第257章 您肯定能算出来
维生素C,也称抗坏血酸,分子式C6H8O6,可作为药品、保健品、饲料添加剂和食品添加剂。据美国BUSINESSWIRE公司的估计,2020年全球维生素C的总销量在22万至23万吨,市场规模约为11亿美元。
另一个数据是,2020年中国国内维生素C的产量为21.3万吨,出口量超过16万吨。
用人话来说,就是到21世纪20年代的时候,中国已经基本垄断了全球的维生素C生产。
不过,在20世纪80年代初,中国的维生素C生产还处于很弱小的状态。1982年,全国维生素C的总产量约为3500吨,不到全球总产量的5%。
生产维生素C所需要的原料很简单,主要就是葡萄糖。最早的维生素C合成方法由瑞士化学家Reichstein发明,称为莱氏法。其工艺流程是先把葡萄糖在高温下还原成为山梨醇,再发酵成为山梨糖,随后加入丙酮制成二丙酮山梨糖,用氯和氢氧化钠氧化成为二丙酮古龙酸(DAKS),再经过催化重组生成维生素C。
20世纪70年代,中国科学家尹光琳发明了两段发酵法,俗称“两步法”,即在莱氏半的基础上,增加了一个发酵过程,把使用丙酮、氯和氢氧化钠生成DAKS的过程用另一次发酵替代,由山梨糖直接生成2-酮基古龙酸(KGA),然后再生成维生素C。
两段发酵法的一大优点就是减少了化工原料的使用,简化了生产流程,降低了设备投资,而且还减轻了工业三废处理的压力。
在80年代初这个时间节点上,两段发酵法还是一种刚刚提出来的方法,工艺流程远不如已经有近50年历史的莱氏法成熟,生产过程中存在着许多问题,以至于国内一些新建设的维生素C装置仍在使用莱氏法。
其他企业不掌握两段发酵法的技术要领,不意味着高凡也不掌握。他深知这种工艺的优势,也知道这种工艺在未来几十年中进行了哪些改进。
此前,他没有直接把维生素C的生产提上日程,是因为维生素C的生产装置的确是比较昂贵。他连200万元贷款都申请不下来,哪里敢动贷款1个亿的念头?
不过,现在资金的问题已经有解决方案了,那就是找财大气粗的哈奇集团。
哈奇集团不是在维生素厂有股份吗?那么这件事就是自家的事情了,提供个三五千万美元的贷款,对于哈奇集团来说不过是大象腿上拔根汗毛的事情,回头赚了钱有10%是属于哈奇集团的,它有什么理由不答应呢?
“两步法?我听北方制药厂的工程师说起过。”海青文果然博学,他回忆着说道,“好像这种方法还有很多问题,产品质量不够稳定。对了,他们说最关键的一点是发酵基质浓度低,同样产量的装置,发酵罐的数量要增加好几倍,占用面积大不说,能耗也更高。”
“海老师高!”高凡由衷地给海青文点了一个赞。这位仁兄不是搞这个领域的,随便听人说起一嘴,居然能够记得这么清楚,表述上也没啥讹误,实在是很了不起了。
“我这里画的,就是一个改进型的发酵罐,取消了原来的发酵罐中的搅拌机械,直接用压缩空气来实现搅拌,从而可以增大发酵罐的容积,减少发酵罐的数量,而且有非常明显的节能效果。”高凡用手指着自己带来的图纸,向海青文和周晓芸介绍道。
海青文点点头,用压缩空气进行液体搅拌并不是什么新技术,属于很成熟的化工工艺了。他同样用手指指点着图纸,评论道:“用压缩空气来实现搅拌,这个思路倒是完全可行。但罐体如何设计,通风量、气流密度、气流速度,都要进行很精确的计算,否则……”
说到这,他突然顿住了,抬眼去看高凡时,发现高凡正笑眯眯地看着他,他一下子就明白了:
“你不会是让我帮你算这些公式吧?”
高凡连声否认:“没有没有,您让您的研究生来算就行。师兄师姐们的水平,我是完全相信的。”
“他们充其量也就能够帮着打打下手。”海青文说,“这个流体模型非常复杂,我都不敢说能够算出来,何况是他们。”
“您肯定能算出来。”高凡笃定地说,其实是把此前说的什么让研究生计算的话给自我否定了。
“剩下这些呢?”海青文指了指余下的图纸,问道。
“和这个类似,都是我琢磨出来的工艺优化方案。”高凡说,他一个一个地给二人解释道:“这个是用于分离硫酸钠和粗VC晶体的刮刀式下出料离心机,用来替代传统的三足式离心机,能够大大地提高效率;这个是活塞式离心机,用来分离精VC晶体;这个是连续型结晶器,用来取代目前使用的结晶器,生产效率能够提高三倍以上……”
“你不会是想让我这个老头子帮伱完成所有这些设计吧?”海青文眼睛立了起来。
高凡的图纸,只是提出了设备的设计思路,但要转化为最终的设计,还要做很多工作。比如一台进行液固分离的离心机,设计时需要考虑液体的密度与黏度、固体颗粒的密度与粒径,还有什么斯托克斯区、夏尔谢夫力,咳咳,划掉……,反正就是有一大堆需要计算的内容,极其麻烦。
海青文当然会做这些计算,但他估计了一下,觉得如果由他一个人来完成这些设计,他呆在沧塘就别干别的事情了,专门为高凡打工即可。
可他分明是来研究煤炭液化的好不好!
“让海教授一个人干肯定是不行的。”周晓芸赶紧打圆场,她翻看了一下图纸,对高凡问道:“小凡,这些设计,你希望多长时间能够完成?”
“一个月,是吗?”高凡问道。
“起码需要20个功底扎实的工程师,海教授负责安排任务,我也可以提供一些支持。”周晓芸说道。
“功底扎实是指什么,技术科的工程师可以吗?”高凡问道。
周晓芸摇摇头:“咱们技术科最多能有三到四个人满足要求,你必须找到外援。”