第967章 制氨法

    第967章 制氨法
    被父亲下令之后，李文全不敢怠慢，第二天便开始著手了解肥料生產的现状。
    他先是去了城外的肥田粉作坊。
    说是作坊，其实是附属於炼钢厂的一间厂房，占地不大，十几名工匠守著几口铅制的反应釜。
    李文全在门口站了一会儿，看到工匠们將炼焦炉出来的煤气通入硫酸溶液中，反应后结晶出白色的硫酸銨粉末。
    整个过程又脏又呛，煤气的刺鼻气味瀰漫整个车间，工匠们脸上都蒙著一层灰黑的粉尘。
    这座作坊的主事姓蒋，是京师钢铁厂的老工匠，被调过来管这摊子事。
    他见李文全亲自来了，连忙迎出来，在围裙上擦了擦手：“李董事长，您怎么亲自来了？这地方脏，屋里坐。”
    李文全疑惑地看向这个主事，这名主事说道：“咱们作坊也是倭银公司投资的產业之一，我在倭银公司的董事大会上见过您。”
    原来这也是倭银公司的產业啊。
    倭银公司如今已经不是个简单的贸易企业，它將利润投入到京畿地区很多的工厂中，控制了不少產业。
    李文全摆摆手说道：“不坐了，你跟我说说，这肥田粉一天能產多少？”
    蒋主事挠了挠头：“实话说，一天也就三五百斤。咱们这作坊全靠炼钢铁產生的煤气，煤气多的时候能多產点，煤气少了就没法干。”
    “钢厂那边也是看產量说话的，人家炼钢才是正事，咱们这肥田粉，说到底就是个搭头。”
    他顿了顿说道：“產量上不去，销量也一直不大。京畿附近的农户，用肥田粉的也就那些种菜的大户，种粮食的小农户嫌贵，一亩田撒个二十斤肥田粉，成本比农家肥高出一大截，他们也捨不得。”
    李文全点了点头，这个和他之前的市场调研结果一样。
    化肥好不好？化肥能不能增產，经过这些年来的宣传，农户也明白化肥的作用。
    但是化肥的价格对他们来说还是太高了。
    李文全又问了几个细节。
    蒋主事告诉他，现在用的方法是“回收法”，就是利用钢铁厂炼焦和造煤气时產生的氨气废气，导入硫酸中反应生成硫酸銨。
    这个方法最大的问题就是完全依附於钢铁厂，钢铁厂不停產，才有氨气可回收，钢铁產量上不去，氨气的量也就上不去。
    而且氨气在煤气中的含量本来就不高，提取效率也低，导致產量一直上不去。
    离开作坊后，李文全又去了城东的农具铺子，找铺主聊了聊肥田粉的销路。
    这座商铺也是当年东宫旗下的商铺，李文全在当今皇帝做太子的时候，负责过东宫旗下商铺的经营。
    这掌柜也是李文全的老熟人了，当年筹建倭银公司的时候，他还想要將这个掌柜带去倭银公司，但是对方年事已高，不愿意去海外折腾拒绝了李文全。
    掌柜说道：“说到底，还是產量太小，价格下不来。”
    “要是能把產量翻个几番，把价格降下来，那农户肯定抢著买。”
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    李文全回到马车上，把今天打听到的信息在心里过了一遍。
    回收法受制於钢铁厂的產量，大规模量產肯定不能靠这个。
    如果要用硫酸銨，就得另想办法，不用废气回收。
    但这涉及到化学反应工艺和新建工厂，投入和技术门槛都不低。
    马车在长安街上噠噠前行，李文全靠在车壁上，闭上眼盘算著。
    父亲说得对，化肥这事要是真做成了，不仅是赚钱的事，更是功在社稷的事。
    也不知道实学会那边，陶学士能不能有办法。
    等到李文全回到家中，却发现家中有客人。
    管事的將他引入父亲的书房，武清伯李伟正在和一名中年人热情交谈。
    “来来来，陶博士，这是犬子文全。”
    接著李伟向李文全介绍道：“这是陶学士最器重的弟子，建工学院的博士祭酒陶勘陶博士。”
    陶勘虽然是实学研究者，但也不是两耳不闻天下事的书呆子，知道李文全富可敌国。
    而他是陶观的弟子，也清楚经费对於科研的重要性，热情地向李文全行礼。
    李文全连忙向陶勘回礼。
    陶勘向李文全说道：“李世子，实不相瞒，我已经研究了两年多的肥田粉。”
    李文全示意他继续说。
    “肥田粉是民间的叫法，按照陶师的命名方式，应该叫做硫酸銨。”
    陶观能成为学士，除了他的眾多发明之外，最重要的是两个贡献。
    一个是他统一了化学的命名方法，他在苏泽的启发下，建立了一套化学物质命名方法，比如硫酸、硝酸，这套方法已经在化学研究的圈子里广泛使用。
    第二个是他开始了定量分析，通过定量的分析，確定了物质的构成，將化学反应公式化和定量化。
    在如今，这套方法已经被广泛接纳，甚至不是研究实学的產业界人士，比如李文全都能听得懂了。
    陶勘从袖中取出一捲图纸，铺在桌上：“硫酸銨这东西，说到底就是氨气溶於硫酸生成的。”
    “我仔细分析过，真正对庄稼起作用的，是氨气中含有的氮元素。而氨气这东西，味道和尿味一模一样。”
    李文全皱眉问道：“这和尿有什么关係？”
    陶勘说道：“我做了个小实验。把新鲜的人尿密封加热，收集冒出来的气体，通入硫酸里，同样得到了硫酸銨的结晶。”
    李文全愣了一下：“你是说肥田粉和农家肥，本质上是一样的东西？”
    陶勘点头说道：“正是如此，农家肥之所以能肥田，是因为其中的含氮有机物在土壤中被微生物分解，缓慢释放出氨气。”
    “而硫酸銨施入土中，遇水直接溶解，庄稼根系吸收更快。两者的真正有效成分，都是氨。”
    李文全若有所思，手指轻轻敲著桌面。
    陶勘继续说道：“所以问题的关键，就是如何大规模製造氨气。回收法只能依赖钢铁厂，產量永远上不去。”
    “我这两年在建工学院的实验室里试了不少方法，最后摸索出一条可行的路子。”
    李文全问道：“什么路子？”
    陶勘指著图纸上画的一个反应装置图：“我找到了一种方法，可以用电石製作氨。”
    李文全没有听懂，示意他详细解释。
    陶勘说道：“电石这东西，李世子应该知道，京师钢铁厂已经开始小规模生產了。它的本名是碳化钙，是煤和石灰石在电炉中高温熔炼出来的。”
    “我发现的反应是这样的：把电石磨成粉末，先通入氮气进行反应生成新的化合物，这种化合物再加水，就能释放出氨气。”
    “这个反应速度很快，可控性也比回收法强得多。只要把电石准备好了，生產一环接一环，不需要像回收法那样看钢铁厂的脸色。”
    李文全眼睛一亮，如果肥田粉能够脱离钢铁厂独立生產，那產量不就上来了吗？
    他连忙问道：“预计產量能有多大？”
    陶勘说道：“如果设备够大，工艺够稳定，理论上產量可以比回收法高出几十倍。关键在於反应需要高温高压，这一点我目前还没完全解决。”
    “高温高压？”李文全面色微紧，“要多少度？”
    陶勘说道：“我试过几次，反应温度至少要在二百度以上，压力需要密封的反应容器，这样的条件，普通的铁锅铁釜承受不住，空气会膨胀漏气，甚至会炸开。”
    李文全倒吸一口气：“那是会出人命的。”
    陶勘点头：“是。所以我想建一座专门的容器，用厚壁的铁罐，罐体要能完全密封，內部要衬一层耐腐蚀的釉面或陶瓷。罐体外面加夹层蒸汽加热，把温度升上去。”
    “还要装安全阀，当压力超过安全线时自动放气。”
    李文全沉默了一会儿，问道：“这东西造得出来吗？”
    陶勘说道：“能。京师钢铁厂已经在生產高炉用的铸铁件了，造这种厚壁罐体应该问题不大。”
    “关键是加工精度和焊接手艺。如果季世子能帮我联繫钢铁厂的巧匠，按照我的图纸铸造，我有信心造出来。”
    李文全看向父亲李伟。
    李伟说道：“工部那边，本会长还是能说得上话的，京师钢铁厂只要能造出来，咱们下订单购买就是了。”
    李文全毕竟是商人，他更考虑成本问题。
    他问道：“这工厂大概需要多少银元？”
    陶勘说道：“我刚才算过，如果只建一座小型的实验装置，盖个厂房，连设备加材料，大约需要这个数。”
    他伸出一根手指。
    李文全倒吸一口气问道：“一万元？”
    陶勘点头：“一万银元。如果实验成功，再扩建到能供应一府之地的大厂，后续投入恐怕要五万到十万元。”
    这个投入还是超过了李文全的预算，但是他注意到陶勘说的是“一府之地”。
    他问道：“一府之地？一座工厂，能够供应一府之地的农田？陶博士，你知道一府之地多少田吗？”
    陶勘说道：“李世子，在下当然知道一府需要多少，但是这工业生產就是这样，只要工厂运转起来，就是日夜不休的生產，產量是非常巨大的。”
    “李世子，还记得硫酸的价格吗？陶师说当年东宫商铺製作酱油的时候，绿钒是所有原料中最贵的，现在硫酸的价格呢？”
    这下子李文全明白了，他点头。
    硫酸是工业的重要原料，他也知道不少京畿的商人投资建设了硫酸工厂。
    自从使用铅室法製作硫酸后，硫酸的產量大增，市场上的硫酸价格也连续走跌。
    他也曾经去考察过硫酸工厂，见到一座硫酸工厂的產量后，他才熄灭了投资的想法，这已经是激烈竞爭的市场了，不再是以往的暴利行业了。
    不仅仅是硫酸，凡是工业化大规模生產的东西，价格很快都会落下来。
    李文全咬了咬牙：“行。一万银元，我出了。但是陶博士，你要保证半年內看到成果。”
    陶勘拱手：“李世子放心，我陶勘既然敢接这个活，心里是有底的。”
    听到这里，李文全才算是稍稍安心。
    陶勘既然是陶学士的得意门生，他这么有把握，肯定是能办成的。
    说定了工厂的事情，李伟又说道：“陶博士，再说磷肥的事情吧。”
    陶勘说道：“其实会长和世子想错了，这磷肥反而是最容易的。”
    “磷肥的原料不需要复杂的化工合成，直接开採天然矿物就行。”
    “当年镇海伯经度航行时，在南海和东洋海域发现了很多堆积了鸟粪的海岛。这些鸟粪经过千百年堆积，已经形成了厚实的矿层，富含磷元素。”
    李文全皱眉问道：“鸟粪也能做肥料？”
    陶勘点头：“正是。鸟粪中含有的磷酸钙，磨成粉末后直接施用到地里，就有一定的肥效。”
    “如果用硫酸处理一下，效果更好，可以製成过磷酸钙。陶师的实验室现在用的磷，都是从这些鸟粪石中提炼的。”
    他顿了顿补充道：“京畿地区的磷肥需求不大，主要是因为產量上不去，价格下不来。但如果能大规模开採这些鸟粪石，成本就能大幅降低。”
    “以世子在航海界的威望，组织船队去那些海岛开採运输，磷肥生產就能配套起来。”
    李文全沉思片刻，问道：“这些海岛在什么地方？距离大明远不远？”
    陶勘答道：“具体航线，宫里有详细的海图，当年宸公公也有所记录。”
    宸昊曾经作为宣慰使，和张敬修一起前往南洲，他的航海记录也存放在司礼监中。
    “据陶师说，最远的一处距离广东不过半个月航程，近的就在琼州府以南。只要派几艘船，带足人手和工具，一年之內就能运回几千吨鸟粪石。”
    李伟插话道：“那还等什么？文全，你赶紧联繫倭银公司的旧部，把船和人手调起来””
    。
    李文全立刻说道：“行。我明日就去倭银公司，看看还有没有閒置的船。”
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