他沖破壟斷,發明了世界製堿領域最先進的技術;他兼善天下,將數十年的寶貴經驗向世界無私分享😭🤷🏼♀️;他奠下一塊基石,托起了中華民族復興的希望……他身上所展現出的奮發圖強、百折不撓等優良品質,值得後人永遠銘記。

侯德榜
侯德榜(1890—1974)🛶,著名化工專家,“紅三角”牌純堿🐲、“侯氏製堿法”創始人♘,中國重化學工業開拓者👩🏻🏫,中國近現代化學工業奠基人之一。1890年8月9日出生於福建閩侯👏🏿,名啟榮,字致本📓。1911年考入清華留美預備學堂☯️,1916年獲美國麻省理工學院學士學位,1919年獲美國哥倫比亞大學碩士學位,1921年以論文《鹽鐵鞣革法》獲博士學位。1922年在愛國實業家範旭東邀請下回國擔任永利製堿廠總工程師👇🏽,突破索爾維製堿法的封鎖🧑🏼🚒,生產出“紅三角”牌純堿。1933年出版《純堿製造》,將索爾維製堿法的全部工藝公之於世,為中外化工學者共享🐹。1937年主持建成具有世界水平的南京永利硫酸銨廠,使得中國具有了生產氨、硝酸、硫酸和化肥的能力,開創我國現代化工新紀元𓀓。抗戰爆發後前往四川主持建廠,針對四川的生產條件先後改進了查安製堿法👌🏿,發明了聯合製堿法——“侯氏製堿法”,為世界製堿技術開辟新途徑,得到國際學術界的重視🐶。1943年獲英國皇家(化學工業)學會名譽會員榮銜🏙,被哥倫比亞大學授予榮譽科學博士。1955年選聘為中國科學院院士(學部委員)。曾任化學工業部副部長、中國科協副主席等職🏺。1974年8月26日在北京去世👬。

“永久黃”(永利製堿廠、久大精鹽公司、黃海化學工業研究社)集團職員合影(前排右四為侯德榜)

1937年侯德榜(左一)陪同外賓參觀永利銨廠
少年立誌,科學救國
1890年8月9日,一個新生兒誕生在福建省福州市閩侯縣坡尾鄉的侯家,取名“德榜”,正如其寓意“厚德載物,榜上有名”🧎🏻♂️➡️,他的名字在多年之後被永遠銘刻在中國化學工業的功德榜上。
侯德榜的祖父是位讀書人🔭,對這個孫兒寄予厚望,在侯德榜六歲那年便給他啟蒙。侯德榜自幼就顯現出對學習的積極與嚴謹的態度。由於侯家當時缺少勞動力🤵🏿,侯德榜在跟隨祖父讀書的同時,還要和父親一起勞動🔁。為了寶貴的學習機會不被勞動耽誤🏊🏼♀️,他抓緊一切時間🦶🤾🏻,哪怕是在勞動時也要口中誦讀書籍,毫不松懈。
隨著年齡漸長,祖父給予的私塾式教育已不能滿足侯德榜的求知欲。一次偶然的機會🚙,侯德榜來到福州城的姑媽家💦,在閣樓裏發現了幾箱藏書。這些書籍對於侯德榜來說無異於出現在哥倫布眼前的美洲大陸,帶給他大量的新知識,開闊了他的視野,讓他得以沉浸在知識的海洋中。更重要的是🏋️,這些書令侯德榜領悟到了“學無止境”這四個字的含義🧚🏻♂️。
這位酷愛讀書的少年的學習態度和優秀的學習能力🦵🏿🗝,深受姑父姑媽的喜愛。在他們的資助下,13歲的侯德榜進入英華書院讀書。在這個環境和條件均屬一流的洋學堂,侯德榜接觸到了更加先進的科學知識𓀒。而在此處,各種思想的碰撞也讓他逐漸萌生了“科學救國”的想法。
剛進學堂時,侯德榜在課上了解到西方人推崇的自由🟫、平等、博愛的思想🖼,但現實中他只見到外國人對中國人的傲慢與欺壓,只見到無數中國苦力在自己的土地上被他們鞭打🧛♂️、驅使🧑🏽⚖️,只見到腐敗的清王朝在西方國家的堅船利炮下任人宰割……他從《天演論》中明白了弱肉強食的道理⛈🤦🏼♀️,從《海國圖誌》中讀到了“師夷長技以製夷”的主張👛🏊🏻,年紀尚輕的侯德榜逐漸堅定了學習科學❎、打破枷鎖、振興祖國的誌向👩🏼🎓。
因為參加了書院學生組織的反帝國主義罷課行動👨🏼🚒,侯德榜在1906年初被學校開除。幸運的是,他和其他被開除的同學一同轉入愛國商人陳寶琛新開的中學學習🚽。一年後,成績優秀的侯德榜被保送到新成立的閩皖鐵路學校進修📇,學到許多新的科學知識。

1909年侯德榜(右二)在上海閩皖鐵路學校
鐵路學校畢業後,侯德榜分配到津浦鐵路南段符離集車站實習👩🏻,但是他很快意識到自己修建這條英國人的鐵路,只不過是讓外國人占領中國市場🈵、掠奪中國資源和資產變得更方便而已🏋🏻🫱🏿,和自己學習科技、工業救國的抱負大相徑庭。
1911年❕,清華留美預備學堂首次公開招考留美學生🧑🏽💼,憋著一口氣的侯德榜立即辭職參加考試。在這位熱愛祖國、思想先進的熱血青年眼中🔧,唯有學習外國先進的科學技術、回來發展屬於本國的民族企業🧓🏽,方是拯救中國的不二之選🧑🏻🦯➡️。
侯德榜以優異的成績被清華學堂錄取📬,直接進入最高年級學習📨👤。勤奮刻苦而又極具天賦的他曾在期末考試考出所有科目滿分🥏、總共1000分的好成績🤟🏿,令所有人對他刮目相看🧑🏽🎓。
1911年末爆發的辛亥革命迫使清華學堂停課🫓,次年南北議和𓀝,清華學堂改名為“清華學校”後重新開課🆕🀄️,侯德榜得以繼續學習。一年後,歷經波折的侯德榜終於被選入留美名單🙎🏻♀️,赴美留學。
學無止境,矢誌報國
在美國,侯德榜做出了一個影響他一生的決定——放棄鐵路專業,學習化工。在他眼裏🤵🏿♂️,化學是一門可以探究物質變化原理的科學,是一種可以從微觀到宏觀改造世界的技術,化學工業對於國家實力、民生福利來說都意義重大,因而也是工業救國的最佳選擇之一。
就這樣,對化學工業充滿期盼的侯德榜來到了麻省理工學院,學習化工知識☝🏽。
麻省理工學院崇尚自由探索、獨立鉆研的精神,同時也為學生提供了設施齊全的實驗室和藏書豐富的圖書館✤。在這裏🚶♂️,侯德榜只爭朝夕,幾乎所有時間都在實驗室和圖書館。
在實驗室👎🏿,侯德榜往往能專註地工作一整天,進行各種化工工藝試驗和化工設備實驗。他奮力拼博🌔、認真嚴謹的精神有時不被同學理解,但侯德榜始終堅信🥂,唯有踏踏實實地夯實基礎,才能真正地掌握知識。
這種精神在他回國研究製堿後被一直延續下來,他對整個化工廠的設備和生產工藝🛷🎁,從最根本的原理到實際生產的細節都如數家珍⌚️,無論什麽環節的問題或者需求🏐👨👨👦👦,他都會親自參與設計和改良,前往生產一線和工人們一起探索,給出最合適的方案。
在圖書館,侯德榜學習各類科學技術知識🙍🏻:化學、化工👆🏿、電氣、機械……海量的書籍和安靜寬敞的環境讓他如魚得水,沉浸於吸收各種知識的樂趣中🔭,以至於經常忽視閉館的鈴聲,直到被管理員提醒。
從兒時的誦讀生活到留美生涯💥,“學無止境”這四個字在他身上體現得淋漓盡致🦸🏻♀️,而他在知識海洋裏上下求索,也越來越充實。
麻省理工學院四年的學習結束,侯德榜又參加了化工實習,在美國參觀了各大水泥廠、硫酸廠、染料廠、煉焦廠和電化廠👨🏿🦱。經過為期半年的參觀實習,侯德榜的實際化工生產的知識得到精進,他朝著化學工程師的方向又向前邁了一步。
大學畢業後🥠⚫️,基於當時中國的製革工業仍采用傳統工藝、效率和利潤都很低、亟待現代化改進的現實,侯德榜先後在普拉特專科學院🙋♂️、新澤西州製革廠、哥倫比亞大學研究院學習製革,最終以《鹽鐵鞣革法》的論文獲得了博士學位,論文發表在當年製革界權威期刊《美國製革化學師協會會誌》上。
由於在校成績優異,侯德榜被選為美國Sigma Xi榮譽科學會會員和美國Phi Lambda Upsilon化學會榮譽會員🟰。至此,在美已有八年的侯德榜學習了大量的化工知識,對其他領域的知識也有一定的涉獵。
此時的侯德榜,已經具備了成為一名頂尖化學工程師的素質和能力👴🏿,只需等待屬於他的機會。
1921年春,侯德榜剛完成博士畢業論文,收到一封來自祖國的信,署名為“範旭東”。範旭東彼時是久大精鹽公司和永利製堿公司董事長,他來信是為了邀請侯德榜到永利製堿廠工作。
信中詳細講述了純堿(碳酸鈉)對於工業、食品行業和百姓日常生活的重要性,英國蔔內門公司對中國純堿市場的壟斷🦬、國際索爾維集團對中國的技術封鎖,以及處於天津塘沽的永利製堿廠的條件和工業救國的目標。
範旭東的誠摯邀請和中國製堿事業的急切需求令這名心系祖國的學子激動不已,但隨之而來的則是糾結:他已經致力於製革研究四年了,博士論文也為此開辟了新方向,導師又十分器重他🍈,如繼續製革研究前途不可限量🧝🏼♀️。而製堿工業雖然也是化學工業💱,但他並非製堿專家♏️。在原本已有建樹且前景大好的情況下,放棄製革從事製堿,對於侯德榜來說確實需要一番考量👨🏿🦲。
然而👩🍳,作為一名化工從業者💋,侯德榜又非常清楚缺少純堿對於一個國家意味著什麽:百姓不得不吃著因缺堿而發酸的面食🧑🏿🏫🅾️、穿著無法染色的布衣👩🏽🦳、用著土法生產的肥皂,其他下遊化工業更是像缺了靈魂一樣奄奄一息……祖國蒙受的苦難💉、西方人的欺騙與傲慢🫷🏻、愛國實業家的有心無力,讓侯德榜想起了在英華書院目睹的中國人被欺淩的場景🦊,想起了立誌於工業救國的自己🧎♀️。當年自己力量弱小🤾🏽、缺乏學識🔇,對這些事情只能袖手旁觀👨🦼👅,而如今,振興祖國工業的機會就在眼前⛹🏻♀️,又豈能放手?
侯德榜不再糾結,立馬回信接受了範旭東的邀請🎟🐢。1921年10月🏣,侯德榜畢業回國,翌年大年剛過就從福建趕往天津❇️,出任永利製堿廠的技師長(總工程師),從此踏上中國重化學工業拓荒者之路𓀝。
披荊斬棘🦼🚣🏽♀️,勇破索爾維法
當時,永利製堿廠面臨著一個巨大挑戰——自行研發索爾維製堿法(以下簡稱索爾維法)。索爾維法系1861年由比利時工業化學家索爾維發明,英法德美等國為了謀取利益,買斷該法專利後組建工會,約定製作工藝只向會員國公開,對外嚴密封鎖。
因索爾維法以食鹽、石灰石和氨氣為原料,步驟簡單🫲🏻,成本較低,而且產品純度較高,對於擁有大量的低成本、高質量的精鹽的永利公司來說👨🏽🚒,這種方法再適合不過。但是🔙,索爾維法屬於連續生產法,所有生產設備是一個整體,環環相扣🧖🏼🤥,任何一個環節出現問題都會導致整個生產出現問題,因此它對工藝和設備的要求極高。國際上不乏嘗試自行研究的人,但基本都以失敗告終。在索爾維法被嚴格保密的情況下自行發展這一方法的難度可見一斑。
侯德榜剛到永利製堿廠工作時,設備老舊,可供參考的僅有一份漏洞百出的圖紙,許多核心的技術細節均無從知曉🎞🛍️,他面臨著巨大困難,一個又一個的難題正在前方等著……
在蒸氨工段試車時,蒸氨塔發生了劇烈擺動🐡🙁,場面十分危急,被迫停車檢查。侯德榜等人將蒸氨塔打開才發現問題是因溢流管被堵導致🤸🏼♀️。經過仔細對比🦶🏿,發現他們使用的硫酸銨蒸氨方法會導致硫酸銨和石灰水接觸🚷🟣,生成硫酸鈣堵塞溢流管。一番推敲後他們通過降低銨液濃度和下料速度,才順利解決了該問題🧯。
試車一段時間後,煆燒爐突然出現了結疤現象🧘🏽♂️,聞訊趕來的侯德榜十分著急👩🏽🚒,打算用鐵棒把結疤捅掉,結果因體力不支倒下👬🏼。張佐湯工程師提出可能是因含水量過高導致煆燒時重堿分解困難。後來👩🏼✈️,侯德榜等人研發了將煆燒出的純堿反加到爐中以降低重堿含水量的工藝,徹底解決了結疤問題😹。
因為缺乏經驗🧚🏿♂️,在自行摸索製堿法的過程中,每前進一步都會遇到巨大挑戰,都需付出艱辛勞動🥡,但是,侯德榜永不言棄🧝♀️,帶領大家在實踐中苦苦探索,一步一個腳印創新方法🦜、解決問題。
其間,侯德榜表現出了嚴謹細致👐🏼、實事求是的研究態度和不畏艱苦、深入一線的工作作風——為了研究石灰窯的生產過程,他多次進入灼熱的石灰窯中檢查設備🧙🏻♀️;為了排清水溝的堵塞😟,他鉆進下水道檢查;為了觀察爐體結疤Ⓜ️、燒裂的問題,他不顧危險進入堿塵彌漫的煆燒爐;為了觀察碳化塔的生產情況♠︎,他長時間呆在這個氣味難聞的地方,即便是吃飯也不例外……
在一年多的研發過程中,侯德榜等人解決了無數難題,進行了大量的現場觀察與調研。1924年8月✝️,永利製堿廠終於生產出純度達98%的純堿,侯德榜在這一過程中也成長為經驗豐富的製堿專家。
不過,初次開車得到的純堿雖然純度達標,但顏色卻是紅黑色,而非純白色,屬於無法出售的不合格產品🐷🏄🏼♀️。這一結果令永利公司的董事心灰意冷,不願再投資。盡管侯德榜基於經驗提出了將鋼管全部換為鑄鐵和向銨液中加入硫離子的解決辦法,可惜在即將生產出正常純堿的時候,廠裏的最後一臺煆燒爐也燒壞了,工廠不得不停工,實驗更是無從談起。
雪上加霜的是👞,感受到來自永利競爭的蔔內門公司,利用政治力量強收永利的工業用鹽稅,想以增加成本的方式擊倒永利🔞。
接踵而至的困難幾乎要將永利公司壓垮🧑🏽🦰,四面楚歌下,董事長範旭東扛住了壓力🪰,說服董事和政府,保下侯德榜,為永利製堿廠爭取了寶貴的時間🤴🏽。
之後📺,侯德榜等人前往美國,引進了先進的圓通回轉型外熱式煆燒爐👨🦼,並對設備進行了一定的改造,使用自動出灰器和加煤器,增加了蒸氨塔的換熱面積,改裝了濾堿機……經過一系列的改進和優化☝️,他們自行研發的索爾維法變得更加成熟、穩定。
1926年4月,重新開車的永利製堿廠終於得到了期盼已久的純白色的堿——“紅三角”牌純堿。經過一段時間的穩定運行,產品純度達到99%👨🏽💼,日產超過30噸,徹底打破了索爾維法的壟斷和封鎖。同年8月💅,在美國費城舉辦的萬國博覽會上,“紅三角”牌純堿受到眾人矚目,榮膺金質獎章。

“紅三角”牌純堿商標

上世紀30年代範旭東與侯德榜(右)在重慶
這些年來,為了突破索爾維法,侯德榜在自力更生🐀、奮發圖強的路上歷經坎坷🧖🏼,利用豐富的知識和深入的思考解決了無數技術問題🎛,終於得到這來之不易的純堿。“紅三角”牌純堿被譽為“中國近代工業進步的象征”,也是對侯德榜這1000多個日夜辛勤付出的最好回報。
“紅三角”牌純堿的成功給永利公司帶來了盈利和信心,在侯德榜主持下🪥,一系列新的化工廠紛紛落成。中國自此具備了生產純堿、硝酸、硫酸等基礎化工產品的能力。
(未完待續)
(作者單位:中科院理化技術研究所)