塑料是怎样炼成的

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电石,氯化氢,安全事故,人才培训转正状态
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塑料是如何练成的（一）
塑料是怎样炼成的（二）
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塑料是怎样炼成的（七）同人写作情况完结情况
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2018-04-13最近更新
2018-08-23字数统计 （千字）
14.0








第一章

多年以后，当皇甫灿校长站在那年产数万吨的聚氯乙烯反应塔前，准会想起工业组敲定要点塑料科技点的那个下午。当时，文澜河边工厂数量远没有之后的那么夸张，一座座简陋的厂房都盖在河岸上，河水还算清澈，沿着遍布石头的河床流去，河里的石头光滑、洁白，活像史前的巨蛋。

“塑料对于旧时空的人来说是一件再普通不过的东西了，从塑料袋到丝袜再到房间里的塑料小人，处处都能找到它的痕迹。可事实上，作为一种材料，塑料直到20世纪才开始被人类所使用，相比使用了数千年的金属与木头，塑料可以算是非常年轻了。其原因就在于塑料的背后其实需要一个复杂而又完整的化工体系，从单体到引发剂，交联剂，改性剂等等，都不是一时半会儿能够搞出来的……”在充斥着附近工厂噪声的会议室里，皇甫灿正在抑扬顿挫地念着他的报告。
皇甫灿元老毕业于高分子材料与工程专业，在国内读完本科后又在美国读了两年的研究生，在旧时空听闻了要穿越的消息后，被去新世界闯出一番天地的野望冲昏了头脑，也不顾还剩几个月就能拿到毕业证书了，直接辍学跑去了广州。由于没有拿到毕业证，个人信息上只好写成本科学历。皇甫灿的专业名称中带有“高分子”，“材料”，“工程”等字样，在化工口，机械口都算对口，所以穿越后几年来一直是处于跑部状态中，又因为他在旧时空曾经参与过一年整的支教，因此闲暇时刻也不免在芳草地兼职代课教师。得益于这几年的跑部生活，在各个方面都多少能说得上话。
台下坐的人不多，但几乎聚齐了工业口各个方面的领导人，这么多头头聚在一起不是为了别的，正是为了攻克“塑料”这个难关。
“结合我们目前的生产能力，石油化工还完全没能展开，有机合成能力较弱，因此现阶段开始全面发展塑料化工我认为是不合适也不现实的。但考虑到目前对塑料的需求主要是在绝缘材料与耐腐蚀的密封材料上，我认为以目前的能力还是可以小批量生产聚氯乙烯以及酚醛树脂的。其中聚氯乙烯格外重要……”
“有疑问。”台下某位机械口元老举手示意发言，“聚氯乙烯不是也需要石油化工提供的乙烯作为原料的吗？”
“确实通过乙烯来合成聚氯乙烯是一个较为清洁环保的方案，但事实上，哪怕在旧时空，由于原油价格高而煤炭价格低，国内80%的聚氯乙烯也是通过电石法合成的。”说着皇甫灿拿出一张幻灯片放在了投影仪上。“电石法大概路线如图所示，先用焦炭或煤炭与氧化钙在高温状态下合成碳化钙——也就是电石，然后将电石与水反应生成乙炔气体，再将乙炔和氯化氢气体反应生成氯乙烯单体。至此原料才算是有了。”皇甫灿仿佛在芳草地讲课般，用一丝不苟却不显严肃的语气缓慢诉说着。
“原来如此，这样的话原料只需要焦炭，碳酸钙以及氯碱工业所生产的氯化氢，相比石油路线来说真是简单了许多。”
“其实电石法只是在缺少石油的情况下做出的不得已的选择。它还是存在着许多缺点的：例如加热阶段需要加热到2200摄氏度，这会消耗大量的燃料。”
还没等皇甫灿说完，钢铁厂的某位元老就等不及的跳起来了：“等等，你说多少度？”
“旧时空用电弧加热，一般要加热到2200摄氏度才行。”
“2200度！这不可能！现在哪怕是高炉也达不到这个温度。”
“我当然知道2200度现在的水平达不到，但那只是旧时空普遍采用的温度，如果对转化率和反应速度要求不高的话大概可以降低到1800度左右就可以发生反应了。虽然还是很高，但我想这还是可以做得到的。这点上还需要钢铁厂的各位多操劳了，按照督公的话说就是哪怕再造一个高炉也要点出塑料的科技树。”皇甫灿说完微微向前鞠了一躬。
台下钢铁厂的几位元老互相讨论了几句后，刚才那位元老站起来说：“督公的指示我们也看到了，我们只能说尽力而为吧。”
“那就拜托了，同时反应釜的密封性也有比较高的要求，这点得靠化工口和机械口的同志们了。”
台下化工口和机械口的元老们微微点头示意，相对于2200度的高温，仅仅是气密性部件对于现在的临高工人来说不算太大的挑战。
“得到了氯乙烯后需要让它产生聚合反应形成长链，就好比把一个个铁环穿起来形成结实的铁链。”考虑到在场的许多元老并不是学化学的，皇甫灿不得不常常停下来解释：“聚氯乙烯聚合的方法大概可以分为4种：悬浮聚合，本体聚合，乳液聚合和溶液聚合。原时空使用最多的是悬浮聚合，但从现实角度考虑，悬浮聚合和乳液聚合需要大量的乳化剂和多种添加剂，而溶液聚合则需要消耗大量的有机溶剂，这些东西虽说我们的举国体制说不定还是能搞出来的，但这样一来生产出的聚氯乙烯成本恐怕高得可怕。所以我最后还是选定了本体聚合来作为塑料工业的前锋。”说着皇甫灿又换上一张幻灯片，上面是几个复杂的化学结构式，“氯乙烯单体是呈液态的小分子，要让他们聚合在一起需要有特定的试剂——我们称它为引发剂来打开氯乙烯上的双键并连在一起，因此需要有机实验室提供这几种原料，量不需要太多，生产一吨聚氯乙烯大概只需要一千克引发剂就足够了。”看着有机实验室的元老们面露难色，皇甫灿只好再补充一句，“这么多种类的引发剂主要是考虑到生产不同性能的聚氯乙烯所需，目前来看只要先把偶氮二异丁腈和过氧脂类的引发剂做出一种来就好了。合成路线我已经整理出文献写在发给你的材料里了。”
“这个……不难。”有机实验室里颇有几位深藏不露的大神，小批量生产引发剂对他们来说不算什么难事。
“接下来就是重点了，聚氯乙烯的聚合我们需要分为两个阶段，第一段称为预聚合，预聚合在装有高速平叶片涡轮搅拌的立式釜内进行, 加入单体总量为三分之一至二分之一的氯乙烯和相应的引发剂在40-70度下发生预聚合,将转化率控制在8%-12%——因为聚氯乙烯是固体，直接一次聚合的话受限于散热和搅拌等问题，产品质量会很差，所以先进行预聚合是非常有必要的。当单体转化率达到8-10%时,预聚合即告完成。第二段聚合是第一段的继续,需将剩余的单体和引发剂全部加入。聚合在装有内弯曲的慢转速(15一20rpm)搅拌(如双螺条式或框式)的卧式反应釜内进行,在这里最终得到干燥粉末状的聚氯乙烯。”
“天哪，没想到这么小小的聚氯乙烯合成就要这么麻烦，这样下去那天才能见到丝袜和塑料手办啊！”加上各种纷繁复杂的细节，皇甫灿已经滔滔不绝的讲了快三个小时，早就有些屁股抹油的元老坐不住了，大声抱怨起来。
“丝袜也就是尼龙66，可由煤焦油、空气与水的混合物在高温融化后拉出的一种细丝制成。而手办的材料……”皇甫灿元老煞有介事地介绍起来，突然仿佛若有所思地喃喃自语道，“若是只生产丝袜的话现在的水平说不定也能做到。”
“打住打住。还是说正事吧。”抱怨的元老早就不想再听到有关塑料合成的话了，赶紧叫饶。
“那这样生产出来的粉末状聚氯乙烯就可以使用了吗？督公的意思可是要我们至少造出绝缘电缆啊。”机械口的一位元老问道。
接下来就要麻烦你们机械口了，从聚氯乙烯粉末到最后的产品还需要有最后一步。说着皇甫灿又换上了一张幻灯片，上面展示的是一台造型复杂的机器：总体来看是一根横躺着的圆柱形物件，只不过在圆柱形的一头像是套了一个圆筒在上面，而圆柱体的另一头又被加了一个大大的漏斗。“这叫挤出机，把聚氯乙烯粉末和各种所需的添加剂从漏斗一股脑儿的倒进去，在里面会有一根长长的螺杆将它们搅拌均匀，同时加热融化，从那个圆筒中间流出来，可以在口上套上不同形状的模具，这样就可以挤出圆形的电缆皮了。至此聚氯乙烯的生产流程算是结束了。”听到最后一句话，众元老长吁一口气。

只有机械口的元老们望着挤出机的设计图发愁，“说起来容易，这东西上面这么多部件，哪个可都不好造啊。”



  
   挤出机





第二章

皇甫灿拖着疲惫的身体回到了自己的宿舍，匆匆洗了个澡就滚上了床。现在已经是晚上九点多钟了，夜晚的临高虽然有着廉价的照明，毕竟无法做到像旧时空那样灯火通明的街道，9点钟的时候大部分人已经进入了梦乡。尽管身体在不停地发出即将猝死的警告，但是皇甫灿躺在床上睁着眼睛怎么也无法入睡——他已经有快两个月没有好好睡过觉了，自从上次港口的事故之后，本来忙于跑部的皇甫灿元老突然就被任命专心投入塑料密封件的研究工作中。

事情大约发生在三个月之前，那是某天晚上的11:30左右，博铺港突然响起了铺天盖地的消防铃声：着火了！所有人的心中都闪过这三个字。自从建港那天起，靠着超出当时世界几百年的管理技术和消防水平，一直没有发生过重大安全事故，但灾害总是会在人们放松警惕的时候袭来。纵然靠着平时严格的训练，博铺港的消防队员及时地清理出了防火带，防止了火势继续扩散，但对已经着了火的区域，缺乏现代工具的消防员们也无能为力，只能看着火焰吞噬着堆放在港口的货物。
“快，查查看是哪个区域着火了！”披着睡衣赶到现场的皇甫灿元老抓着港区的负责人吼道，也亏他能在这种情况下找到人。
“报告首长，我刚已经派人去看了，只不过，只不过他还没有回来。”负责人被身高一米九的皇甫灿元老像抓小鸡一样在手里晃来晃去，活都说不利索了。
“那你就自己去看，我要马上知道是哪个区域着火了！”
“是是是，小的马上去。”负责人一路小跑着跑向火场，迎面却被另一个人撞倒在地——正是刚才他派去的人,“不好了，着火的区域是2B！”那个员工也顾不上扶起他的上司，只是大声喊道。
“2B！”听到这个代号，皇甫灿的心就像被浸入了液氮中一样，别人不知道，他可清楚那里有着什么。看着港区内不断升高着的火焰，“疏散！疏散！”皇甫灿一边空挥着手一边大喊着，只可惜话还没喊出口就见一片亮光一闪，几秒钟过后，才听见“轰”的一声响，冲击波将所有人掀翻在地。

那一晚，整个海南岛都被惊醒了，甚至在远在琼州海峡对面的人也回忆说仿佛听见了多次爆炸的巨响。

博铺港爆炸事故是澳宋工业史上遇到的第一次大灾难，直接导致了上百人的死伤，其中大部分都是港口工作人员与消防员，博铺港也因此几乎完全停止运行长达一个月，数据显示甚至直到2年之后港口的某些功能都未能恢复到爆炸之前的水平，对澳宋的损失不可谓不重，却也因此将之前不被重视的消防安全，港口管理摆到了相当重要的一个位置。博铺港事件中所暴露出来的问题也一直被后世学者不断提及，成就了无数人的论文。
但对皇甫元老来说，这次爆炸带给他的影响主要有两点：第一点是长达一个月，仿佛脑子里被塞进了一窝蜂似的耳鸣；而第二点，就是他在督公的推荐下被临时提拔起来，在元老院的全力支持下负责开发耐腐蚀的封闭材料。
皇甫灿躺在床上继续胡思乱想着，他在爆炸后被编入了事故调查小组，进入了爆炸的中心区——2B区，这里之前堆放着的是即将运往广州作为军事以及基建用途的一部分危险化学品原料——他们被小心的封在玻璃罐和陶罐中。事后调查原因，认为是封口用的生漆老化，发生了泄漏，导致流出的硫酸和做缓冲用的稻草发生了反应，放出大量热量点燃了木质货柜。火势迅速蔓延，并在几分钟内产生了第一次爆炸，也就是掀翻了皇甫灿的那一次。之后不远处的另一个危险品存放区发生了殉爆，使事态进一步恶化。
运输安全的需求，工厂设备升级的需求，以及对绝缘材料的需求，硬是让澳宋在没有石油化工的情况下上马搞起了塑料工业。
“大风起兮云飞扬，安得猛士兮守四方。塑料，任何时候都要造，不造不行。你们想想，你带着老婆，走到工厂，吃着火锅还唱着歌，突然就被反应炉炸了！”所以，有塑料的日子，才是好日子！” ——马千瞩在博铺港阵亡烈士纪念仪式上发表的讲话。




第三章

“真是的，怎么都到这个点了还不来。”胡青白看了看手表，在教室前一圈又一圈地走来走去，不时怀着用怀着歉意的眼神望了望台下的孩子们。孩子们倒并没有因为漫长的等待而失去耐心——没法安安静静地在椅子上坐上几个小时的孩子是没法在芳草地留到今天的。
台下总共坐了11名孩子，八男三女，他们都是穷苦人家的孩子，在战乱与饥荒中失去了父母亲人，孑然一身时有幸遇上了元老院收容孤儿的队伍，才捡回了一条命。之后乘风破浪来到了临高，还得以进入芳草地学习。如今他们都已经完成了基本的扫盲教育。一周前他们被通知说要离开芳草地前往一个新的地方去学习，今天他们被集合起来等待那名迟迟不出现的元老，所有的孩子都怀着惴惴不安的心情坐在自己的座位上，或憧憬或害怕着。
李二十是其中最小的女孩子，她正坐在窗边，腰板挺得笔直，活像一尊塑像。
不过她的内心可不想外表看起来那么的平静，少年人的好奇心正在驱使她不停地猜测那即将来临的命运：她还能继续读书吗？她现在已经能熟练地读写常用字了，算数更是掌握得比同学们都要好，这对于一个佃户的女儿来说已经是不得了的成就了。她也曾听说有的学姐能够继续升入初中学习更多元老院高深的知识。不过学那么多东西干什么呢？靠算数和自然科学就能变出馒头来嘛？以她的见识显然没法回答这个问题。
走廊深处响起了响亮的脚步声，“有人正在快速靠近，步伐很重，这是不是要来教导我的元老呢？”，李二十支起耳朵，身体一动不动，脑子却胡思乱想个不停。
“真是非常不好意思，早上睡过头了。”冲进来的是满脸歉意的皇甫灿元老。昨天晚上翻来覆去就是无法入睡，等到好不容易睡着时已经是凌晨了，早上自然睡过头了。
台下的孩子们望着这个陌生的大块头元老，好奇和忍俊不禁交织着写在脸上。这就是孩子们和皇甫灿元老的第一次相遇。日后聚会时谈起这一刻，总能让他们津津乐道。
“算了算了，先不说这个了，这是上头指派给你的学徒，总共11名，你跟他们认识一下。”胡青白说着递过去一张名单。
“怎么有这么多！这得有小半个班了吧！带学徒不都是一个两个的嘛，哪有一次性带11个的！”看着台下的十一张小脸，皇甫灿不由抱怨道。
“你这次带领的这个项目啊，可算是让元老院出血本支持了，不仅是化工口，机械口，咱教育口也得大力支持啊。”胡青白并没有正面回答皇甫灿的问题，“再说了，人总是多点好的，至于他们能学到多少就看他们的造化了。”
“好吧好吧，一个也是带十一个也是带。”皇甫灿拿起名单，开始一个个点起名来。
“张一”
“到！”
“王二”
“到！”
“李三”
“到！”
“等等，这些名字都是什么啊，还能取得再随意点吗？”望着那满是“数字”的名单，皇甫灿吐槽道。
“刚才忘说了，按照惯例，你给这些孩子取个新姓名吧。”
“这样不太好吧，这些名字虽然简陋但也是他们父母的心意啊。”
“他们都已经没有父母了，许多孩子来到临高的时候姓名都已经忘记了，大多都是在难民营里头随便取的。”
“好吧，那以后你就叫皇甫易吧。”皇甫灿指着张一说。
“谅，撒，溪，恩，楼，切，拔，久，瑟。”皇甫灿按照顺序一一给孩子们把新的名字写在黑板上。
孩子们纷纷把自己的新名字记在本子上，他们不知道的是，皇甫元老并没有花什么心思来给他们取名，他们的新名字只是把相应的数字用皇甫元老在另一个时空的家乡话读出来而已。
“至于你嘛。”总算轮到李二十了，皇甫元老刚数完了一到十，正在卡壳中。
“就叫皇甫念吧，这个名字挺适合女孩子。”
李二十，现在应该叫皇甫念，静静地在本子上写下了“皇甫念”这三个字，今后这个名字将陪伴她终身。

几十年后，这十一个孩子都长成了能够独当一面的人才，他们共同撑起了整个共和国轻工业的半壁江山。他们以及他们的学生活跃在各所大学，工厂，以及研究所中。
不过也有有心人在翻查他们的资料室会发现，他们其中的大半，以及他们的导师皇甫灿元老，都是死于白血病或者癌症。





第四章

“高炉高又高，炉上白云飘。就怕倒下来，逃都没处逃。”皇甫灿仰头望着几米高的高炉，以及诗兴大发。身后的皇甫念是第一次到钢铁厂来，东看看西看看只觉得什么都是新鲜的，特别是面前那巨人般的高炉，工人们围着高炉团团转，就像小蚂蚁一般，这种场景更是她从未想象过的。
“你这作的什么诗啊，晦气。”陪同的钢铁厂元老抱怨道，“新造一个高炉现在对我们来说已经不算什么了。别说这种小高炉了，再大点的都没问题啊。再加上这几年钢铁厂一直在扩建，培养了大批的熟练工人，这不，临时就调拨一批来了。”
“这么大一座高炉，产量能达到多少啊？”皇甫灿的专业毕竟跟高炉不常有接触，此时只能虚心请教。
“在原料充足，开足马力的情况下每天生产20吨没有问题。话说这么多你们能用的掉吗？”
“这么多的电石光靠塑料生产肯定是消化不掉的，不过电石这东西在有机合成中可是宝贝啊。”皇甫灿挠了挠头，“而且多出来的部分大可以开放给民用。”
“民用？电石可是会爆炸的啊，这么危险的东西还能民用？”
“用途大着呢。”皇甫灿说着从包里拿出一本笔记本，“根据之前的调查，现在人民群众晚上照明主要使用的是原始的蜡烛，也就是城里人有条件使用煤气灯。其实这两样东西在照明上限制都不少。先说蜡烛吧，现在石油工业还没能开展，造不出廉价的石蜡蜡烛，传统的油脂蜡烛又太暗，再说价格也不便宜，哪怕是高收入的工人家庭，晚上也经常为了省钱而不点蜡烛。至于煤气灯嘛，你也知道，首先就是便携性几乎没有，像东门市这样的大城市还好，有规模化的管道，但是乡下地区就难以普及了。同时，要知道，随着城市人口的增加，每个月因煤气中毒而死亡的人数正在呈上升趋势。”
“所以呢？难道要开发电灯了吗？”钢铁厂元老丈二和尚摸不着头脑。
“看看这个。”皇甫灿拎起了之前一直让皇甫念拎着的是一个铁皮筒，筒的侧边连着一个圆锥形的金属罩。钢铁口元老回忆起仿佛在老电影中见过。
“这东西叫电石灯，里面有两层，下面放电石，上面放水，通过旋钮控制水滴落的速度，水跟电石发生反应放出乙炔气体照明。一盏灯的亮度足够照亮一间屋子，在没有普及电灯之前它可是为千家万户带来了光明啊。”
“那这可是个好东西啊。”钢铁口元老反复把玩着电石灯，灯的结构并不复杂，三两下就被拆了开来。“生产起来成本可以压到非常低。”
“这灯不仅可以民用，还可以用在采矿业，现在几个矿场大多都还是表面挖掘，迟迟没有开发矿道，很大一个原因就是没有合适的照明工具，有了这个，产矿量可以来一次大跃进了。甚至还可以用在奢侈品上，洪璜楠元老不是一直想开发销售马车嘛，你想想有两盏大灯的马车，夜里跑起来有多拉风。”说到得意处皇甫灿不由得笑了起来。

高炉生产电石用的是氧热法，即是在有氧环境下使部分粉煤燃烧生成合成气，发出的热量同时使剩余粉煤和粉状氧化钙发生反应生成电石。在竖式炉顶部加入粉末状的生石灰和焦炭或煤，从炉体上部混合进入反应区，经多次预热后的空气从竖式炉中部喷入，部分焦炭燃烧后生成二氧化碳和一氧化碳，放出大量的热，将生石灰与过量的焦炭预热至500-1500℃，随着焦炭燃烧的热量积累，炉内温度达到2000℃以上，发生反应生成电石，熔融的电石在重力作用下从下部排出。该法从石灰石中提取碳，生产电石并副产煤气、硅铁，以做到“一炉三用”。每生产1t电石（约含80%CaC2）,从石灰石中提取纯炭168kg左右,产生煤气6000m3(CO含量在55%)-2600m3(CO含量在95%),可生产约4.5t的甲醇。缺点是需要消耗大量的煤及焦炭，让本来就吃紧的存量雪上加霜。

随着第一炉电石的产出，元老院治下的人民惊奇的发现商店里出现了一种制作精巧，便宜又耐用的灯：只要放上水，再加上几块灰不拉几的“电石”，就能冒出明亮的火焰，几分钱的电石能用上好几个晚上。如此廉价高效的照明工具迅速地席卷了全国的日用品市场，从城里普通的百姓，到深山黎寨中的竹楼，甚至是崇祯皇帝夜批奏章的桌前，处处都亮起了那熟悉的火光。电石灯那银白色的火焰驱散了黑暗，也将人们聚到了一起：冬夜里，一间屋子里只需点起一盏灯，人们围坐于灯下，看书、写字、做针线、织毛衣，或是呆呆地想着心事。到了夏夜，人们又全都移师室外，把点着的灯挂在高大的树干上，三五成群，七八一伙地围坐于灯旁，或下象棋、或打澳宋牌。很多人摇着蒲扇，竖着耳朵，饶有兴致地听人讲着神仙鬼怪、花妖狐魅的故事。也有人三三两两地挨着，谈着小道消息，花边新闻，让精神兴奋，借以打发闷热的长夜。亦有人躺在藤椅上，就着灯光，看书读报，很快便打着哈欠，美美地进入梦乡。廉价的照明工具也让无数热爱学习的人有了挑灯夜读的资本，日后一旦回忆起年轻时的岁月，澳宋知识分子的心中总是会浮现出一张张相似的画面。
由于电石中不可避免的含有一定量的杂质，反应后产生的气体中有一定的磷化氢以及硫化氢，臭不可闻，在电灯普及以前，这种味道也不可避免地盘旋在一切有人气的地方。



  
   电石灯


   





第五章

“PE是聚乙烯，PP是聚丙烯，PVC是聚氯乙烯，PS聚苯乙烯，PA是……聚……聚丙烯酸？”皇甫念叹了口气，翻开刚盖上的书本，快速扫了一眼。这是一本临高印刷厂印刷出来的课本，标题是《聚合物材料》，外表看来和书店里处处可见的书籍差不多，但书封皮上盖着的大红色“绝密”印章，彰示着书中内容的重要性。
“错啦错啦，PA是聚酰胺，就是尼龙，聚丙烯酸是PAA。”皇甫瑟捧着自己的那本课本在给皇甫念验收老师布置下来的背诵任务。作为孩子们当中年纪最小的两个女孩儿，她们总是形影不离。
距离她们来到皇甫灿元老门下已经过了三个月了，在这三个月中，孩子们却一刻也没有休息过，皇甫灿元老亲力亲为，利用自己所有的空余时间来给孩子们进行数学，物理和化学的教学，期望尽快让孩子们至少能够达到旧时空高三学生的理科水平。而即使是皇甫灿没空的时候，孩子们也不能闲着：一部分的孩子会有机会跟着皇甫灿去生产部门参观实习，而剩下的则必须用着比旧时空高三学生刻苦数倍的精神快速吸收消化那一本本大部头里面的知识。
“我每天5:30起床，然后需要在10分钟内完成洗漱，以及床铺的整理，然后跑步去学校——那时候我们已经不跟别的同学一起上课了，所以都是在化工口专属的教室里面上课与学习。从寝室到教室的路途只有有15分钟，但哪怕是这点时间，我也不得不反复地回想理解书中的内容，并且一遍遍地背诵。到了学校，如果皇甫灿元老还没来的话我们就各自拿出书本和习题复习起来，不用监督和命令，每个人都知道自己在什么时候应该干什么时。而若是皇甫灿元老在的话，我们就会马上收拾好东西准备上课。一节课的时间从不固定，有时候只有一刻钟，但有一次我们也一直上到下午两点过。”——《皇甫念回忆录》
在这种快马加鞭的教育模式下，孩子们成绩的提高非常的显著，就在一周前，皇甫灿专门为他们举办了一场考试，其中4名孩子——包括皇甫瑟和皇甫念在通过了考试后获得了澳宋的高中文凭。仅仅获得高中文凭可是远远不够的，考完的第二天，皇甫念就领到了一批新书：《有机化学》、《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《高分子化学》、《高分子物理》、《高分子助剂》……
如果说之前的课程还算是可以理解，接下来的内容则让皇甫念感觉陷入了一个光怪陆离的世界，各种纷繁复杂的名词与长达数十字不知所云的名词定义彻底淹没了皇甫念那瘦小的身躯。而随着学习的深入，皇甫念也开始了解到自己学习的使命：从零开始，造出书上讲的一种名字叫塑料的材料。塑料这种东西她也不算陌生，皇甫灿拿过不少样品来给他们展示过：从那薄如蝉翼轻若无物有清澈透明的保鲜膜，到不朽不腐的塑料杯子。样样都给眼界尚浅的皇甫念留下了深刻的印象。不过让她在意的还有一件事：为什么在那遥远母国能如此大批量生产的东西，到了这儿却又生产不出来了呢？想来元老们的母国一定是个物产丰富，人杰地灵的好地方。也不知他们为什么要跑到这个穷地方来。有时看着讲台上讲课的皇甫灿，皇甫念也会开下小差：皇甫灿长得五大三粗的，一米九的身高，一百八十斤的体重，这样巨人般的身材她在流浪的路上也有见过——可无一例外都是有钱人家的习武子弟，毕竟养出这一身肌肉所需的蛋白质是普通人家根本无法想象的，但是皇甫灿虽然力气不小，却不是习武之人，而且只有三十岁不到，这些矛盾加上元老这个自带神秘光环的身份，总是让皇甫念浮想联翩。

看着刚刚背错的地方，皇甫念快速默读了几遍，尝试把书上的内容给牢牢地刻在脑子里。
“首先是背，虽说化学是一门理工科，但只有把所有的概念和理论都给背熟了，用的时候才能融会贯通。”皇甫灿元老总是这样教导孩子们。
“PE是聚乙烯，PP是聚丙烯，PVC是聚氯乙烯，PS聚苯乙烯，PA是聚酰胺，PU是聚氨酯，PC是聚碳酸酯……”皇甫念合上书本，又开始背诵起来。



  
《聚合物材料》（由皇甫念女士捐赠）

   






第六章

解决了电石来源的问题之后，几个工业部巨头们又在皇甫灿的领导下开始尝试生产乙炔气体并与氯化氢气体加成制得氯乙烯。
皇甫灿欣慰地看着面前奇形怪状的一些容器与管道——他们是工业口花了好大力气捣鼓出来的，由于从生产乙炔到参与聚合中间几步的产物和反应物都是气体，因此对于全部的管道和容器，严格的气密性是必不可少的。
电石法生产乙炔工艺主要包括:冷破、反应、压滤三个工序。首先，原料电石需自然冷却至80℃以下后送入复摆颚式破碎机进行两次破碎，使得电石粒度大小在8-50mm之间。电石颗粒由起重机械输送，依次经过加料漏斗和锁定漏斗进入乙炔发生器。在发生器内，乙炔与水接触，先在第一次隔板进行反应，通过耙子的转动去除电石外层的氢氧化钙，使电石表面不断更新，以加快水解速度。在耙子的搅动作用下，电石粒径逐渐变小，由一层隔板落入第二层隔板，继续进行反应，同样的过程使电石进入第三层、四层隔板。在此期间，随着水解反应的进行，电石表面生成的氢氧化钙不断地被去掉，直至反应完全。反应生成的乙炔气体从发生器的顶部输出，经过两次冷却后进入产品气储柜;电石渣从发生器的底部排出，进入乙炔回收装置，对电石渣浆中的乙炔气进行脱析回收。乙炔气体在水中的溶解度会随温度的升高而逐渐降低。因此，为了既能保证生产安全，又可以尽可能的将电石渣浆中的溶解乙炔回收，一般控制脱析温度在40-50℃之间。脱析后的渣浆水进入集渣池，然后送往压滤工序做脱水处理，废水返回反应系统循环利用，电石渣外销往其它部门回用。




由于以临高目前的生产力水平，并没有太好的方法安全地运输大量气体，因此将乙炔氯化车间建在生产车间的隔壁，从发生器产出的乙炔经清洗净化后直接进入下个步骤。


在反应器中，乙炔和氯化氢在以氯化汞为活性组分、以活性炭为载体的催化剂上气相反应生成氯乙烯。
主反应:乙炔+HCl→（HgCl2）CH2-CHCl
反应机理:乙炔先与氯化汞发生加成反应,生成中间产物氯乙烯氯汞。而氯乙烯氯汞不稳定,和氯化氢反应生成氯乙烯。
　　




乙炔法合成氯乙烯主要采用列管式固定床反应器。反应管径为57mm,管壁厚度为3.5mm,内装有平均尺寸为φ3×6mm的条状HgCl2/活性炭催化剂。乙炔和氯化氢按1:1.05到1:1.1之间的摩尔比混合后进入列管内装有氯化汞催化剂的反应器进行反应(反应器分为两段,当前段反应器中催化剂失活后则需筛分倒灌,后段转换为前段),在反应中放出的热量被列管外的循环冷却水带走,反应后粗氯乙烯气体依次进入水洗塔及碱洗塔,洗去气体中的氯化氢及二氧化碳。碱洗后气体通过干燥塔进行压缩、全凝、液化,液体氯乙烯通过低沸塔及高沸塔除去高沸物和低沸物,得到的精氯乙烯送入储罐。

氯乙烯生产中非常关键的东西就是催化剂，在旧时空有着多种多样既高效有清洁的催化剂以供使用，但考虑到临高目前的技术水平,皇甫灿还是决定先从最简单也最原始的氯化汞催化剂。用传统工艺方法，即浸渍法制备氯化汞催化剂。这种方法是以φ(3-4)×(6-9)mm的柱状优质活性炭作载体,在85-90℃的条件下,将活性炭浸渍于氯化汞水溶液中8-24h,以物理吸附的方式使氯化汞吸附在活性炭内,然后将含水质量分数为30%以上的湿式氯化汞催化剂,在氯化汞升华温度下用热风干燥至含水质量分数≤0.3%。这种方法的缺点是流程复杂,生产效率低,能耗高,且损失一定量的氯化汞,三废处理量较大。产生的废水含有大量的汞离子，皇甫灿可不想见到临高版的水俣病，况且现阶段汞对于临高来说并不便宜，因此这些废水都得先经过处理，回收其中大部分汞之后再进行排放。
氯化汞催化剂是电石乙炔法生产氯乙烯工艺中广泛应用的催化剂,然而它仍然有很大的缺陷,主要为:1.生产中更换新的催化剂后须养护7～20d,影响生产。2.由于汞离子是物理吸附在活性炭孔道内壁上的,热稳定性很差,升华流失快(136.2℃时,氯化汞的蒸汽压为133Pa),催化能力衰减快。一般生产1t氯乙烯就要消耗1.4～1.7kg氯化汞催化剂,在2.5t体系的反应器内,前后2台反应器的总催化时间也不过7000h。3.生产中由于氯化高汞易升华流失,存在部分汞盐随反应气体进入大气污染环境和进入产品而对产品造成危害之不足;同时,反应过程中氯化高汞被乙炔还原成金属汞,反应气经水洗后流入废水中;失活的废催化剂也会使环境受到污染。4.活性炭载体机械强度较低,易粉化,一般使用3300～3500h就必须筛分倒灌,不仅工作量大、工人劳动强度高,而且还耽误正常的生产时间。⑤汞催化剂失活后其活性不可再生。

而反应生产的尾气中仍残余大量氯化氢，这些氯化氢或者盐酸在生产过程中若不进行处理而是直接排放，将会给环境带来的非常严重的影响。因此所有的尾气都需经过水洗，其中的氯化氢经过水洗之后可以重新被作为盐酸溶液回收。





第第七章

失败
失败
失败
失败
失败
失败了
失败了
又失败了
…………
翻开保存在博物馆中皇甫灿元老的笔记，会发现即使在解决了原材料问题后，聚氯乙烯塑料的生产也并非一帆风顺。每一天皇甫灿和他的团队都在尝试着使用新的工艺，攻克出现的难关。可是当时过于原始的工业水平让他们的蓝图好似一个筛子，到处都是漏洞，而每一个漏洞都会让皇甫灿在笔记中添上一个或多个“失败”。在日后，皇甫灿元老发明塑料和澳洲发明家艾笛声发明电灯这两个例子，常常被当做“不畏艰险，屡败屡战，最后获得成功”的例子，被铭记在无数中小学生的作文当中。
正是刚刚过完新年的时候，在海南岛上，即使是寒冬腊月，气温也最多就是添一件外套的程度，太阳暖暖地照在身上，让人懒洋洋的。澳宋超越时代的生产力使这里的新年较之其他任何一个地方都要隆重且丰裕的多。人们提着礼物走亲访友，讨论着新年的计划，以及今年“春节联欢晚会”上有意思的节目。
皇甫灿独自躺在床上，盯着墙上的一块斑点想着心事。春节假期对于已经连轴转了几个月的他来说本应是个很好的休息机会，但职业习惯以及背后的压力让他即使在这时候也无法停止思考工作上的事。塑料项目在得到原料之后就一直进行的不顺利，各种各样的问题不断地浮现。从一开始的选料，到反应参数的选择，再到引发剂的使用，该如何散热等难关都让塑料团队消耗了大量的时间与精力。但消耗时间精力并不是最让皇甫灿头疼的，塑料项目就像一个无底洞一样，不知道还需要投入多少才能起效。皇甫灿知道，在元老院中已经出现了借这个项目来攻击马千瞩的声音了。哪怕不为了别人，也要为自己争这一口气。
皇甫灿盯着那墙上的斑点：它是暗褐色的，形状大体上是圆的，仔细看又会觉得并不规则。这不由使皇甫灿想起年前最后一次实验的场景，从中产出的塑料颗粒形状像极了这墙上的斑点。
按照这段时间摸索出来的经验，以及大图书馆的指导，将引发剂与净化压缩过的氯乙烯单体加入反应釜中使其发生预聚合，先要将反应物给加热到60℃，加快其反应，之后改通冷却水，以及时排出反应产生的热量。按照书上的说明，在反应大约20分钟之后即可停止反应，将预聚合釜中的物料转移进下一步反应容器中。
可问题就出在这里，在解决了引发剂选择，反应条件控制，满足了换热的需求，同时又找加工厂定制了改进过的反应釜以防止物料黏在釜壁上之后，还是无法得到所需要的产物。检测显示，引发剂确实引发了聚合反应，但不知为何，聚合反应生成的聚氯乙烯形成了一个保护壳，密不透风地包围住了引发剂，阻止了接下来的反应。得到的产物就像一快快面疙瘩一般，白白的聚氯乙烯块躺在釜底，沉在皇甫灿的心里。
马上又要开工了，得赶快在此之前想出解决的办法来。皇甫灿继续着他的思考。他也想过是不是引发剂的量加太多了，可事实证明，不管引发剂加多加少，影响的只是最后聚氯乙烯块的数量而已，该成块还是会成。
皇甫灿依然看着墙上的斑点，前几天刚下了场雨，或许是房顶有些许漏水，才形成了这样的斑点。
“漏水……水……”皇甫灿呢喃着，他几乎可以确定在反应釜中发生了教科书上说的“爆聚”，及因为反应的热量不能及时导出，使引发剂周围的单体快速反应成团，并阻止了进一步的反应。既然是因为热传导不出去，那就增加冷却量好了，加大冷却水流量，使用温度更低的冷却水，或者干脆找工厂重新订做一个有更多冷却水管的反应釜吧，不过这又要花上一笔预算，而且效果也不是那么显著……
不知是不是错觉，皇甫灿发现墙上的斑点好像跟几分钟之前略有些不一样了：它的体积稍稍变小了点，形状也有一些不同。好奇心驱使着他起身看一看这到底是怎么一回事，但心事又让他继续陷入了思考，现在哪还有时间花在这上面。
“变小了……小”如果是传热问题的话，换用更小体积的反应釜可不可以呢？这个想法在两周前就得到了验证，在其他条件不变的情况下，缩小反应釜体积的确让产物质量变好了，但随之而来的问题则是由于单次产量的大幅降低，聚氯乙烯的生产成本也直线上升，最后达到了一个无法接受的地步。“这是一个好方法，但不适用。”
忽然，墙上的斑点又开始了移动，皇甫灿揉了揉眼睛，这绝对不是自己眼花了，那斑点确确实实地开始了移动。皇甫灿放弃了思考，起身前往查看那奇怪的斑点。
“哦，墙上的那个斑点！原来是一只蜗牛！”
皇甫灿把那只受惊的蜗牛放在了手心。“蜗牛……螺旋……旋转……搅拌！对，就是搅拌！我怎么把这给忘了！”皇甫灿握着蜗牛喊出了声，“单纯地提升冷却量有什么用，问题是出在热量无法传出聚氯乙烯块，那么就用非常剧烈地搅拌使其一开始就无法长时间聚集在一起不就好了吗！”
“我想到了！我想到了！就是搅拌！”街上的行人惊讶地看着皇甫灿笑得像个180斤的孩子，手舞足蹈地跑过了街道。
从那天之后，中小学生的作文素材又得到了扩充，皇甫灿见蜗牛和开库乐梦衔尾蛇都成为了“灵感从天而降”的例子，在无数作文中被铭记。