維生素c,也稱抗壞血酸,分子式c6h8o6,可作為藥品、保健品、飼料添加劑和食品添加劑。據美國bessire公司的估計,2020年全球維生素c的總銷量在22萬至23萬噸,市場規模約為11億美元。
另一個數據是,2020年中國國內維生素c的產量為21.3萬噸,出口量超過16萬噸。
用人話來說,就是到21世紀20年代的時候,中國已經基本壟斷了全球的維生素c生產。
不過,在20世紀80年代初,中國的維生素c生產還處於很弱小的狀態。1982年,全國維生素c的總產量約為3500噸,不到全球總產量的5。
生產維生素c所需要的原料很簡單,主要就是葡萄糖。最早的維生素c合成方法由瑞士化學家rei發明,稱為來氏法。其工藝流程是先把葡萄糖在高溫下還原成為山梨醇,再發酵成為山梨糖,隨後加入丙酮製成二丙酮山梨糖,用氯和氫氧化鈉氧化成為二丙酮古龍酸daks),再經過催化重組生成維生素c。
20世紀70年代,中國科學家尹光琳發明了兩段發酵法,俗稱“兩步法”,即在來氏半的基礎上,增加了一個發酵過程,把使用丙酮、氯和氫氧化鈉生成daks的過程用另一次發酵替代,由山梨糖直接生成2酮基古龍酸kga),然後再生成維生素c。
兩段發酵法的一大優點就是減少了化工原料的使用,簡化了生產流程,降低了設備投資,而且還減輕了工業三廢處理的壓力。
在80年代初這個時間節點上,兩段發酵法還是一種剛剛提出來的方法,工藝流程遠不如已經有近50年曆史的來氏法成熟,生產過程中存在著許多問題,以至於國內一些新建設的維生素c裝置仍在使用來氏法。
其他企業不掌握兩段發酵法的技術要領,不意味著高凡也不掌握。他深知這種工藝的優勢,也知道這種工藝在未來幾十年中進行了哪些改進。
此前,他沒有直接把維生素c的生產提上日程,是因為維生素c的生產裝置的確是比較昂貴。他連200萬元貸款都申請不下來,哪裡敢動貸款1個億的念頭?
不過,現在資金的問題已經有解決方案了,那就是找財大氣粗的哈奇集團。
哈奇集團不是在維生素廠有股份嗎?那麼這件事就是自家的事情了,提供個三五千萬美元的貸款,對於哈奇集團來說不過是大象腿上拔根汗毛的事情,回頭賺了錢有10是屬於哈奇集團的,它有什麼理由不答應呢?
“兩步法?我聽北方製藥廠的工程師說起過。”海青文果然博學,他回憶著說道,“好像這種方法還有很多問題,產品質量不夠穩定。對了,他們說最關鍵的一點是發酵基質濃度低,同樣產量的裝置,發酵罐的數量要增加好幾倍,占用麵積大不說,能耗也更高。”
“海老師高!”高凡由衷地給海青文點了一個讚。這位仁兄不是搞這個領域的,隨便聽人說起一嘴,居然能夠記得這麼清楚,表述上也沒啥訛誤,實在是很了不起了。
“我這裡畫的,就是一個改進型的發酵罐,取消了原來的發酵罐中的攪拌機械,直接用壓縮空氣來實現攪拌,從而可以增大發酵罐的容積,減少發酵罐的數量,而且有非常明顯的節能效果。”高凡用手指著自己帶來的圖紙,向海青文和周曉芸介紹道。
海青文點點頭,用壓縮空氣進行液體攪拌並不是什麼新技術,屬於很成熟的化工工藝了。他同樣用手指指點著圖紙,評論道:“用壓縮空氣來實現攪拌,這個思路倒是完全可行。但罐體如何設計,通風量、氣流密度、氣流速度,都要進行很精確的計算,否則……”
說到這,他突然頓住了,抬眼去看高凡時,發現高凡正笑眯眯地看著他,他一下子就明白了:
“你不會是讓我幫你算這些公式吧?”
高凡連聲否認:“沒有沒有,您讓您的研究生來算就行。師兄師姐們的水平,我是完全相信的。”
“他們充其量也就能夠幫著打打下手。”海青文說,“這個流體模型非常複雜,我都不敢說能夠算出來,何況是他們。”
“您肯定能算出來。”高凡篤定地說,其實是把此前說的什麼讓研究生計算的話給自我否定了。
“剩下這些呢?”海青文指了指餘下的圖紙,問道。
“和這個類似,都是我琢磨出來的工藝優化方案。”高凡說,他一個一個地給二人解釋道:“這個是用於分離硫酸鈉和粗vc晶體的刮刀式下出料離心機,用來替代傳統的三足式離心機,能夠大大地提高效率;這個是活塞式離心機,用來分離精vc晶體;這個是連續型結晶器,用來取代目前使用的結晶器,生產效率能夠提高三倍以上……”
“你不會是想讓我這個老頭子幫你完成所有這些設計吧?”海青文眼睛立了起來。
高凡的圖紙,隻是提出了設備的設計思路,但要轉化為最終的設計,還要做很多工作。比如一台進行液固分離的離心機,設計時需要考慮液體的密度與黏度、固體顆粒的密度與粒徑,還有什麼斯托克斯區、夏爾謝夫力,咳咳,劃掉……,反正就是有一大堆需要計算的內容,極其麻煩。
海青文當然會做這些計算,但他估計了一下,覺得如果由他一個人來完成這些設計,他呆在滄塘就彆乾彆的事情了,專門為高凡打工即可。
可他分明是來研究煤炭液化的好不好!
“讓海教授一個人乾肯定是不行的。”周曉芸趕緊打圓場,她翻看了一下圖紙,對高凡問道:“小凡,這些設計,你希望多長時間能夠完成?”
“一個月,是嗎?”高凡問道。
“起碼需要20個功底紮實的工程師,海教授負責安排任務,我也可以提供一些支持。”周曉芸說道。
“功底紮實是指什麼,技術科的工程師可以嗎?”高凡問道。
周曉芸搖搖頭:“咱們技術科最多能有三到四個人滿足要求,你必須找到外援。”
滄海揚帆