第4章 膜法
秦辉和顾镛喝了点小酒,也不避着顾骜这个小孩子,就在饭桌上聊开了。
顾骜自然也乐得光明正大地偷听一下。
他正要找借口、让老爹接受自己不念高中的计划呢,所以要抓住一切机会讨好老爹。
不过秦辉和老爹之间的交谈,显然是有前因后果的,所以顾骜半途偷听,也有些摸不着头脑。
只听秦辉喝了口酒,焦躁地问:“小顾,中午我之所以不敢夸口,就是怕在中央特派员面前说错话,所以才宁可好吃好喝多招待一天、稳住他们。制氦机这事儿,我们厂子要怎么搞,你得指条路出来!”
末了,他似乎怕老爹不了解任务的重要性,又凑到老爹耳朵边说:“特派员后来私下跟我说,这可是涉及到‘一号工程’的!上面说了,只要能搞成,要钱给钱,要调度给调度,都不是问题!”
父亲显然是被逼急了,用他可怜的理论知识叫屈:“老秦,这事儿的难度你最清楚了,为难我有什么用?氦气是世界上沸点最低的物质,要零下29度才能液化!距离绝对零度只剩4度了。靠咱厂子的工业基础,根本不可能呐!
如果只是为了尸体防腐的保护气,按惯例用氮气就够稳定了,苏联人给乌里扬诺夫同志用的也是氮气。国内怎么就想到提氦气了呢?成本差七八十倍都不止吧。”
秦辉也很无奈:“听说是中央组织专家开会的时候,本来这条都快过了,但苏委员提了一句,说氦气更稳定——你知道的,涉及‘一号工程’的事情,只要有质量更好的方案被提到,那拍板的人是绝对不敢图省钱的,贵一百倍也得上。”
老爹:“就算非氦气不可,现在用的是法液空的进口氦气,让他们继续用不就行了么?”
听了这话,一贯和蔼的秦厂长也声色俱厉起来:“那要是将来外交形势发生变化,蓬皮杜翻脸了呢?法国人也跟林德、普莱克斯一样不卖给我们,难道伟大领袖的水晶*要充氮气么?这是政治问题!不能马虎的!我们中国人一定要掌握自己的制氦技术!”
顾骜听到这儿,基本上已经知道父亲和秦副厂长在争些什么了。
而秦辉的最后一句话,因为错得太明显,更让他忍俊不禁。
正被领导问得走投无路的老爹,立刻找到了撒气点,一耳光扇过来:“大人说话你笑什么?没礼貌!”
“唉,小顾,打孩子干什么,正事儿要紧!”秦辉拉住了老爹。
“我是说蓬皮杜都死两年了,现在的法国总统叫德斯坦。”顾骜知道自己失礼了,解释道。
这也可见如今的国内的消息闭塞。很多国人或许只是因为蓬皮杜四年前来访华、而新总统没来过,就永远记着法国总统是蓬皮杜吧。
事实上到了80年代初,还有不少人以为美国总统还是尼克松呢。
“知道法国新总统是谁,就把你能成这样!有本事你倒是说说怎么造氦气啊!”老爹为了秦厂长的面子,随口呛了顾骜一句气话。
谁知,顾骜就等着他这一问呢。
……
秦辉和老爹争论的议题,顾骜刚才已经在脑内复盘清楚了:
首先,他们口中的“一号工程”,是指去年9月份、伟大领袖那个之后,为了保存遗体供人瞻仰的那个工程。
在技术方案讨论会上,谈到水晶那啥里充什么保护气时,一机部的某个学部委员,提出了用氦气。(学部委员就是后来的中科院院士)
氦气是最惰性的气体,跟什么都不会发生化学反应,作为保护气效果当然是杠杠的,可制取难度也是所有气体中最难的。
所以,目前那啥容器里充的,就是从法液空进口的氦气。
但进口氦气价格昂贵,将来还有被法国人卡脖子的风险,不是长久之计。
目前地球上只有4家公司能制造氦气,分别是法国的法液空,德国的林德,美国的普莱克斯,还有一家苏联厂。
于是一机部派了特派员到地方上,找国内这一领域最强的厂子,尝试攻关中国人自己的制氦机。
一兜二转,就找到了钱塘制氧机厂。
老爹供职的这家厂,在本领域的实力还是可以的。早在953年,老爹才20几岁的时候,就跟着师傅一起,参加了造出新中国第一台制氧机的大会战。
所以,现在面对“造出新中国第一台制氦机”这种“不可能的任务”,厂里躲都躲不掉。
那么,再搞一次大会战,造吧?
说得轻巧,技术上却完全看不到可能性。
空气分离的技术原理,说白了就是靠制冷机和压力容器,利用气体的沸点不同,把它们分离开来。
比如空气的主要成分是氧气和氮气。氧气沸点是零下83度,氮气沸点零下9度。..
只要有一台制冷机,能够精确地把分离罐的温度,降低到零下90度,介于两者之间。那么氧气就会变成液体,而氮气依然保持气态,这就实现了氮氧分离。
说起来很简单。
具体到工艺上,拼的就是谁能造出更省电、并且能把温度降得更低的“冰箱”、以及更耐压的超低温容器。
谁都知道制造高压容器需要极高的工业资质,因为万一质量不过关发生爆炸,灾难绝对是毁灭性的。
而制造“超低温高压容器”,更是工业禁区中的禁区。
因为一般的金属材料,哪怕常温下物理性能完全符合要求。可一旦降低到零下200多度的工作环境,很多曾经牛逼的合金,都会变得非常脆弱,甚至跟冰块一样易碎。(想象一下红警3盟军的冷冻直升机)
而制造氦气之所以最难,就因为氦气的熔点和沸点,是所有已知物质中最低的。
在常压下,要降温到零下29度,氦气才会液化。
至于“结冰”,在常压下更是是连理论可能性都没有的——氦气的熔点正是零下273点5度,也就是绝对零度。
而绝对零度是不可能达到的。
如今钱塘制氧机厂的技术水平,基本上也就停滞在0年代中期的样子。最近十年因为不可描述的原因了,技术上毫无进步,甚至还略有退步。
甚至老爹顾镛之所以能当“代技术科长”,都是因为前两年,技术科正牌的邵科长被人说是“白专道路”,斗倒了。(原来的科长是交大的高材生)
而老爹只有初中学历,有手艺,没文化,是个八级钳工,一直就觉得力不从心。如今拨云见日已经半年,各项工作渐渐回到正轨,他本来就想请辞回去当工段长。
结果偏偏这个节骨眼上,中央的特派员来了,非要厂子里立刻讨论制氦机的技术路线方案,然后报到部里去。
秦辉手下没能人,也就吃定了老爹,让他先拿主意。
可老爹估计,厂里现在最多也就造出能降温到零下230度、并且保持20个大气压的机器,还不敢保证质量。
就凭这种技术,怎么可能造出制氦机呢?
他甚至劝秦厂长给邵科长平反,而他宁愿让贤。
偏偏就在两人争辩最激烈的时候,顾骜因为一句“蓬皮杜早死了”插进话来,掌握了交谈的主动权。
……
“我还真就知道该往哪个方向努力,才能造出制氦机。”顾骜结合他后世的常识,也不把话说满。
他的口出狂言,让老爹瞠目结舌。
秦辉也是一阵匪夷所思:一个中二小屁孩,懂个毛线的制冷物理?
但秦辉转念一想,他正在挤兑顾镛立军令状呢,所以也乐于听顾骜瞎哔哔。
他的想法很简单:顾镛你小子想火线逃跑是吧?要是连你儿子都敢夸口应承,到时候看你还怎么下得来台阶。
于是他就鼓励顾骜畅所欲言。
顾骜已经整理好了思路,眼珠子一转,开始劝说老爹:“爸,我看秦伯伯也是好意,让你倡这个头。我觉得凭你们厂的技术,两三年内搞出制氦机没问题。
中央又没逼着你们马上出成果,你先把技术方案报上去、让秦伯伯能问中央伸手要资源,反正短期内法液空的气又不会断。”
“对嘛!小顾你看看,政治觉悟还不如你儿子高呢!”秦辉听得那叫一个乐啊,顾骜这个助攻实在太好了。
“小瘪三老子抽死你!制氦气要零下270度,你懂个屁!”老爹那叫一个气啊,立刻就把裤腰上的皮带抽了出来,作势要殴打大言不惭的儿子。
“小顾你起开!让他说!”病笃乱投医的秦辉连忙伸手制止,然后转向顾骜和颜悦色地说:“还是骜骜懂事,来,好好跟你爸讲讲道理。”
老爹一阵脸黑,已经做好了将来出事、被当成临时工开除的壮烈心理准备。
顾骜镇定了一下,开始侃侃而谈:“爸,秦伯伯,我觉得你们首先思维上就有误区——氦气确实要零下29度才液化,但工业生产的时候完全没必要降到这么低。
只要把世界上除了氦气之外,其他一切物质都液化掉,最后剩下来的气体不就是纯氦了么?”
在越接近绝对零度的时候,每降低一点点温度,制冷的难度和能耗,都是几何级数增长。
想明白这一点,就能先省掉一大半成本。
“对啊!哎呀小顾,你还不如你儿子聪明呢!”秦辉短暂地一愣,立刻就开始拍大腿。
老爹比秦辉更懂技术,也马上想通了——事实上他一开始完全是因为畏难,觉得毫无可行性,所以索性没深入想。
如今见儿子真能说出真知灼见,老爹严谨地评价:“这是一个好想法,但也降低不了多少难度。氦气上去是氢气,沸点零下253度;氖气,245度。也就是说我们依然要造出至少能制冷到零下255度的机器。”
氢和氖是沸点仅高于氦气的气体,其中氢气还是常见、廉价的工业气体。
以钱塘制氧机厂的技术实力,当然是可以轻松制造出氢气的,但这并不等于他们就可以轻松造出降温到零下255°的制冷机——因为工业制氢靠的是电解法。
把纯净水通电电解,就能得到纯氢和纯氧。
这种方法制造出来的氧气,比从液化空气里分离氢气,省电好多倍。
所以工业化制氢,压根儿不需要“液化氢气”这个环节。
以钱塘制氧机厂如今的实力,也造不出能液化氢气的制冷机。
秦辉想明白后,连忙打圆场:“那也不错了,至少这个办法能让我们把制冷机的要求,降低了十几度呢,难度起码降低了五六倍!
事情都是一步步来的嘛,今天一个点子,就解决了这么大问题。说不定过两天再怎么搞一下,又能攻关两步。歌命形势一片大好啊!
既然法国人德国人能造得出来,说明这里面肯定是有投机取巧的办法的。我不信他们真的靠傻呵呵把空气制到那么冷、却只卖我们几百法郎一瓶气。”
秦辉最后这句话,倒是颇有几分朴素哲理。
他确实不懂法国人技术上怎么做到的,但他会算经济账。
真要把分离气体降温到零下20度,国际市场上的氦气绝对不是现在这点价格撑得住的。
哪怕机器白送,光电费都不够!
所以洋人肯定还有别的秘笈,只是中国人没发现。
而顾骜立刻印证了秦辉的猜测:
“洋人当然还有别的办法——首先,氢气是很活泼的,可以直接氧化成水去掉。至于其他超低温才能分离的杂质,洋人应该也有别的方法。我觉得,最后的工业化制氦手段,可能连零下240度都不需要。”
秦辉听了,简直双眼放光。
他掏了一下口袋,翻出一块手表,给顾骜戴上,然后握着他的手臂狠狠摇晃了几下。
“骜骜!你太棒了!告诉伯伯,是不是在学校里物理化学经常考第一?好学生就是不一样!那个,你能不能大致猜到,洋人可能是靠什么办法,进一步去除其他超低温杂质的呢?这块表就送你了!”
“不许拿秦伯伯的礼物!”老爹连忙制止,他知道顾骜只要收下,今天他这个领导责任就推不掉了。
“我只知道一个大致思路,不知道具体用什么材料。”顾骜谦虚地说。
秦辉已然很满意:“思路也成!你说出来,伯伯给你爸加半年的奖金!”
顾骜想了想,吐露道:“膜法!”
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顾骜自然也乐得光明正大地偷听一下。
他正要找借口、让老爹接受自己不念高中的计划呢,所以要抓住一切机会讨好老爹。
不过秦辉和老爹之间的交谈,显然是有前因后果的,所以顾骜半途偷听,也有些摸不着头脑。
只听秦辉喝了口酒,焦躁地问:“小顾,中午我之所以不敢夸口,就是怕在中央特派员面前说错话,所以才宁可好吃好喝多招待一天、稳住他们。制氦机这事儿,我们厂子要怎么搞,你得指条路出来!”
末了,他似乎怕老爹不了解任务的重要性,又凑到老爹耳朵边说:“特派员后来私下跟我说,这可是涉及到‘一号工程’的!上面说了,只要能搞成,要钱给钱,要调度给调度,都不是问题!”
父亲显然是被逼急了,用他可怜的理论知识叫屈:“老秦,这事儿的难度你最清楚了,为难我有什么用?氦气是世界上沸点最低的物质,要零下29度才能液化!距离绝对零度只剩4度了。靠咱厂子的工业基础,根本不可能呐!
如果只是为了尸体防腐的保护气,按惯例用氮气就够稳定了,苏联人给乌里扬诺夫同志用的也是氮气。国内怎么就想到提氦气了呢?成本差七八十倍都不止吧。”
秦辉也很无奈:“听说是中央组织专家开会的时候,本来这条都快过了,但苏委员提了一句,说氦气更稳定——你知道的,涉及‘一号工程’的事情,只要有质量更好的方案被提到,那拍板的人是绝对不敢图省钱的,贵一百倍也得上。”
老爹:“就算非氦气不可,现在用的是法液空的进口氦气,让他们继续用不就行了么?”
听了这话,一贯和蔼的秦厂长也声色俱厉起来:“那要是将来外交形势发生变化,蓬皮杜翻脸了呢?法国人也跟林德、普莱克斯一样不卖给我们,难道伟大领袖的水晶*要充氮气么?这是政治问题!不能马虎的!我们中国人一定要掌握自己的制氦技术!”
顾骜听到这儿,基本上已经知道父亲和秦副厂长在争些什么了。
而秦辉的最后一句话,因为错得太明显,更让他忍俊不禁。
正被领导问得走投无路的老爹,立刻找到了撒气点,一耳光扇过来:“大人说话你笑什么?没礼貌!”
“唉,小顾,打孩子干什么,正事儿要紧!”秦辉拉住了老爹。
“我是说蓬皮杜都死两年了,现在的法国总统叫德斯坦。”顾骜知道自己失礼了,解释道。
这也可见如今的国内的消息闭塞。很多国人或许只是因为蓬皮杜四年前来访华、而新总统没来过,就永远记着法国总统是蓬皮杜吧。
事实上到了80年代初,还有不少人以为美国总统还是尼克松呢。
“知道法国新总统是谁,就把你能成这样!有本事你倒是说说怎么造氦气啊!”老爹为了秦厂长的面子,随口呛了顾骜一句气话。
谁知,顾骜就等着他这一问呢。
……
秦辉和老爹争论的议题,顾骜刚才已经在脑内复盘清楚了:
首先,他们口中的“一号工程”,是指去年9月份、伟大领袖那个之后,为了保存遗体供人瞻仰的那个工程。
在技术方案讨论会上,谈到水晶那啥里充什么保护气时,一机部的某个学部委员,提出了用氦气。(学部委员就是后来的中科院院士)
氦气是最惰性的气体,跟什么都不会发生化学反应,作为保护气效果当然是杠杠的,可制取难度也是所有气体中最难的。
所以,目前那啥容器里充的,就是从法液空进口的氦气。
但进口氦气价格昂贵,将来还有被法国人卡脖子的风险,不是长久之计。
目前地球上只有4家公司能制造氦气,分别是法国的法液空,德国的林德,美国的普莱克斯,还有一家苏联厂。
于是一机部派了特派员到地方上,找国内这一领域最强的厂子,尝试攻关中国人自己的制氦机。
一兜二转,就找到了钱塘制氧机厂。
老爹供职的这家厂,在本领域的实力还是可以的。早在953年,老爹才20几岁的时候,就跟着师傅一起,参加了造出新中国第一台制氧机的大会战。
所以,现在面对“造出新中国第一台制氦机”这种“不可能的任务”,厂里躲都躲不掉。
那么,再搞一次大会战,造吧?
说得轻巧,技术上却完全看不到可能性。
空气分离的技术原理,说白了就是靠制冷机和压力容器,利用气体的沸点不同,把它们分离开来。
比如空气的主要成分是氧气和氮气。氧气沸点是零下83度,氮气沸点零下9度。..
只要有一台制冷机,能够精确地把分离罐的温度,降低到零下90度,介于两者之间。那么氧气就会变成液体,而氮气依然保持气态,这就实现了氮氧分离。
说起来很简单。
具体到工艺上,拼的就是谁能造出更省电、并且能把温度降得更低的“冰箱”、以及更耐压的超低温容器。
谁都知道制造高压容器需要极高的工业资质,因为万一质量不过关发生爆炸,灾难绝对是毁灭性的。
而制造“超低温高压容器”,更是工业禁区中的禁区。
因为一般的金属材料,哪怕常温下物理性能完全符合要求。可一旦降低到零下200多度的工作环境,很多曾经牛逼的合金,都会变得非常脆弱,甚至跟冰块一样易碎。(想象一下红警3盟军的冷冻直升机)
而制造氦气之所以最难,就因为氦气的熔点和沸点,是所有已知物质中最低的。
在常压下,要降温到零下29度,氦气才会液化。
至于“结冰”,在常压下更是是连理论可能性都没有的——氦气的熔点正是零下273点5度,也就是绝对零度。
而绝对零度是不可能达到的。
如今钱塘制氧机厂的技术水平,基本上也就停滞在0年代中期的样子。最近十年因为不可描述的原因了,技术上毫无进步,甚至还略有退步。
甚至老爹顾镛之所以能当“代技术科长”,都是因为前两年,技术科正牌的邵科长被人说是“白专道路”,斗倒了。(原来的科长是交大的高材生)
而老爹只有初中学历,有手艺,没文化,是个八级钳工,一直就觉得力不从心。如今拨云见日已经半年,各项工作渐渐回到正轨,他本来就想请辞回去当工段长。
结果偏偏这个节骨眼上,中央的特派员来了,非要厂子里立刻讨论制氦机的技术路线方案,然后报到部里去。
秦辉手下没能人,也就吃定了老爹,让他先拿主意。
可老爹估计,厂里现在最多也就造出能降温到零下230度、并且保持20个大气压的机器,还不敢保证质量。
就凭这种技术,怎么可能造出制氦机呢?
他甚至劝秦厂长给邵科长平反,而他宁愿让贤。
偏偏就在两人争辩最激烈的时候,顾骜因为一句“蓬皮杜早死了”插进话来,掌握了交谈的主动权。
……
“我还真就知道该往哪个方向努力,才能造出制氦机。”顾骜结合他后世的常识,也不把话说满。
他的口出狂言,让老爹瞠目结舌。
秦辉也是一阵匪夷所思:一个中二小屁孩,懂个毛线的制冷物理?
但秦辉转念一想,他正在挤兑顾镛立军令状呢,所以也乐于听顾骜瞎哔哔。
他的想法很简单:顾镛你小子想火线逃跑是吧?要是连你儿子都敢夸口应承,到时候看你还怎么下得来台阶。
于是他就鼓励顾骜畅所欲言。
顾骜已经整理好了思路,眼珠子一转,开始劝说老爹:“爸,我看秦伯伯也是好意,让你倡这个头。我觉得凭你们厂的技术,两三年内搞出制氦机没问题。
中央又没逼着你们马上出成果,你先把技术方案报上去、让秦伯伯能问中央伸手要资源,反正短期内法液空的气又不会断。”
“对嘛!小顾你看看,政治觉悟还不如你儿子高呢!”秦辉听得那叫一个乐啊,顾骜这个助攻实在太好了。
“小瘪三老子抽死你!制氦气要零下270度,你懂个屁!”老爹那叫一个气啊,立刻就把裤腰上的皮带抽了出来,作势要殴打大言不惭的儿子。
“小顾你起开!让他说!”病笃乱投医的秦辉连忙伸手制止,然后转向顾骜和颜悦色地说:“还是骜骜懂事,来,好好跟你爸讲讲道理。”
老爹一阵脸黑,已经做好了将来出事、被当成临时工开除的壮烈心理准备。
顾骜镇定了一下,开始侃侃而谈:“爸,秦伯伯,我觉得你们首先思维上就有误区——氦气确实要零下29度才液化,但工业生产的时候完全没必要降到这么低。
只要把世界上除了氦气之外,其他一切物质都液化掉,最后剩下来的气体不就是纯氦了么?”
在越接近绝对零度的时候,每降低一点点温度,制冷的难度和能耗,都是几何级数增长。
想明白这一点,就能先省掉一大半成本。
“对啊!哎呀小顾,你还不如你儿子聪明呢!”秦辉短暂地一愣,立刻就开始拍大腿。
老爹比秦辉更懂技术,也马上想通了——事实上他一开始完全是因为畏难,觉得毫无可行性,所以索性没深入想。
如今见儿子真能说出真知灼见,老爹严谨地评价:“这是一个好想法,但也降低不了多少难度。氦气上去是氢气,沸点零下253度;氖气,245度。也就是说我们依然要造出至少能制冷到零下255度的机器。”
氢和氖是沸点仅高于氦气的气体,其中氢气还是常见、廉价的工业气体。
以钱塘制氧机厂的技术实力,当然是可以轻松制造出氢气的,但这并不等于他们就可以轻松造出降温到零下255°的制冷机——因为工业制氢靠的是电解法。
把纯净水通电电解,就能得到纯氢和纯氧。
这种方法制造出来的氧气,比从液化空气里分离氢气,省电好多倍。
所以工业化制氢,压根儿不需要“液化氢气”这个环节。
以钱塘制氧机厂如今的实力,也造不出能液化氢气的制冷机。
秦辉想明白后,连忙打圆场:“那也不错了,至少这个办法能让我们把制冷机的要求,降低了十几度呢,难度起码降低了五六倍!
事情都是一步步来的嘛,今天一个点子,就解决了这么大问题。说不定过两天再怎么搞一下,又能攻关两步。歌命形势一片大好啊!
既然法国人德国人能造得出来,说明这里面肯定是有投机取巧的办法的。我不信他们真的靠傻呵呵把空气制到那么冷、却只卖我们几百法郎一瓶气。”
秦辉最后这句话,倒是颇有几分朴素哲理。
他确实不懂法国人技术上怎么做到的,但他会算经济账。
真要把分离气体降温到零下20度,国际市场上的氦气绝对不是现在这点价格撑得住的。
哪怕机器白送,光电费都不够!
所以洋人肯定还有别的秘笈,只是中国人没发现。
而顾骜立刻印证了秦辉的猜测:
“洋人当然还有别的办法——首先,氢气是很活泼的,可以直接氧化成水去掉。至于其他超低温才能分离的杂质,洋人应该也有别的方法。我觉得,最后的工业化制氦手段,可能连零下240度都不需要。”
秦辉听了,简直双眼放光。
他掏了一下口袋,翻出一块手表,给顾骜戴上,然后握着他的手臂狠狠摇晃了几下。
“骜骜!你太棒了!告诉伯伯,是不是在学校里物理化学经常考第一?好学生就是不一样!那个,你能不能大致猜到,洋人可能是靠什么办法,进一步去除其他超低温杂质的呢?这块表就送你了!”
“不许拿秦伯伯的礼物!”老爹连忙制止,他知道顾骜只要收下,今天他这个领导责任就推不掉了。
“我只知道一个大致思路,不知道具体用什么材料。”顾骜谦虚地说。
秦辉已然很满意:“思路也成!你说出来,伯伯给你爸加半年的奖金!”
顾骜想了想,吐露道:“膜法!”
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