如果穿越回古代怎么制造化肥？ 第1页

如果按照明朝的科技水平，不可能制造出化肥。

如果穿越回古代怎么制造化肥？

一般看小说喜欢看种田文，但是总是觉得种田文里面的粮食产量太高了，所以总是在脑补如果要是在古代能制造化肥的话就好了，一定能提高产量，解决很多问题（毕竟那时候造反的基本都跟吃不上饭有关）。但是怎么制造化肥就好头疼了，我能隐约想起来中学时化学课上说过制造尿素来着，但是原材料和反应条件在古代真的能做到吗？如果按照明朝的科技水平制造化肥，大概可以制造出什么化肥呢

农作物生长过程最重要、最需要补充、补充量最大的3种生长元素是：氮、磷、钾

以技术含量最低的过磷酸钙为例，含磷矿石储量不小，生产工艺也简单：2Ca5F(PO4)3+7H2SO4+3H2O＝3Ca(H2PO4)2·H2O+7CaSO4+2HF

但每生产一吨过磷酸钙就需发烟硫酸一吨，这东西在农业社会是不可能大量生产的。

钾肥的生产流程也很简单，青海部分盐湖含钾量较高可直接提供氯化钾，但要作化肥使用也还需脂肪胺浮选，分离钠钙镁，提纯；之后没有公路、铁路也运不出来。当然草木灰也是钾肥，但是其来源和供应量都是相当有限的。

最关键还是氮肥。

氮是蛋白质的重要组成部分，氮在植物生长过程中的作用是其它任何元素都无法替代的。农田生态系统不同于自然生态系统最大的不同之处在于：其每年有大量的物质（即收获物）被带离系统。虽然其中大部分都可以从土壤、空气、肥水中得到补充，但是在工业革命以前氮、磷、钾却补充很困难，尤其是既不能从成土母质中获得补充、又极易流失挥发的氮。空气中虽然有大量的氮气，但是氮气分子中由于含有氮-氮三键，化学性质特别稳定，不能被植物吸收，绝大多数植物只能吸收氮的化合物。

所以，农田生态系统氮输入的形式只有3种：施肥+农田生物固氮+雷电固氮。而在工业革命以前，在“合成氨工艺”发明以前，施肥的氮的最终来源也只能是“雷电固氮+生物固氮”。所有施用的含氮肥料：各种肥饼和酒糟、糖渣、豆渣、油渣等，其实际只是农田的氮输出的极小一部分的返还，农田的其余绝大多数氮输出都被消费或挥发或流失了。

合成氨工艺的化学反应式为：N2+3H2＝2NH3

但是，这个反应只有在高温高压下才能进行。现在常用的高压法的反应压力为70~100Mpa，早期使用的低压法也需达到10Mpa。1平方米的面积上承受1牛顿压力时压强为1帕斯卡[1Pa=1N/(M×M)]。1公斤力＝9.8牛顿。

合成氨 - 化工工艺- 百度文库 合成氨 - 化工工艺 - 百度文库

也就是说，合成氨反应塔和管道必须在数百度高温下承受10Mpa以上压强——每平方厘米承受约100公斤压力，经年累月而毫不变形。

所以，“大炮和黄油是工业化的一体两面”，如果没有高质量合金钢，不仅造不了近现代大炮，同样造不了合成氨设备，也就不可能有氮肥。

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补充一下，如果不追求规模生产，不计较生产成本，可以开“金手指”的情况下，土法生产部分“化肥”还是可行的。

例如：

八路军竟懂“炼丹术”？农村神秘器具成为土法制硫酸“法宝”！ 八路军竟懂“炼丹术”？农村神秘器具成为土法制硫酸“法宝”！ 晋察冀军区大岸沟化学厂在1942年以后，每日可生产50%浓度的硫酸600千克。硫酸问题解决后，过磷酸钙（P肥）也就能生产了。

专业人士@法式滚筒YEboss 提供了煤炭炼焦制氨的路线，结合前面，硫酸铵（N肥）也就能生产了，还有土法提炼硝霜也能产一点N肥，当然其产量都是少得可怜。

此外，如果不纠结于“制造出化肥”，扩大到“获得”大量“非传统农家肥”，那么：大规模烧荒后收集草木灰可获得K肥，组织船只、人员到海外挖鸟粪可获得P肥，去智利阿塔卡马沙漠挖硝石可获得N肥。

就只有这些办法了。

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我决定修改一下答案，做出真正的化肥。

我们还是从最常见的氮肥入手，既然要做氮肥，那么我们不可避免的就要解决氮源的问题，也就是说我们要得到氨。纵观人类历史，得到氨的手段无外乎两种

1.合成氨

合成氨是我们现代得到氮肥最有效的方式，特点就是原料便宜，用氮气和氢气就可以。但实际上难点在于合成氨是高温高压过程，穿越回古代设备问题难以解决，而且需要催化剂，如果不带资料的话催化剂没几年搞不出来，所以这条路线就只能跳过了。

2.煤炭炼焦

煤炭在炼焦过程中会生成少量氨气，这是由于煤本身含有一定的含氮杂环，在炼焦过程中这些氮元素会以氨气的形态释放出来，混合在焦炉煤气之中。实际上在人类没有搞出合成氨的年代，我们就是通过这种方法得到少量氮肥的。因此如果不幸穿越回古代，这就是得到氨气最简便的方法。

至于生产设备吗，这实际上不是问题，土法炼焦并不困难，只要把焦炭堆积起来，然后用土一盖，点把火就行了。上世纪60年代我们国家大炼钢铁，这种炼焦技术广泛存在于北方农村。当然这不太环保，不过既然你都穿越了，也就没人管你环评和安评的问题了。

图中就是简单的土法炼焦装置，当然为了方便收集气体，可能需要对焦炭的堆积方式进行一点修改，保留一个出气口最好。为了提高效率最好的方式还是做一个炼焦炉，这在我国古代是完全可以做到的，我们国家在东汉时期就有高炉了，后期为了烧陶瓷，窑炉技术是绝对过关的。

有了氨气现在你要做的就是找一个吸收介质，把氨气吸收下来，然后做成氮肥，吸收介质无非就是酸，常见的就是硫酸，盐酸和硝酸。这里用硫酸最方便，盐酸的生产比较复杂，需要电解食盐水，然后还要做氢气和氯气的燃烧器，这在古代就比较困难了。如果要跳过这条路线，可以用硫酸与食盐反应，这样显然不如硫酸方便。而且盐酸容易挥发，保存与使用不如硫酸方便。至于硝酸，这就更加复杂了，要么对空气高压进行放电得到氮氧化物，要么用氨氧化得到，显然这在技术上非常困难。综上所述还是用硫酸吸收最为方便。

硫酸的生产方法又有以下几种

1.接触法

现代化工常用的方法，需要对硫铁矿或硫磺进行燃烧，生成二氧化硫，然后将二氧化硫与空气接触氧化生成三氧化硫，然后用浓硫酸吸收，对于穿越者，这个难度太大了只能跳过。

2.铅室法

比较古老的化工生产方法，主要用硫磺已经硝石燃烧，硫磺燃烧生成二氧化硫，硝石燃烧生成氮氧化物，氮氧化物对二氧化硫进行氧化生成三氧化硫，进一步得到硫酸。这个工艺18世纪就有了，按照古代的技术水平稍微麻烦一点还是可以做到的。

3.干馏法

如果你觉得铅室法比较困难，那不要紧，我们还有技术含量更低的方法，那就是对硫酸盐形成的矿物直接进行干馏，也能得到浓硫酸。这种方法古老到什么程度，我国东汉时期的炼丹术士就玩过。你只需要找到绿矾或者胆矾的矿产，然后架起一口锅直接烧就可以了。

至于容器问题，这也很简单，硫酸腐蚀性强，铁锅必然是不行的，但架不住我国古代陶瓷技术发达，铁锅不成，弄个陶瓷的水缸还是非常容易的。

干馏绿矾之后你会得到浓硫酸，这时候你需要往里头兑点水让它变成稀硫酸，然后弄根管子，把炼焦的煤气通到这水缸里就行了，氨气与稀硫酸接触以后就会生成硫酸铵，最后你能得到硫酸铵的溶液。

实际上有硫酸铵的溶液就可以直接当化肥使用了。如果你想把你的产品运输到全国各地，嫌液体的运输麻烦，可以点把火或者用日光把水蒸干，这样就能得到固体硫酸铵了。

综上所述，如果你穿越回古代，又想搞合成氨，你首先去景德镇找个施工队，然后把他们带到山西给你盖一个炼焦炉，然后找几个当地人帮你炼焦。接着去武当山找个道士，让他带你去挖绿矾，炼硫酸。最后找几个晒盐工人，把硫酸铵溶液晒干就行了。