Так, на платиновых катализаторах при наиболее оптимальной температуре 450 градусов выход оксида азота составлял более 93 процентов, непрореагировавшего аммиака - чуть более процента, и остальное - молекулярный азот. А для катализатора из окиси железа - то есть обычной ржавчины - оптимальной температурой было уже 670 градусов - при этом в окись азота переходило 90 процентов аммиака, непрореагировавшего аммиака практически не было, и 10 процентов - молекулярный азот. То есть катализаторы на окиси железа были почти идентичны катализаторам на платине. А примешивание к ним 3-4 процентов висмута было даже эффективнее платины - при 600 градусах выход окиси азота составлял уже 95 процентов. Пока это мелочь, но надо будет озадачить химиков выцарапать висмут из висмутовых бронз - если дойдем до больших объемов производства, то каждый процент будет вырастать в дополнительные тонны кислоты и сотни убитых фрицев.
Собственно, на этих технологиях Германия и воевала в первую мировую войну, когда доступ к чилийской селитре был утерян - только в 1915м она производила таким образом сто тысяч тонн азотной кислоты. Конечно, платина в качестве катализатора более удобна в том числе и по своим механическим свойствам - так, платиновые сетки строятся из проволоки диаметром 0,04-0,06 миллиметра, с густотой плетения одна-три тысяч петель на квадратный сантиметр. То есть получается очень большая площадь контакта. Окись железа так, естественно, не сплести, а появляющаяся на железных проволочках ржавчина будет быстро уноситься набегающим потоком. Поэтому наши сейчас работали над пока лабораторными установками, в которых можно было бы создать большую поверхность именно ржавчины. Проблема еще заключается в том, что нельзя устанавливать слишком низкий поток реагентов - при окислении - собственно, сгорании - аммиака происходят шесть разных реакций, и те реакции, в результате которых образуются не оксиды азота или азотная кислота, а молекулы азота - вредные для нас. И на железных катализаторах азот как раз интенсивно образуется при высоких температурах - при 700 градусах - уже пятнадцать процентов, а не десять, как при 670, при 800 - 20, при 865 - 44 процента. Соответственно, смесь надо все-таки быстро прогонять, чтобы область реакций не достигала таких температур. Или как-то механически отводить тепло, образующееся при сгорании аммиака.
Ладно, если не получится с большими катализаторами, будем делать множество лабораторных - сечением порядка трех квадратных сантиметров, благо на таких установках и проверяли те выкладки, что были в учебниках и справочниках - просто будем запитывать эти трубки одной большой трубой и так же и забирать. Или компоновать в плоские наборы, чтобы было удобнее отслеживать температуру ... а ведь может потребоваться регулировать потоки индивидуально ... в общем, придется изрядно повозиться. Да и менять железные катализаторы скорее всего придется чаще - это платиновые даже после шести недель работы снижают активность где-то на три-пять процентов, железные наверняка придется менять чаще.
Ну а очистка аммиака и воздуха требуется при использовании любого катализатора, но они и так тут очищались - газы пропускались и через щелочи, и через уголь, известь, растворы солей меди - для каждого из каталитических ядов применялся свой способ. Зато что железный, что платиновый катализаторы имели сравнительно широкий диапазон температур, при которых выход был приличным - так, для железных катализаторов выход более 80 процентов достигался при температурах от 600 до 780 градусов, то есть лаг регулировки процесса составлял почти двести градусов. Для платины этот диапазон был шире - от 370 до 640 - почти триста градусов, то есть и в этом плане платина была более технологична. Хотя примесь висмута в железо расширяла диапазон более чем до четырехсот градусов - от 400 до 840 - в этом плане этот катализатор был самым предпочтительным - и доступным, и упрощающим регулировку процессов, оставалось решить проблемы с быстрым износом и малой механической прочностью ржавчины. Другие катализаторы имели уж очень небольшой диапазон - так, для окиси хрома он составлял всего 60 градусов - от 630 до 690 - регулировать работу установки на таком катализаторе было бы сущим мучением.
Были и другие варианты технологий - например, вместо воздуха применять чистый кислород - чтобы азот воздуха не путался под ногами. Ну и еще вариант - получать оксиды азота в электрической дуге, как норвежцы. Тут уже все упирается в достаточное количество электроэнергии. Где-то читал, что ежедневно в молниях образуется два миллиона тонн азотной кислоты. Два миллиона тонн. И за счет этого ежегодно каждый гектар земной поверхности получает 15 килограммов азотной кислоты. В среднем. Где больше молний - больше, где меньше - меньше, но силы природы, мать их, поражают. Так что стоило попробовать и этот способ получения азотной кислоты, благо он известен еще с конца 18го века, а столетием позже, в 1897 году, Рэлей получал выход азотной кислоты в 50 грамм на 1 кВт-ч. В 1902 на Ниагарском водопаде построили завод для выработки азотной кислоты в электрических дугах - там горело порядка трехсот дуг напряжением до 15 тысяч вольт, но количество получаемой кислоты не окупало затрат. Ну, так это в их условиях, когда экономические моменты превалируют над вопросами выживания. Нам же себестоимость не важна - нам важно получить кислоту.
Правда, норвеги в начале века также начали эксперименты с получением кислоты из воздуха - они начали воздействовать на электрическую дугу магнитным полем, в результате та сильно отклонялась в сторону, разрывалась и возникала заново, уже в другом месте. Прерывая таким образом дугу тысячу раз в секунду они получили дугу в виде тонкого диска диаметром до двух метров - а это уже не те тонкие ниточки, что были у американцев - через такое сечение можно было пропустить много воздуха. Причем начинали они с аппарата мощностью всего в три лошадиные силы (я вычитал про это в книге от 1926го года - тогда, да и позднее, мощность электростанций порой измеряли в лошадиных силах, а не в киловаттах - опять же, часто тут писали не "ватт", а "уатт" - килоуатт, мегауатт - просто транскрибируя фамилию ученого без привязки к русскому произношению), потом перешли на двадцать, опытный завод работал на мощности в 150 лошадей, ну а уж потом понеслась - тысяча, две с половиной, сорок тысяч, и к 1910му году - сто сорок тысяч лошадиных сил. Немцы в 1905 пошли по другому принципу - они возбуждали в трубе дугу длиной до семи метров. У нас Горбов и Миткевич придумали в 1906м году свой вариант печи - при напряжении четыре тысячи вольт и общей мощности всего полкиловатта - у наших выход азотной кислоты составлял 70 грамм на киловатт-час, у норвегов - 67, а у немцев - 63 грамма.
В принципе, сотню киловатт мощности под это дело мы найти сможем - у нас их было под десяток мегаватт. Так что в сутки теоретически сможем получать примерно полторы сотни килограммов азотной кислоты. И это не предел - обогащение газовой смеси кислородом до пятидесяти процентов, использование сухих газов, без водяных паров, повышает выход до 250 грамм с киловатт-часа - в три с половиной раза больше, то есть со ста киловатт - уже 25 килограммов в час, полтонны кислоты в сутки. А это еще дополнительные четыре центнера пороха к той тонне, что вырабатывалась окислением аммиака - 800 000 патронов для пистолетов-пулеметов. Или 26 500 снаряженных рожков по тридцать патронов, или 5 300 человеко-боев средней интенсивности с расходом по пять рожков на бой - в основном засад и нападений на посты и колонны, а если считать по пятьдесят трехпатронных очередей, из которых девяносто процентов только придавит немца, а попадет только десять процентов, то есть пять очередей, то это целая дивизия - 25 000 выбитых фашистов - на время или навсегда. В сутки. Тоже неплохо.
Понятное дело, что это - в идеале - сейчас и фриц стал более осторожным, и их колонны уже менее нам доступны, так что засадные действия уже не приносили того навара, что в начале, так что мы подумывали о более широком проведении рейдов вглубь захваченной советской, а то уже и изначально немецкой территории - в общем, туда, где немец еще самоуверен и не пуган широкими диверсионными действиями. Да и на учебных стрельбах сжигалось много патронов - мы интенсивно тренировали народ. Но даже если удастся вывести из строя хотя бы тысячу - по 800 патронов на фрица - это будет неплохим вложением этой сотни киловатт установленной мощности. Ведь, как я писал ранее, в немецкой пехотной дивизии из шестнадцати тысяч личного состава непосредственно бойцов поля боя - немногим более трех тысяч, остальное - артиллеристы, минометчики, зенитчики, связисты и прочие шорники с ездовыми - воевать, в принципе, могут, но в полевом бою натасканы уже не так хорошо, как непосредственно пехота, а значит менее опасны и будут нести более высокие потери. Так что, выбивая на этих дополнительных четырех центнерах пороха по тысяче фрицев в день, мы за три дня будем снижать боеспособность очередной пехотной дивизии как минимум в два раза. Ну, не менее чем на треть - если учесть, что как минимум половина боев - это засады и нападения на тыловые подразделения. Пусть из этой тысячи две трети окажутся раненными - это нас тоже устроит - пока фриц будет лечиться, он не сможет воевать - на других ляжет повышенная нагрузка, так они в конце концов и надорвутся.