侯德榜

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英文版《纯碱制造》封皮
三、再展化工一翼
• 三酸二碱是化学工业的基本原 料,仅能生产纯碱显然是不行 的。在永利碱厂投入正常运行 后,永利公司计划筹建永利硫 酸铵厂。这个厂可以同时生产 氨、硫酸、硝酸和硫酸铵。建 厂的重担自然又落在侯德榜的 肩上。建造硫酸铵厂与当年永 利碱厂的开创不一样,不存在 技术保密的问题,所面临的关 键问题是怎么引进国外技术和 选购设备,争取投资少而见效 快。为此侯德榜对整个计划作 了周密的调查研究。
范旭东、侯德榜
• 侯德榜时时处处表现出高度的事业 心和可贵的献身精神。在纽约期间, 一度患很重的“枯草热”,夜间因 鼻塞呼吸困难而失眠,白日精神疲 倦,仍天天坚持工作到深夜。也是 同一时期,国内政府日见腐败,母 亲去世,他在给友人的一封信中曾 写道:这些事,“无一不令人烦闷, 设非隐忍顺应,将一切办好,万一 功亏一篑,使国人从此不敢再谈化 学工程,则吾等成为中国之罪人。 吾人今日只有前进,赴汤蹈火,亦 所弗顾,其实目前一切困难,在事 前早已见及,故向来未抱丝毫乐观, 只知责任所在,拼命为之而已。” 这就是侯德榜事业心的生动写照。 • 1937年之初,在侯德榜、范旭东及 全厂员工的努力下,硫酸铵厂首次 试车成功。侯德榜“拼命为之”的 又一事业成功了。

侯德榜奋不顾身地把全部身 心都扑到了生产上,从调换碳 酸化塔的水管,另行设计分解 炉,到多次加强冷却设备,改 造过滤机以及处理不断发生的 生产故障,他都以探索者的勇 气、生产者的细心和科学家的 严谨来对待。经过紧张而又辛 苦的几个寒暑的奋战,侯德榜 终于掌握了索尔维制碱法的各 项技术要领。1924年8月13日, 永利碱厂正式投产。正当大家 兴高彩烈地等待雪白的纯碱从 烘烧干燥炉中出来时,出现在 眼前的却是暗红色的纯碱。怎 么回事?这无形给大家泼了一 盆冰水。
• 1903年,13岁的侯德榜在姑妈资 助下,进入一所美国办的教会中 学—福州英华书院就读,他目睹 外国工头蛮横欺凌我码头工人, 耳闻美国的旧金山种族主义者大 规模迫害华侨、驱逐华工等令人 发指的消息,使之产生了强烈的 爱国心,通过与老师的交谈后决 心以用科学和工业拯救苦难的祖 国1906年,侯德榜因参加反美示 威罢课,被校方开除,转入另一 所中学就读。1907年,他因成绩 优异被保送到上海闽皖铁路学堂, 1911年,侯德榜弃职考入北平清 华留美预备学堂 • 1913年,清华学校公布第一批高 等毕业生名单,侯德榜等16人赴 美留学。

• 1938年,侯德榜率西迁的全部员工 在四川岷江岸边的五通桥建设永利 川西化工厂。新厂采取什么工艺是 首先要考虑的。制碱的主要原料食 盐,在川西只能来源于深井中的盐 卤浓缩。盐卤浓度低,所以食盐的 成本很高。加上索尔维法的食盐转 化率不高(只有70%),这就进一 步提高了制碱的成本。固此继续采 用索尔维制碱法,生产就难以维持。 侯德榜经过调查,决定改进索尔维 法开创制碱新路,他总结了索尔维 法的优缺点,认为这方法的主要缺 点在于,两种原料组分只利用了一 半,即食盐(NaCl)中的钠和石灰 (CaCO3)中的碳酸根结合成纯碱 (NaCO3)另一半组分食盐中的氯 和石灰中的钙结合成了CaCl2,却没 有用途。
• 虽然索尔维制碱法的原理很简单,但是具体的生 产工艺却为外国公司所垄断,所以侯德榜要掌握 此法制碱,得完全靠自己进行摸索,在试生产中 困难重重,例如干燥锅结疤了,浑圆的铁锅在高 温下停止了转动,时间长了后果是很严重的。技 师们都急得团团转,这时候侯德榜果敢地拿起玉 米棒子粗的大铁杆往下捅,操起10一15公斤重的 铁杆上下捅可不比举重运动员举杠铃轻松,累得 他双眼直冒金星,汗水湿透了工装。不久他觉得 单靠力气难于解决这一技术问题,经过大家商量, 他们采用加干碱的办法终于使锅底上的碱疤脱水 掉下来,总算克服了困难。
永利碱厂
• 作为总工程师的侯德榜冷静 地去寻找事故的原因。经过 分析他很快就发现纯碱变成 暗红色是由于铁锈污染所致。 随后他们以少量硫化钠和铁 塔接触,致使铁塔内表面结 成一层硫化铁保护膜。再生 产时纯碱变成纯白色了。日 产180吨纯碱的永利碱厂终 于矗立在中国大地上。 1926年,永利碱厂生产的 “红三角”牌纯减在美国费 城举办的万国博览会上荣获 了金质奖章。这一袋袋的纯 碱是中华民族的骄做,它象 征着中国人民的志气和智慧。
• 1920年,侯德榜收到一封来自祖国 的不寻常的信件,寄信人是爱国实 业家范旭东先生,当时,正值第一 次世界大战后的欧亚交通受阻时期。 中国一向依赖进口的洋碱断了来源, 国计民生受到严重影响,范旭东先 生决心在塘沽久大精盐公司的基础 上创办永利制碱公司并进一步发展 中国自己的制碱工业,可是苦于当 时国内没有专业人才,于是他发信 给在美国留学的侯德榜,恳请他回 国共同振兴祖国的民族工业。就这 样侯德榜怀着工业救国的远大抱负, 毅然放弃自己热爱的制革专业,回 到阔别8年的祖国。
范旭东先生
揭开苏尔维制碱法的秘密
• 回国后,出任范旭东创办的永利碱业公司的技师 长(即总工程师)。他深刻地体会到创业之艰难。 要创业首先需要实干的精神。他脱下了白领西服, 换上了蓝布工作服和胶鞋,身先士卒,同工人们 一起操作。哪里出现问题,他就出现在哪里,经 常于得浑身汗臭,衣服中散发出酸味、氨味。他 这种埋头苦干的作风赢得了工人们、甚至外国技 师的赞赏和钦佩。在他的带领下,技师、工人们 团结一心,为建成中国自己的碱厂而奋战。 •
• 大学毕业后,侯德榜鉴于 祖国盛产皮毛,但皮毛工 艺落后,亟待改进,于是 又进入普拉特专科学院专 修制革化学,后又入哥伦 比亚大学继续研究制革, 攻读硕士学位和博士学位。 博士论文《铁盐鞣革法》, 由于突破了铬盐鞣革的传 统,得到国际制革界的好 评。 • 侯德榜在美八载寒窗,当 他领到博士证书时,已经 30出头了。
永利三杰
四、侯氏制碱法
• 1937年。日本侵华的战火 伸向上海、南京。位于南京的 硫酸铵厂作为亚洲第一流的化 工厂,令日本侵略者垂涎三尺, 日本侵略者看到永利公司的军 事价值,年产一万吨硝酸,可 以制造几万吨烈性炸药。他们 派人企图收买范旭东和侯德榜。 范、侯明确地表示:“宁肯给 工厂开追悼会,也决不与侵略 者合作”侵略者加大压力。甚 至派飞机对碱厂进行狂轰滥炸。 在战火逼近的情况下,侯德榜 当机立断,布置技术骨干和老 工人转移,组织重要机件设备 拆运西迁。
二、投身永利
• 纯碱即苏打,化学组成为 Na2CO3。 • 纯碱是一种重要的化工原料, 玻璃、肥皂、纸张、花布以及 许多的食品 和药品的制造, 都需要纯碱作原料。古时,人 天然碱 们用稻草、麦秸烧成灰,经清 水一浸,变成一种浓浓的汁液, (Na2CO3· NaHCO3﹒nH2O) 这便是碱液。可是,从草木灰、 盐碱土、盐 湖水取出的天然 碱毕竟有限,越来越不能满足 生活和工业的需要。探求生产 碱的新途径便成为当务之急, 化学制碱也就应运而生。
中国著名化学家
侯德榜
主讲人:王婷婷
• 侯德榜(1890—1974) 著名科家,杰出的化工专家,我 国重化学工业的开拓者。他为 祖国的化工事业奋斗终生,并 发明了独特的制碱工艺他犹如 一块坚硬的基石 ,与范旭东、 陈调甫等实业家 、化学家一 起托起了中国现代化学工业的 大厦。 • 侯德榜对世界化工业的最大贡 献主要有3点:一是他揭开了 苏尔维制碱法的秘密,二是他 创造了中国人自己的制碱工艺 侯氏制碱法,三是他为中国小 化肥工业的发展做出了不可磨 灭的贡献。
一、苦读
• 侯德榜,字致本, 1890 年8 月9 日(清 光绪十六年农历六月 二十四日)生于福建 省闽侯县一个普通农 家。自幼半耕半读, 勤奋好学,有“挂车 攻读”美名。
侯德榜故居
“挂车攻读”有美名
• 侯德榜勤奋好学。为了学习、劳动两不误,他在学堂认 真听、读、背、写,课后就参加劳动,以减轻体弱多病的 父亲的重负,劳动之余再抓紧时间读书,这使侯德榜从小 就有一种时间的紧迫感,他在放牛时带着书,车水时也诵 读不已,甚至在帮妈妈做饭烧火时也口中念念有词。 有一次,祖父找德榜问事,走出村外,远远看到他伏 在水车上车水。祖父一边走一边高声喊他,可德榜始终置 若罔闻。祖父生气了,正要申斥,却听见德榜的读书声: “归去来兮,田园将芜胡不归。既自以心为形役,奚惆 怅而独悲??”祖父大为惊愕:“这不是五柳先生的文章吗? 我没教过,他 怎么已能朗朗成诵?”原来德榜一边在车 水,一边在自学从姑妈家借来的《古 文观止》呢!这 “挂车攻读”的故事一时传为佳话。
氨碱法制纯碱的化学反应原理

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其化学反应原理是:先把氨气通入食盐水,然后向氨盐 水中通二氧化碳,生产溶解度较小的碳酸氢钠。 NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制 得纯碱产品。 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ 放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液 与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环 使用。 CaO+H2O=Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+ 2NH3↑+2H2O
• 针对以上生产中不可 克服的种种缺陷,侯 德榜创造性地设计了 联合制碱新工艺。这 个新工艺是把氨厂和 碱厂建在一起,联合 生产。由氨厂提供碱 厂需要的氨和二氧化 碳。母液里的氯化铵 用加入食盐的办法使 它结晶出来,作为化 工产品或化肥。食盐 溶液又可以循环使用。
• 为了实现这一设计,在 1941一1源自文库43年抗日战争的 艰苦环境中,在侯德榜的 严格指导下,经过了500 多次循环试验,分析了 2000多个样品后,才把具 体工艺流程定下来,这个 新工艺使食盐利用率从70 %一下子提高到96%,也 使原来无用的氯化钙转化 成化肥氯化铵,解决了氯 化钙占地毁田、污染环境 的难题。这方法把世界制 碱技术水平推向了一个新 高度,赢得了国际化工界 的极高评价。1943年,中 国化学工程师学会一致同 意将这一新的联合制碱法 命名为“侯氏联合制碱 法”。
• 铵厂的设计,应该自成系统, 完整合理,引进技术要完全立 足于国情,而不是照搬外国的 成套设备。在采购设备中,侯 德榜精打细算。凡是国内能够 保证质量的,就自己动手在国 内解决。进口外国设备时,他 巧妙地利用了各国厂商之间的 竞争,选择适用又价廉的设备, 对若干关键设备,更是力主择 优。在与外商谈判和选购设备 时,侯德榜相当机智,如制硫 酸的全套设备是从美国买的, 在买下这套设备的同时,侯德 榜顺便索要了硫酸铵的生产工 艺图纸。掉过头来,他又从另 一家工厂以废钢铁的价格买下 一套硫酸铵生产设备(时至今 日还在运转)。这种精明能干 连美国的许多经理都佩服。
碱湖

纯碱 (Na2CO3)
• 1861 年,比利时人苏尔维在前人研究的基 础上进行改进,首先使氨碱法工业化获得 成功,因此氨碱法又称苏尔维法。此法直 接采用食盐以及氨、石灰石作为原料。苏 尔维法的优点在于食盐的价格便宜,反应 所需要的氨和石 灰石都可在生产过程中回 收循环使用,所以产品成本较低,而且产 品纯度较 高,原料食盐的利用率较高,一 般可达到 70%。 欧洲大陆各国和英美诸邦 便发起组织苏尔维公会,垄断苏尔维制碱 技术,对外保密极严,重要机器设备图样 只向会员国公开。非会员国想得到苏尔维 制碱法是不可能的。
• 摸索到素尔维制碱法的奥 秘,本可以高价出售其专 利而大发其财,但是和范 旭东一样,侯德榜主张把 这一奥秘公布于众,让世 界各国人民共享这一科技 成果。为此侯德榜继续努 力工作,把制碱法的全部 技术和自己的实践经验写 成专著《纯碱制造》于 1932年在美国以英文出 版。一个有骨气的中国人 就是这样披露了素尔维制 碱法的奥秘。
• 20世纪初期化工在世界上是 一门方兴未艾的学科。侯德 榜看到化学能将物质转化之 理,综宏析微,是认识自然、 改造自然的钥匙。发展化学 工业,福国利民,是振兴中 华的基础,他对化工发生了 浓厚的兴趣。于是,放弃铁 路工程,改学化工,到美国 东海岸波士顿著名的麻省理 工学院学习化工科。侯德榜 在图书馆、实验室探索、钻 研了4年,以优异的成绩于 1917年获得学士学位。
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