边进行中和反应——差一 点把全厂都毁掉。 把氨输送到中和器去的管道尽管都是用铅防护好的,但是仍然出了毛 病。循环泵也开始受到损坏,发生了渗漏现象。结果,硫酸流进了房间,并 且淹没了地下室,而氨则挥发到空中,四处弥漫。 不过,这些泵和各种装置本来都是以炼焦工业中的焦炉煤气和氨为原料 生产硫酸铵所使用的通用设备,难道合成氨会另有别的性质不成?当然不 是。因此,问题的出现可能另有原因,这也许正是需要探索之处。 全厂人员——工厂的领导、各部门的负责人、安装工、电工、技师、实 验员和研究人员统统动员起来了。必须在最短的期限内找到一条出路,摆脱 眼前这种极其危险且又复杂的处境。 经过研究大军的努力奋战,困难很快就被一一克服,工厂又恢复了正常 生产。传送带不停地运送着合成的硫酸铵,满载产品的列车把宝贵的肥料运 到德国的各个角落。 合成氨顺利投产之后,还有几十个新的技术问题需要解决。全部的生产 和研究工作都是在合成氨厂厂长卡尔·波施的领导下完成的。社会向工厂提 出了生产各类化肥新品种的要求。哈伯教授在寄给波施的一封信中也提到了 这一点。他写道:“您不妨花些力量研究一下其他肥料的生产问题,例如把 氨转化为硝酸。农业方面的许多专家都认为,硝石 (即硝酸钾)的应用范围 最广,它的作用是多方面的,而硫酸铵的施用则是有一定范围的。” 于是,如何组织和安排好硝酸的生产(将氨转化为硝酸)便成为头等重 要的任务了。要把氨氧化成氮的氧化物,就必须选择比较便宜的催化剂才成。 奥斯特瓦尔德曾提出过用铂作催化剂,但由于价格太贵,对于大规模的工业 生产究竟产生哪些影响,也应当进行全面系统的研究。为此,有人提出应当 建立农业试验站,同时,必须在全国范围内组织一个联络局,负责向各公司 提出各种不同的作物应当如何施肥和何时施肥的建议。 在路易港和施帕尔之间有一片广阔的温室和暖房,叫做里姆布海尔公爵 养花房。这里,在汉斯·弗莱斯博士的领导下进行了一系列农业化学方面的 实验,目的在于通过实践来证明合成化肥的种种优点。 波施常常和全家人一起到温室花房一带来度星期天假日,在大自然的怀 抱中玩上几个小时。他们全家在试验站的开阔的场地上悠闲地漫步,场地四 周是花坛,而花坛四周便是田野和菜畦,那里种植着马铃薯、黑麦和烟草。 波施给儿子讲解,为什么有些作物已经变黄,渐近成熟,而另一些作物则长 势正旺,油绿喜人。…… 第一次世界大战爆发了。德国军国主义的战争机器需要大量的炸药,于 是把波施召到军事作战部来,命令他在几个月之内组织好硝酸的生产。为此, 或者把设在路易港附近的奥巴乌厂的生产加以扩大,或者另建一座规模更大 的新厂。 新工厂开始动工兴建了。 工厂的地址设在距梅尔斯堡不远的一个叫罗纳的小镇旁边。根据计划, 工厂的生产用水是取自水深而流量大的萨尔河。因为几个褐煤的开采点就在 附近,同时,罗纳镇又恰巧坐落在法兰克福—莱比锡—柏林的铁路线上,交 通方便,因此德国军队希望一年之内在这里建起一座巨型工厂。1917年2月 1日工厂终于正式开工投产。 一场殊死的竞赛开始了。
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