他让中国纯碱工业勇立世界潮头

——纪念中国化工泰斗侯德榜诞辰135周年

  • 来源:科普时报
  • 作者:□ 叶建华
  • 2025-08-08 09:51

如今,纯碱在日常生活中随处可见,殊不知百年前的中国,这抹白色晶体全赖进口。百姓因买不起碱,只得吞咽发酸的馒头;制革、造纸、纺织、染料等工业发展都离不开纯碱,民族工业因缺少制碱技术,举步维艰。而他却改写了中国纯碱工业的命运。他便是被誉为“中国化工泰斗”的侯德榜。

2025年8月9日,是中国科学院院士侯德榜(1890年8月9日-1974年8月26日)诞辰135周年纪念日。他用毕生心血谱写了一曲科学报国的壮歌,面对战乱频仍、资源匮乏的困境,不断创新,于1943年独创“侯氏碱法”,打破了“中国人造不出碱”的断言。他的名字,如同那洁白的纯碱,纯净而坚实,永远镌刻在中国科技发展的丰碑之上,值得我们永远铭记。

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500多次试验,破解德国察安制碱法

“蓝眼睛黄头发的西方人能够办到的,我们黑眼睛黑头发的中国人也一定能够办到。”

1937年“七七事变”后,天津塘沽遭日军侵占。为了保存中国化工火种,在日本侵略者占领天津永利碱厂后,永利碱厂创办者范旭东和永利碱厂技师长侯德榜决定西迁至四川乐山五通桥,建设永利川厂。

在四川,永利川厂只能就近使用井盐作为原料,而井盐的成本远高于海盐,盐利用率仅为70%左右的索尔维制碱法显然无法满足需求。在了解到德国已研发盐利用率可达96%的察安制碱法后,范旭东和侯德榜拟购买德国察安制碱法专利。

当侯德榜率领团队前往德国洽谈时,德方不仅专利费要价高,而且提出用察安制碱法生产的纯碱不得销往我国东三省。

侯德榜无法接受德国人提出的丧权辱国条约,拍案而起,坚定了“蓝眼睛黄头发的西方人能够办到的,我们黑眼睛黑头发的中国人也一定能够办到”的决心,决定自行研发优于索尔维制碱法和察安制碱法的制碱技术。

当时,在日寇蹂躏下的中国可谓炮火连天、民不聊生,科技攻关的难度是今天的我们难以想象的。在华西,人们连一支温度计都难以买到,更不用说其他精良仪器设备。好在侯德榜曾留学美国,了解情况、广植人脉,他便将新法试验总部设立在美国,并坐镇美国纽约运筹帷幄。

1939年春,侯德榜将永利川厂研究部技师郭锡彤、谢为杰等试验人员迁往条件稍好的香港,而他在美国遥控指挥察安制碱法试验。

那时候,他们手中只有在德国柏林书店购买的简略资料。侯德榜带领技术人员,进行了500多次试验,分析了2000多个样品,才试验成功,使梦想成为现实。

1939年10月,侯德榜离开美国回到香港,他和香港试验组同事一起对试验做了系统总结,认为已基本破解察安制碱法。

战争期间突破重重困难,“侯氏碱法”终于问世

“制造碳酸钠和氯化铵的‘侯氏碱法’,在技术上将有极重要的贡献。”

侯德榜并不满足于德国人的成果,他的思维在地下九仞、天上九重之间飞翔。他希望冲破窠臼、另辟新径,使制碱新法更加科学、更加合理、更加节约。

一天晚上,侯德榜在办公室墙上的新法制碱流程图前驻足沉思,手指停留在固体碳酸氢铵原料上。他想,如果用液体碳酸氢铵替代固体碳酸氢铵,直接和盐水发生反应,可省去碳酸氢铵的结晶、分离、溶解等一系列步骤,将会减少一些工序,大大节省生产成本,对察安制碱法将是一个新突破。侯德榜认为,根据化学原理,这一设想是可行的。

第二天,侯德榜将他的设想与试验组同事进行了交流,得到了大家的热情支持。

1939年12月,试验取得成功。他们不仅掌握了察安制碱法的工艺条件,而且得到了用液体碳酸氢铵能取代固体碳酸氢铵的结论。这一改进标志着,侯德榜主持的新法试验已经超越了德国人的察安制碱法。

1941年初,侯德榜优化了察安制碱法的技术缺陷,将索尔维制碱法和合成氨生产结合起来,一种新的制碱方法悄然形成、横空出世。为了表彰侯德榜的功绩,1941年3月15日,范旭东主持永利川厂厂务会议时,提议命名这一方法为“侯氏碱法”,并得到了支持。

工业化试生产的成功,没有让侯德榜陶醉止步。他将目光投向了更远的地方。

1942年3月,侯德榜从纽约寄给范旭东的书信中写道:“我已拟好一个从合成氨出发的制碱流程。这个制造碳酸钠和氯化铵的‘侯氏碱法’,自然地把两种工业——索尔维制碱工业和氨气工业联合起来。这样,我们对化学工业,在技术上将有极重要的贡献。”

范旭东对侯德榜的宏图大志给予了充分肯定,并表示全力支持。

为了早日实现这一氨碱联合流程的宏伟理想,身处对氨控制极严的美国的侯德榜,克服重重困难,购到了一批液氨。这批货远涉重洋经印度,搭乘飞机越过喜马拉雅山脉运到云南,再转运到四川乐山五通桥,提供给永利川厂正在进行的工业性“侯氏碱法”试验之用。

永利川厂技术人员收到这些物资后,争分夺秒、夜以继日做好筹备工作。1943年秋,更为完善的“侯氏碱法”终于问世。它的成功给取得抗日战争胜利前夜的中华民族提前报捷,给神州大地增添了喜气,为世界制碱史开拓了新境界。

“侯氏碱法”为中华民族争得了荣誉,将世界制碱技术推到了新的水平。1943年10月,英国皇家化学工业学会授予侯德榜名誉会员称号,他成为当时全世界仅有的12位名誉会员之一。

成功研发适合国情的小氮肥,让百姓吃饱肚子

“你们瞌睡多的年轻人不休息,我年近古稀瞌睡少的人怎么能安心休息呢?”

新中国成立后,在耕地有限,人口迅速增长的背景下,增加化肥生产与使用成为解决粮棉增产、吃饭穿衣问题最为有效的办法。

1956年5月,化学工业部成立。当时化学工业部60%以上的财力、人力、物力资源向化肥部门倾斜,因此,人们戏称化学工业部为“化肥部”。

彼时,西方国家已有大化肥生产技术和装置,但严格限制向我国出口。侯德榜经过深思熟虑提出了因地制宜建设小化肥的思路。当他得到大连碱厂食用碳酸氢铵试验取得成功、中国农业科学院土壤肥料研究所使用大连碱厂生产的碳酸氢铵做肥效试验并取得了良好效果的消息后,立即前往大连碱厂深入调研。

侯德榜在大连碱厂看到碳化塔旁建了一个小塔,用氨水做循环母液,通入石灰窑气,采用常压生产食用碳酸氢铵。

侯德榜认为这一方法流程简单,操作方便,也不需用特殊材料,常压法生产碳酸氢铵工艺和设备不会有什么问题。他一直在思考,大连碱厂采用的这一方法生产食用碳酸氢铵,是小规模试产,用石灰窑气尚能满足,如投入大规模生产,新的工艺一定要和合成氨生产有机地联系起来,不能再用石灰窑气,而是要用一种新工艺流程来颠覆以往的化肥工业。

考察大连碱厂后,侯德榜提交了生产小化肥的初步设计方案。化学工业部很快就批准了方案,请侯德榜牵头尽快编制具体设计方案,并在北京建设实验厂探索经验,暴露问题,同时决定对上海化工研究院已有的合成氨车间加以改造,作为年产2000吨合成氨、8000吨碳酸氢铵的县级小氮肥示范试验装置。

1958年初,化学工业部决定组织以侯德榜为首的工作组,要求在1958年5月1日前完成设计、建厂、试验3项工作。

为了节省时间,加快进度,68岁的侯德榜和工作组的同志同吃同住同工作,一样挑灯夜战、夜以继日。大家看到侯德榜睡眠不足,眼睛红肿,劝他少到现场、多在宿舍休息。

侯德榜却说:“我们这次承担上海的专项任务责任大、时间紧、任务重,你们瞌睡多的年轻人不休息,我年近古稀瞌睡少的人怎么能安心休息呢?”

1958年5月1日,是一个不平凡的日子,正当全世界劳动者欢度第68个五一国际劳动节时,68岁的侯德榜带领团队送上了一份沉甸甸的劳动成果。中国第一座小氮肥示范装置按计划投料试车,晚上7点制出了第一批合格的碳酸氢铵产品。

为了完善小氮肥生产新技术,侯德榜不顾年事已高,拖着病弱的身躯,足迹遍及大江南北,与广大科技人员一道,不断对小氮肥的生产工艺和设备进行改进,留下了“七下丹阳”的美谈。许多老同志仍能回忆起侯德榜来厂工作的情景,厂史资料中记载着侯德榜深入车间、登上高塔的故事。

1963年, 江苏丹阳化肥厂全年生产合成氨2636吨,超过设计能力31.8%,全年生产化肥10544吨,实现利润72万元,一举在全国率先闯过了设备关、技术关、经济关。

由于小化肥厂适合当时国情,我国几乎县县建设小化肥厂,最多时达到1500多家。其产量长期占氮肥总产量的一半以上,为我国农业发展作出了不可磨灭的贡献。

(作者系中国作家协会会员、中国化工作家协会副主席兼报告文学委员会主任)

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儿时“挂车苦读”

儿时,侯德榜的口袋中总是不忘装上一本书,稍有空闲就拿出来阅读。

当地有一种抗旱取水的水车,需要几人骑在上面踩踏,通过人力转动木轴带动刮板链条,将低处的水提到高处。踩踏这种水车不仅需要力量,而且讲究协调,还有踏空摔伤的风险。小德榜在妈妈的默许下爬上了高大的脚踏水车。经过不长时间的练习,小德榜便得心应手、游刃有余。脚踏水车除了双脚忙活外,脑子和眼睛都闲着无事。于是小德榜便一边车水,一边看书,一举两得。此时,他正像田间的禾苗一样吸吮着自然甘霖,吸纳着知识琼浆。

一天,小德榜也许是被书中的故事所吸引,一时双脚失调,一脚踏空摔下了水车,双腿被惯性转动的脚踏撞伤。

伤好之后,人们又看到小德榜在水车上一边车着水,一边悠然地读着他喜爱的书。于是,侯德榜“挂车苦读”的故事在十里八乡传开了。

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一生乐于奉献

由于纯碱技术的封锁,当时中国一吨洋碱价格高达一盎司黄金。掌握了这项技术,无疑是掌握了绝对的财富。

但是,侯德榜放弃了专利申请。1933年,侯德榜以英文写作的《纯碱制造》一书在纽约出版,向世界彻底公开了索尔维制碱法的秘密。这部巨著的问世轰动整个化工界,它被相继译成多种文字出版,对世界制碱工业的发展起了重要作用。新中国成立后,侯德榜又以中文写出《制碱工学》一书,对英文版加以修订,增加了碱与氯化铵联合生产的内容,把侯氏制碱工艺再次毫无保留地贡献给社会。

1964年秋,在准备“侯氏碱法”鉴定的过程中,侯德榜诚恳建议不再沿用“侯氏碱法”这一名称。化学工业部收到侯德榜的正式建议书后,经过研究,采纳了他的建议,上报国家科委(即现在的科学技术部),在鉴定会上正式改“侯氏碱法”为“联合制碱法”。

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