第378章 汽轮球和裂解炉

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想想以前用的火柴，如果火柴盒侧面只有黄豆大小，是不是比较难点起来？

<div class="contentadv"> 工匠们听的似懂非懂，但皇帝说出来后，他们可以向这方面改进。

而药池下面的火镰簧也是个难点，具体的构造，连赵与芮也不知道。

但赵与芮说火镰簧的功能，主要是控制火镰的开关，对药池的保护，这就比较好理解，朝这方向研究，就很容易打造出来。

这已经是赵与芮最近一个月内第三次来火器局。

他和众人说完后，感觉经过这次改进，成功会越来越近。

从火器局出来，赵与芮又带着人转往另一侧。

这边有片工厂区和火器局一样看守严密，正是波斯人艾西尔他们处理石油的工业局。

这是赵与芮新成立的工业局，和火器局、匠作局等类似，表面上隶属于工部，实际直接归皇帝亲自管。

在厂区的西面，有条大河，往西北方向直接连接钱塘江，大河边上全是堡垒似的厂房，差不多有十五个。

厂房从砖石结构造成，然后在外围又用装满的沙土袋围了两米厚的一圈。

这样保证即便是一个厂房爆炸，也很难影响到边上的其他厂房。

当然，因为赵与芮非常小心，艾西尔他们温度控制得力，目前也没有发生过爆炸的事。

提炼石油这事，只要温度控制好，工作人员按操作规程小心处理，发生爆炸的可能性还是比较小。

而且因为现场每个厂房石油数量有限，就算爆炸威力也不大。

赵与芮来到一个厂房前后，艾西尔已经带人等在外面，牛宝先带人进去看了看，发现里面连火都没有点燃，然后检查一遍，这才过来请皇帝进去。

进去后就能看到一个巨大的分馏塔和分馏器，很多部件都是玻璃制品，基本代表了大宋玻璃工艺的最高水平。

目前国内最顶尖的玻璃师傅全都在在临安，且拥有官吏的身份。

而在石油分馏塔的右边，另有一座以红砖和钢铁等制成的新炉子。

四周很多官员工匠都是第一次看到这玩意，好像以前提炼石油时都没看到过，大伙下意识知道皇帝又有新东西出来了。

“这个叫裂解炉。”赵与芮这时向他们解释。

根据裂解所用原料及其提供裂解所需热量方法的不同，分有蓄热式裂解炉、砂子炉和管式裂解炉等，其中应用最广泛、技术最成熟的是管式裂解炉。

但管式裂解炉制造点难，赵与芮现在用的是蓄热式裂解炉。

蓄热式裂解炉比较简易，外围用钢制圆筒，里面用耐火砖和红砖即可。

然后在耐火砖和红砖中间加入保温材料，后世保温材料五花八门，这会就比较少见，赵与芮用的是大宋目前最好找的石棉毡。

在蓄热式裂解炉边上还有个大锅子，里面装满了水，一会会烧起来，把水烧开。

这厂房比较大，里面各种炉子、分馏塔，还有大锅子，看的众人目不转睛，很多官员和火器局等工匠也不知道这工业局里这么多东西是干什么用的。

赵与芮左右看了看，本来不想和这些人解释的，但想想，得让他们知道，这是大宋英明神武的大聪明皇帝，我赵与芮发明的，你们这些没经过九年制义务教育的渣渣，是不是对朕佩服的五体投地？

这必须要显摆一下啊。

“走，先去看看汽轮球。”

艾西尔笑笑，赶紧转身往右侧偏门走去，皇帝赵与芮紧跟其后，其他人也纷纷跟上。

这边有个小房间，里面有个很简单的玩意，叫‘汽轮球’。

汽转球是已知最早以蒸气转变成动力的机器，在西元100年时由亚历山大里亚的希罗(Hero)发明。

这东西出来几千年了，但真正关注到和利用到，又是等了上千年，他可以说是产生了蒸气机的概念。

汽转球主要是由一个空心的球和一个装有水的密闭锅子以两个空心管子连接在一起，接着在锅底加热使的水沸腾，产生水蒸气，水蒸气再由管子进入到球中，最后水蒸气会由球体的两旁喷出并使得球体转动。

当时的汽转球只是单纯是一种新奇的玩物，并未予以任何实际应用，发明者希罗自己弄出来后，很快也抛之脑后，并不知道有什么用处。

赵与芮现在建了个放在房间里，等这些官员工匠们进来后，你用理论和他们说蒸气原理，很难说的明了，但现在简单明了，一眼能看懂。

大伙进来之后，很快被眼前的画面吸引住了。

面前一个锅子在烧水，汽转球则在上面转个不停，非常好玩。

有人左看右看，不明白为什么那球一直转，明明没有人手动，房间里也没风。

匠作局刘福第一次过来，看到球体两旁喷出水蒸气，还觉的挺好玩的，下意识伸手去摸了下。

“当心，别。”赵与芮惊叫。

“嘶”刘福反应也快，赶紧收回来，当场吱牙咧嘴，这水蒸气挺烫的啊。

“这个叫汽轮球，用水蒸气驱动球在转。”

“水蒸气大伙可能没听过，但几乎所有人都见过。”

“你们家蒸馒头，洗澡时，煮饭时，都能看到水蒸气--”

赵与芮前面解释大伙还能听懂，毕竟很多人确实能看到水蒸气，但后面就完全听不懂了。

“为什么咱们要用密闭的锅子，然后这水蒸气能让球转动呢？因为产生了压力，那为什么有压力呢？”

“因为水的沸点受气压影响，气压越高，沸点越高。在高山、高原上，气压不到1个标准大气压，水的沸点低于100℃，所以不到100℃水就能沸腾，鸡蛋用普通锅具是煮不熟的。在气压大于1个大气压时，水就要在温度高于100℃时才会沸腾。”

“咱们把锅子密封起来，就想当于是高压锅，先把水相当紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，只能保留在锅内，就使锅内部的气压高于1个大气压，产生了压力，当然，高压锅内的压力不会没有限制，要不然就会爆炸。”

赵与芮说完了，四周一片沉默，大部人和听天书似的。

但有些参与汽轮球设计打造的工匠们还是能听懂，纷纷点头，表示认同皇帝陛下的英明神武。

赵与芮也不管他们能不能听懂，肯定要卖弄一下自己九年制义务优秀教育。

“这玩意将来经过不停的改进和发明，如果能造出蒸气机，那咱们大宋就无敌了。”

四周终于反应过来，马上就是一片奉承之声，大家争着说皇帝英明神武之类。

赵与芮扰扰头，感觉有点对牛弹琴，但没办法，他正兴头上呢，自己也沾沾自喜。

汽轮球在上千年前就发明出来了，但没有人传播利用，现在他先用出来，以后就是他赵与芮发明的，历史只会记住他赵与芮的名字。

看完汽轮球后，他带着人回到刚刚的房间里。

继续向他们讲解这房间里的各种器具炉子是干嘛用的。

赵与芮说，他的蓄热式裂解炉是想制造乙烯。

乙烯有什么用？

他可以制造塑料，合成橡胶，纤维，生产聚乙烯，还能制植物催熟剂，合成乙醇等，在工业和农业上有重要的应用。

但赵与芮目前主要是想往橡胶和塑料上发展。

“咱们分从石油中提出石脑油（化工轻油或粗汽油），这步的温度要控制好，馏程为终馏点220℃左右。作为生产乙烯的裂解原料时，采用70℃~145℃馏分。

“接着继续加工，蓄热炉中先用燃烧油或气燃烧，当炉内温度达到操怍温度时，停止燃烧，通入水蒸气吹扫烟道气，然后加入石脑油(与稀释水蒸气一起)进行裂解。裂解所需的热量由耐火砖所储蓄的热量供给，裂解进行时炉内温度相继下降，当降到一定温度时，停止进料，通入水蒸气吹扫裂解气，然后再通入空气和燃料加热。这样加热裂解反复交替进行。

在裂解过程中炉内耐火砖上还将沉积一部分炭黑，但在下一次通入空气和燃料时又将其烧尽，并加热耐火砖。蓄热炉炉体一般采用格子砖，使气体分为细的气流，有利于裂解反应进行。”

赵与芮说了一大堆当然能听懂的人也不多，只有波斯人艾西尔和几个跟着他的宋人工匠学徒能大概明白。

因为赵与芮之前提炼汽油时，很多燃气被浪费掉，所以以赵与芮想到分解乙烯，正好可以利用。

前期用那燃气当燃料燃烧，接着加入提炼物石脑油，用水蒸气一起裂解。

为此赵与芮用羊皮制了几个大大的袋子用来装乙烯。

随着赵与芮的解说，艾西尔那边开始进行裂解。

在南侧的靠窗的附近，两工人举着一个大大的羊皮袋，套在一个玻璃管子上。

中间牛宝试图劝皇帝陛下退出去。

赵与芮想了想，艾西尔之前已经多次试验，没什么危险，只要控制好温度和时间就行。

他们这会也没测量温度的，所以全靠熟练度和过程中的不同反应，包括产生炭黑，燃料多少来确定。

误差会有，但没什么危险，也不会爆炸。

其中最危险的是两个阶段交替时均要用蒸气吹扫，制气后吹扫的目的是回收裂解气，并可避免残余裂解气与燃烧加热时的空气相混发半爆炸。

这种半爆炸，威力也是不大，基本沒危险。