第十七章 改良铅室法
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飞剪船是一项有些生不逢时的工程发明，它出现的太晚了！
当它的技术开始成熟的时候蒸汽轮船的技术也近乎成熟，钢铁制造技术的飞快成熟使铁壳蒸汽船能比木船造的更大更结实，而且蒸汽船可以自由的穿越过去风帆船的航行禁区，譬如马尾藻海和赤道无风带等海域，在航线规划上更为灵活，很多下水时本来预计会使用五六十年的飞剪船，实际上只使用了二三十年后就被船主丢弃在码头上任其腐烂。
说起来新英格兰地区发展海运真是得天独厚，他们可以同纬度近乎于直线航行到欧洲或者返航，而在切萨皮克湾及以南的船却不敢这么干，马尾藻海对帆船可是非常的要命啊，结果南方的商船来去欧洲总是要比北方的商船多绕些圈子。
所以对于飞剪船来说最适合她们的航线是真正的大洋，尽量利用好风力降低航运成本才是她们继续生存的关键，弗里兹的金手指使飞剪船提前了四十多年来到这个世界，不过这项技术暂时还不是看一眼就能模仿。
三百吨的飞剪船只是起步，铁肋木壳的飞剪船最大可以达到四五千吨的排水量，虽然吨位上比起铁壳蒸汽船没有优势，但她是长距离运输大宗廉价商品的理想选择，当然如此巨大的飞剪船需要的水手数量也达到了145名。
到19世纪末还曾经出现过满载排水量上万吨的钢制飞剪船，专门用于运送矿石，不过这就不是弗里兹考虑的问题了，如此巨大的船舶需要港口设施跟得上才行，造出来和使用都需要多方面的技术一起进步。
眼下弗里兹操心的是奇观号为自己带回来多少愚人金，每趟驶往查尔斯顿港的航行除了带回销售镜子的大量现金，返航时顺路都会带回大量廉价粮食、咸肉和愚人金、石榴石原矿，这些矿石马上就要派上用场了。
南方最繁华的港口非查尔斯顿莫属，虽然弗吉尼亚的种植园主们有最大的财力，但查尔斯顿港被称为是南方最像样的城市，影响辐射着南方三个州，种植园主们在这里模仿着欧洲贵族的生活作派，完全是一派灯红酒绿的世界。
弗里兹来到港口正好搭上巴尔的摩著名的定期班船——樱桃号，有阵子没碰头的尤金在艉楼上朝他招手，“嘿，弗里兹，到这来，陪我喝一杯。”
弗里兹并不会陪他喝酒，客气的拒绝了，“我不习惯在用餐以外的时间喝酒，你也要注意少喝一点。”
“我是高兴呀，上一年你给我带来了不少新的进项，镜子这东西你自己的船运去查尔斯顿能赚不少吧！”
“那是因为我采用了灵活的销售办法，我给拉波特船长最高10的销售折扣许可，自然这种像威尼斯水晶镜一样明亮的本国产品很快就获得了市场的青睐！”
尤金自顾自的饮下了杯中的白兰地，又给自己倒上了一点。
“你的镜子厂建了大半年，我都担心你会赔本，没想到这一生产就是市场上的俏货，哎，错过了好机会，听说最后投资的股东是参议院里的……”
咳咳，弗里兹连忙装作咳嗽打断了他的话，这个话题还是不要谈的好。
尤金一副了然的表情，侧头耸肩举杯做个作怪的姿势，换了个话题，“在南方卖镜子你能赚不少吧！”
弗里兹习惯性的摸了摸胡子，不紧不慢地回答道：
“虽然南方80的白人人口都是所谓的穷白人，但剩下20的人生活花销超过穷人几十倍。
他们很快就不满足于房间里只有一面座镜，将会纷纷效仿起巴黎式的生活格调，在房间里装饰起多面大幅镜子，查尔斯顿的豪华商店也会效仿巴黎商店订购镜子布设在商品三面这种做法，营造出更加纸醉金迷的世界。
对那些不缺钱的美国人来说这种消费也是经济实力的表现，我估计镜子消费照这样继续火爆下去，很快就会发展到——如果不能给妻子买上一面漂亮的镜子，那说明这个丈夫对她的宠爱还不够的地步。
所以镜子这东西以后在南方还能赚不少。”
“嘿，听你这么说我都觉得自己还能赚不少呢，多谢你分我一份，马里兰和宾州我才有机会把镜子卖到那些体面人的家里。最近你还有什么新的打算吗？”
弗里兹暂时还不会把远航计划暴露给尤金，只是打着哈哈，“当然是出售小一些的镜子，让人人都有镜子用咯。”
为了细分市场，制镜厂很快就会面向南方消费者推出书本那么大的小型镜子，但这种镜子的玻璃会像销往英国的一样属于薄型特制版，特制的鹅蛋型黄铜镜框一点都不会便宜，等到推广开来足以帮助巴尔的摩养活十几户铜匠了。
同样式样的黄铜小镜子一制出来弗里兹就和分红一起捎了一份给哈里斯，附上简短的便签，示意他这样的贵重东西非常适合作为礼品赠送给中意的女孩。
班船没用多少时间就到了小潘泰克斯，弗里兹下船告别，尤金也在窗口朝他挥手，“你的镜子要是没人帮你卖去北方，不妨让我来试试？”
打开北方市场的任务属于斯塔克斯，他这样上来就要折扣的客户优先级始终是排在后边的，眼下弗里兹还没有那么多产能给他，因为眼下很要命的一个问题是绿矾油不多了，如果再不把改良铅室法生产线跑起来，制镜厂一个月内就会变成玻璃板厂。
弗里兹在外边订制了铅室法最关键的材料，十几张很大的铅板，准备用它们搭起几个铅制的反应室，这个东西直到一个多世纪后才被工程师们换成反应塔，弗里兹本来不想太引人瞩目，就采用了传统的设计，谁知道居然左等右等就是不交货，这可难办了！
按照未雨绸缪的思路，弗里兹现在考虑解决没有铅室怎么进行铅室法生产的难题，再去订购钢铁的反应塔已经来不及了，所以被逼无奈的弗里兹只好再考虑一次土法上马。
铅室法硫酸生产的原理十分简单，用硝石和硫化物一起混合燃烧，，然后用水吸收反应的气体就得到硫酸。
可是反应得到的气体氧化性和腐蚀性太强，使用普通的金属容器很快就会被腐蚀穿孔，但好在它有一个克星就是铅，氧化铅层可以保护下面的铅层停止继续腐蚀，但没有铅板其实也是能够进行铅室法反应的。
很早的时候也有人用玻璃容器来进行反应，这个很好理解，耐腐蚀不污染原料，玻璃是非常不错的材料，后世连生产多晶硅都有过用石英玻璃搭建的高纯三氯氢硅生产线，但玻璃有个缺点就是热胀冷缩的时候乐子比较大，生产线一冷却应力就可能把管线拉坏。
在抗战中来到根据地的大学师生帮助军工人设计出了因地制宜的缸塔法，采用的是根据地就到处可以买到的大水缸，水缸的釉质层可以耐腐蚀，作为反应器和吸收塔都很理想。
所以摆在弗里兹面前有三个选择，玻璃、铅室、还是缸塔法？
最先出局的是缸塔法，在美国买不到大水缸，自己用玻璃粉现制釉料涂在陶胚上烧制是可以，成品率不好说，但是完全就没有这个必要啊！
铅室没有铅板还说什么呢，所以打造玻璃反应室就成为几乎是唯一的选择了！
好在作为一个镜子厂的厂主手里最不缺少的原料就是玻璃板，先用铁管搭起反应室的架子，再用熔化的铅汁把2米多高的厚玻璃板一块块的焊接在一起，整个过程十分艰难，必需要把玻璃先预热倒上铅汁时才不会炸裂，搭好玻璃反应室之后还要在每一道铅的接缝上涂上沥青避免反应气体从这里跑出来。
沥青当然不如水玻璃效果好，但弗里兹现在上哪找那么多纯碱去制水玻璃啊，有了氨和铵盐山寨一下侯氏制碱法并不难，但这么好的事还是等以后再说吧。
前后两段玻璃反应室搭好后经过肥皂水检漏，正式反应就可以开始了。
所谓改良铅室法的意思是在铅室法的基础上增加了一段硫酸吸收塔，这是因为长期使用中发现未反应完的氧化氮气体对把亚硫酸氧化成硫酸效果非常好，以至于原来只是用水吸收未反应的氧化氮，现在却成为了主力。
弗里兹自然知晓这个反应的关键是在氮氧化物和亚硫酸之间发生，但实际上反应并非一定要按照这个模式来进行，所以他的方法充满了未来感，从沸腾炉中燃烧硫铁矿产生的含硫气体被通进反应室，由水车驱动的喷淋液喷洒到反应室中。
但这些喷淋液里的成分是超过一定浓度的硝酸和硫酸铁混合溶液，当富含二氧化硫的气体被通入之后奇妙的反应发生了，那些溶解到溶液中的亚硫酸根很快被三价铁离子氧化为硫酸根，而二价铁离子则几乎是立刻被硝酸氧化回三价，产生的氮氧化物则又重新和氧气反应后形成硝酸，如此循环反复，反应速度较单纯的水吸附反应更快。
一阶段反应完成后取出的混合溶液通过蒸馏可以分离出硝酸，蒸发水分后剩下的溶液中析出晶体是硫酸铁，液体则是稀硫酸和硫酸铁，可以直接用于和硝石共煮蒸馏制取硝酸没有影响。
而第二反应室的喷淋液体主要成分是处理废气用的碳酸钾溶液，待到亚硫酸根浓度很高后加入大量硫酸铁溶液最终可以分离出硫酸钾、硝酸钾和硫酸亚铁，这样可以最大程度的减少改良铅室法的三废。
为了增加反应室中的氧气含量，弗里兹还使用了类似拉瓦锡的办法，加热红汞制取富氧空气保存在水洗储气瓶里面，缓慢注入到玻璃反应室，生成的汞回头再和空气反应制成yanghuagong循环利用。
虽然这样反应下来的硫酸产量并不大，但已经足以应付制镜厂每天所需的不到九十平米镜面镀银的需要，还能有剩余，以至于弗里兹都在想有没有必要开发硝酸的新用途，或者进行二期产能扩建。
当它的技术开始成熟的时候蒸汽轮船的技术也近乎成熟，钢铁制造技术的飞快成熟使铁壳蒸汽船能比木船造的更大更结实，而且蒸汽船可以自由的穿越过去风帆船的航行禁区，譬如马尾藻海和赤道无风带等海域，在航线规划上更为灵活，很多下水时本来预计会使用五六十年的飞剪船，实际上只使用了二三十年后就被船主丢弃在码头上任其腐烂。
说起来新英格兰地区发展海运真是得天独厚，他们可以同纬度近乎于直线航行到欧洲或者返航，而在切萨皮克湾及以南的船却不敢这么干，马尾藻海对帆船可是非常的要命啊，结果南方的商船来去欧洲总是要比北方的商船多绕些圈子。
所以对于飞剪船来说最适合她们的航线是真正的大洋，尽量利用好风力降低航运成本才是她们继续生存的关键，弗里兹的金手指使飞剪船提前了四十多年来到这个世界，不过这项技术暂时还不是看一眼就能模仿。
三百吨的飞剪船只是起步，铁肋木壳的飞剪船最大可以达到四五千吨的排水量，虽然吨位上比起铁壳蒸汽船没有优势，但她是长距离运输大宗廉价商品的理想选择，当然如此巨大的飞剪船需要的水手数量也达到了145名。
到19世纪末还曾经出现过满载排水量上万吨的钢制飞剪船，专门用于运送矿石，不过这就不是弗里兹考虑的问题了，如此巨大的船舶需要港口设施跟得上才行，造出来和使用都需要多方面的技术一起进步。
眼下弗里兹操心的是奇观号为自己带回来多少愚人金，每趟驶往查尔斯顿港的航行除了带回销售镜子的大量现金，返航时顺路都会带回大量廉价粮食、咸肉和愚人金、石榴石原矿，这些矿石马上就要派上用场了。
南方最繁华的港口非查尔斯顿莫属，虽然弗吉尼亚的种植园主们有最大的财力，但查尔斯顿港被称为是南方最像样的城市，影响辐射着南方三个州，种植园主们在这里模仿着欧洲贵族的生活作派，完全是一派灯红酒绿的世界。
弗里兹来到港口正好搭上巴尔的摩著名的定期班船——樱桃号，有阵子没碰头的尤金在艉楼上朝他招手，“嘿，弗里兹，到这来，陪我喝一杯。”
弗里兹并不会陪他喝酒，客气的拒绝了，“我不习惯在用餐以外的时间喝酒，你也要注意少喝一点。”
“我是高兴呀，上一年你给我带来了不少新的进项，镜子这东西你自己的船运去查尔斯顿能赚不少吧！”
“那是因为我采用了灵活的销售办法，我给拉波特船长最高10的销售折扣许可，自然这种像威尼斯水晶镜一样明亮的本国产品很快就获得了市场的青睐！”
尤金自顾自的饮下了杯中的白兰地，又给自己倒上了一点。
“你的镜子厂建了大半年，我都担心你会赔本，没想到这一生产就是市场上的俏货，哎，错过了好机会，听说最后投资的股东是参议院里的……”
咳咳，弗里兹连忙装作咳嗽打断了他的话，这个话题还是不要谈的好。
尤金一副了然的表情，侧头耸肩举杯做个作怪的姿势，换了个话题，“在南方卖镜子你能赚不少吧！”
弗里兹习惯性的摸了摸胡子，不紧不慢地回答道：
“虽然南方80的白人人口都是所谓的穷白人，但剩下20的人生活花销超过穷人几十倍。
他们很快就不满足于房间里只有一面座镜，将会纷纷效仿起巴黎式的生活格调，在房间里装饰起多面大幅镜子，查尔斯顿的豪华商店也会效仿巴黎商店订购镜子布设在商品三面这种做法，营造出更加纸醉金迷的世界。
对那些不缺钱的美国人来说这种消费也是经济实力的表现，我估计镜子消费照这样继续火爆下去，很快就会发展到——如果不能给妻子买上一面漂亮的镜子，那说明这个丈夫对她的宠爱还不够的地步。
所以镜子这东西以后在南方还能赚不少。”
“嘿，听你这么说我都觉得自己还能赚不少呢，多谢你分我一份，马里兰和宾州我才有机会把镜子卖到那些体面人的家里。最近你还有什么新的打算吗？”
弗里兹暂时还不会把远航计划暴露给尤金，只是打着哈哈，“当然是出售小一些的镜子，让人人都有镜子用咯。”
为了细分市场，制镜厂很快就会面向南方消费者推出书本那么大的小型镜子，但这种镜子的玻璃会像销往英国的一样属于薄型特制版，特制的鹅蛋型黄铜镜框一点都不会便宜，等到推广开来足以帮助巴尔的摩养活十几户铜匠了。
同样式样的黄铜小镜子一制出来弗里兹就和分红一起捎了一份给哈里斯，附上简短的便签，示意他这样的贵重东西非常适合作为礼品赠送给中意的女孩。
班船没用多少时间就到了小潘泰克斯，弗里兹下船告别，尤金也在窗口朝他挥手，“你的镜子要是没人帮你卖去北方，不妨让我来试试？”
打开北方市场的任务属于斯塔克斯，他这样上来就要折扣的客户优先级始终是排在后边的，眼下弗里兹还没有那么多产能给他，因为眼下很要命的一个问题是绿矾油不多了，如果再不把改良铅室法生产线跑起来，制镜厂一个月内就会变成玻璃板厂。
弗里兹在外边订制了铅室法最关键的材料，十几张很大的铅板，准备用它们搭起几个铅制的反应室，这个东西直到一个多世纪后才被工程师们换成反应塔，弗里兹本来不想太引人瞩目，就采用了传统的设计，谁知道居然左等右等就是不交货，这可难办了！
按照未雨绸缪的思路，弗里兹现在考虑解决没有铅室怎么进行铅室法生产的难题，再去订购钢铁的反应塔已经来不及了，所以被逼无奈的弗里兹只好再考虑一次土法上马。
铅室法硫酸生产的原理十分简单，用硝石和硫化物一起混合燃烧，，然后用水吸收反应的气体就得到硫酸。
可是反应得到的气体氧化性和腐蚀性太强，使用普通的金属容器很快就会被腐蚀穿孔，但好在它有一个克星就是铅，氧化铅层可以保护下面的铅层停止继续腐蚀，但没有铅板其实也是能够进行铅室法反应的。
很早的时候也有人用玻璃容器来进行反应，这个很好理解，耐腐蚀不污染原料，玻璃是非常不错的材料，后世连生产多晶硅都有过用石英玻璃搭建的高纯三氯氢硅生产线，但玻璃有个缺点就是热胀冷缩的时候乐子比较大，生产线一冷却应力就可能把管线拉坏。
在抗战中来到根据地的大学师生帮助军工人设计出了因地制宜的缸塔法，采用的是根据地就到处可以买到的大水缸，水缸的釉质层可以耐腐蚀，作为反应器和吸收塔都很理想。
所以摆在弗里兹面前有三个选择，玻璃、铅室、还是缸塔法？
最先出局的是缸塔法，在美国买不到大水缸，自己用玻璃粉现制釉料涂在陶胚上烧制是可以，成品率不好说，但是完全就没有这个必要啊！
铅室没有铅板还说什么呢，所以打造玻璃反应室就成为几乎是唯一的选择了！
好在作为一个镜子厂的厂主手里最不缺少的原料就是玻璃板，先用铁管搭起反应室的架子，再用熔化的铅汁把2米多高的厚玻璃板一块块的焊接在一起，整个过程十分艰难，必需要把玻璃先预热倒上铅汁时才不会炸裂，搭好玻璃反应室之后还要在每一道铅的接缝上涂上沥青避免反应气体从这里跑出来。
沥青当然不如水玻璃效果好，但弗里兹现在上哪找那么多纯碱去制水玻璃啊，有了氨和铵盐山寨一下侯氏制碱法并不难，但这么好的事还是等以后再说吧。
前后两段玻璃反应室搭好后经过肥皂水检漏，正式反应就可以开始了。
所谓改良铅室法的意思是在铅室法的基础上增加了一段硫酸吸收塔，这是因为长期使用中发现未反应完的氧化氮气体对把亚硫酸氧化成硫酸效果非常好，以至于原来只是用水吸收未反应的氧化氮，现在却成为了主力。
弗里兹自然知晓这个反应的关键是在氮氧化物和亚硫酸之间发生，但实际上反应并非一定要按照这个模式来进行，所以他的方法充满了未来感，从沸腾炉中燃烧硫铁矿产生的含硫气体被通进反应室，由水车驱动的喷淋液喷洒到反应室中。
但这些喷淋液里的成分是超过一定浓度的硝酸和硫酸铁混合溶液，当富含二氧化硫的气体被通入之后奇妙的反应发生了，那些溶解到溶液中的亚硫酸根很快被三价铁离子氧化为硫酸根，而二价铁离子则几乎是立刻被硝酸氧化回三价，产生的氮氧化物则又重新和氧气反应后形成硝酸，如此循环反复，反应速度较单纯的水吸附反应更快。
一阶段反应完成后取出的混合溶液通过蒸馏可以分离出硝酸，蒸发水分后剩下的溶液中析出晶体是硫酸铁，液体则是稀硫酸和硫酸铁，可以直接用于和硝石共煮蒸馏制取硝酸没有影响。
而第二反应室的喷淋液体主要成分是处理废气用的碳酸钾溶液，待到亚硫酸根浓度很高后加入大量硫酸铁溶液最终可以分离出硫酸钾、硝酸钾和硫酸亚铁，这样可以最大程度的减少改良铅室法的三废。
为了增加反应室中的氧气含量，弗里兹还使用了类似拉瓦锡的办法，加热红汞制取富氧空气保存在水洗储气瓶里面，缓慢注入到玻璃反应室，生成的汞回头再和空气反应制成yanghuagong循环利用。
虽然这样反应下来的硫酸产量并不大，但已经足以应付制镜厂每天所需的不到九十平米镜面镀银的需要，还能有剩余，以至于弗里兹都在想有没有必要开发硝酸的新用途，或者进行二期产能扩建。
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