就在曙光商会按照俞新的指示,在南安省开展轰轰烈烈的奴隶营救计划时,化工厂方面也终于有了技术性突破。
因为有了发电机与电动机等前置科技的带动下,俞新准备制作的两大关键装置通过了试验,生产出了可以达标的炸药了。
虽然纯度有些勉强,影响到了膨胀效果,但核心原因还是出在原料之一的甲苯上。
因为石油还没有被发现,因此用炼焦废气提炼的甲苯自然纯度直接影响到了的爆炸效果。
尽管如此,俞新已是很满足了。
因为是硝基化合物中的单碳环多硝基化合物,其爆炸能量和机械感度均低于硝酸酯类和硝胺类炸药,爆炸强度更是跨代碾压目前太启帝国正在使用的黑火药。
而且工业化生产的其安定性较好,制造工艺也比较成熟,大多数原料都能自给自足,因此成功试制后,俞新便兴奋地看到了即将到来的火药大换代。
制造的原理很简单,俞新早在年初就通过实验室成功制取过,其原理即是有甲苯经硝硫混酸连续硝化,再经亚硫酸钠精制而得。
总结来说,其制备过程主要包括硝化及精制两部分,虽然步骤简单,但实验制取与工业量产之间还是有很长的了路要走,尤其是工业型消化器的制造,成为了制约工业制取的难点。
在俞新的大量试验下,加上电机的发明和成功使用,他很快成功设计出了一套立罐式连续硝化器。
这套立罐式硝化器属于混流式反应器,在俞新的印象中,是工业中普遍使用的硝化器,在连续硝化工艺中串联使用。
俞新设计的立罐式硝化器由机体、传热装置、搅拌装置、提升器、分离器等主要部件组成,是一个完整的硝化反应、传热、提升、分离等过程的组合体。
他设计的立罐式硝化器属于内循环式硝化器,装有引流管,反应乳化液通过引流管可以内循环很多次。
这种串联立罐式内循环连续硝化系统,便组成了甲苯的三硝化反应的核心装置。
实验室的实验中,俞新通过玻璃制作了这套设备的微缩版,经过反复调整和试验,半年后才最终确定下来各个部件的数据。
精制也是制取的主要流程,俞新按照记忆中,工业生产中的主要方式,即使用亚硫酸钠处理粗制以出去其中所含不对称等杂质。
俞新经过反复试验,最终才了解到其原理是,粗制中的不对称,二硝基甲苯以外的二硝基甲苯异构体、四硝基甲烷、多硝基苯甲酸及偶合物等均可与亚硫酸钠发生反应,生成溶于水的钠盐而被水洗除。
通过反复试验和摸索,俞新最终决定采用连续熔融态精制法,虽然还有其他办法,但这种办法产量大,效率高,适用于工业大规模生产。
这个办法中,俞新设计了四台精制机,一台洗涤机和一台酸化机。
他将经过连续硝化反应后生产出的粗制、水和亚硫酸钠溶液连续加入一号精制机中,再逐个溢流至后面的精制机,经最后一个精制机分离出的进入洗涤机洗去残存的母液。
再在酸化机中出去残余的碱溶液,最后进入接受槽。