熱氣球所用到的燃料是液化石油氣,是原油在蒸餾過程之中產生的尾氣,由丙烷、丁烷等多種碳氫化合物組成的混合物,在常溫常壓下為無色氣體。
趙扶蘇原本是想要用煉焦產生的焦爐煤氣,來作為熱氣球的燃料。
但焦爐煤氣的熱值較低,提供的能量較少,無法滿足熱氣球長時間飛行的需求。
況且在焦爐煤氣之中含有有毒成分,在燃燒過程之中產生有毒的物質一氧化碳跟硫化氫。
一氧化碳會與血紅蛋白結合,影響氧氣的運輸。而硫化氫具有毒性,會導致中毒。
熱氣球的設計旨在提供一個相對封閉的環境,燃料燃燒產生的任何有毒物質都可能在這個環境中積累。
因此,熱氣球的燃料需要清潔跟安全。
不管是煤油汽燈所需要的煤油,還是熱氣球燃料的液化石油氣,都涉及石油的分餾跟提煉。
對石油進行分餾並提煉,是趙扶蘇必須要去做的事情了。
很多人都以為從地下獲取到的黑油就叫石油,這樣的理解是錯誤的。
剛從地下獲取到的油,其實叫做原油,也被稱為重油。
石油是提煉成成品以後的總稱叫法。
它包括柴油、汽油、石油氣等產品。
當黑黝黝的原油從地下被打上來以後,為了最大程度地發揮它們的用途,就得根據小分子碳氫化合物沸點較低,大分子碳氫化合物沸點較高的特點,來進行分餾。
趙扶蘇拿著簽到獲得的技術圖紙,聚攏了崔文子團隊、墨老團隊總計三百名技術人員後,開始研討如何建設原油分餾的生產線。
第一個重要裝置是加熱爐。
它為原油分餾提供熱量,使原油在分餾塔中能夠達到不同組分的沸點,從而實現分離。
原油經過一係列預熱後,進入加熱爐,被加熱到350c400c左右,以氣態形式進入分餾塔。
常見的加熱爐有管式加熱爐,包括圓筒爐、箱式爐等。圓筒爐具有結構緊湊、占地麵積小、熱效率高等優點,在煉油廠中應用廣泛。
趙扶蘇在製造出了溫度計以後,經過他的優化,如今溫度計的刻度越來越豐富,也方便他進行溫度的把控。
分餾塔是原油分餾的核心裝置,依據不同組分的沸點差異,使原油在塔內進行多次部分汽化和部分冷凝,從而將原油分離成不同餾分。
分餾塔結構通常是一個高大的圓柱形設備,內部有多層塔板或填料。
在分餾塔之中位置越高,溫度就越低。
分餾塔頂層的溫度小於二十五度,可以得到石油氣。
第七層的溫度為二十五度到六十度,可以得到汽油。
第六層的溫度為六十度到一百八十度,可以得到製作塑料的原材料石腦油。
第五層的溫度為一百八十度到兩百二十度,可以得到煤油。
第四層的溫度為兩百二十度到兩百五十度,可以得到柴油。
第三層的溫度為兩百五十度到三百度,可以得到燃料油,主要用於大型船舶或者工廠裡麵。
第二層的溫度為三百度到三百五十度,可以得到潤滑油。這用到機械潤滑上,絕對要比如今所用的動物油脂效果要好。
第一層的殘渣就是瀝青,可以將其與沙粒攪拌均勻後,用於鋪設瀝青路麵。