林甸往事ll侯德榜:《合成氨工学》序

民生   2024-10-31 00:01   黑龙江  

姜圣阶(1915 年 11 月 14 日 - 1992 年 12 月 28 日)是我国著名的化工专家、核工程技术专家、中国科学院学部委员。他在粮食安全领域所做的重要贡献并不广为人知,我们今天能吃饱饭,和当初这位林甸人的奋斗还有紧密关系呢。

1. 推动化肥工业发展:新中国成立初期,提高粮食产量的关键是化肥。姜圣阶提出用我国产量丰富的无烟煤代替焦炭、制取氮合成气的设想,并带领技术人员探索出使用无烟煤的一系列工艺技术和设备结构,成功将其运用于大规模生产。这为我国化肥工业的发展奠定了基础,对提高粮食产量起到了积极的推动作用。

2. 高压容器技术突破:姜圣阶提出“化工成功于机械”的观点,并带领技术人员深入钻研高压容器的制造。他的团队仅用 8 个月的时间,就成功制造出高压容器,结束了我国高压容器全部靠进口的时代,这为化肥生产等化工产业提供了重要的设备支持。

3. 保护技术人才间接支持农业:在“文革”期间,他提出利用单位剩余设备和器材建设小型化肥厂的建议。小型化肥厂的建成,既支援了农业生产,也使一批技术人员得到了保护,为后续农业技术的发展保留了力量。 

此外,姜圣阶在核工业领域也有着卓越的贡献,他领导和负责了铀 - 235 生产线的建成投产,为我国 1969 年首次地下核试验的成功奠定了基础。同时,他还主持了国家核安全局的组建工作并出任第一任局长,为建立中国核安全管理体系做了许多开创性工作。下文是侯德榜先生为姜圣阶所主编 的《合成氨工学》所做的序。——张立新搜集

以下为侯德榜先生为《合成氨工学》所作的序:

“合成氨工学”这部书详细地阐述了制造合成氨的基础理论和合成氨生产的工艺技术。

合成氨工业是基础化学之一。氨本身就是重要的氮素肥料,而且除了石灰氮以外,其他氮素肥料都是先合成为氨,然后予以加工制成,如氨水、各种铵盐或尿素等。将氨氧化可制成硝酸。硝酸不仅可以用来制造肥料(硝酸铵、硝酸磷肥等),也是重要的化工原料;并且,可以制成各种炸药,用于采掘业及国防方面。合成氨、尿素和硝酸等,又是氨基树脂、聚酰胺树脂、硝化纤维素等高分子化合物的原料,从而制得塑料、合成纤维、油漆、感光材料等产品。所以,合成氨就成为工业、农业、国防事业、民用物品等方面所需要的重要原料。我国在党和毛主席的领导下,在三面红旗的指引下,大力发展合成氨工业是非常正确的。

我国之有合成氨工业,始于南京的永利錳厂、上海的天利氮气厂,以及日本军国主义者在大连所设的硫酸铵厂,距今约有三十年之久了。这几个合成氨厂的产量都不大,技术上也都取法欧美。合成氨工业的真正建立与发展,是解放以后的事。因为不仅是产量上增长了几十倍,而且从此有了自己创制的催化剂、自己制造的高压压缩机、自己制造的高压合成塔等,使得合成氨工业能够在自力更生的基础上,蓬勃发展起来。在这个迅速发展期间,还培育了人才,改进了设计,积累了操作经验,从而使合成氨工业的技术水平逐步提高,其中在某些方面已达到世界先进水平。而且由于合成氨是高压、中温及应用催化剂的大型化学工业,合成氨工业的发展,又推动了其他化工行业和一般化工机械工业部门的发展与提高。凡此种种,我与姜圣阶同志每谈及之,就觉得我们从事于合成氨工业三四十年的人,应当把我们的心得记载下来,以供广大青年技术员工参考。

本书的特点是从我国实际出发,实用性强,而阐理清楚,由浅入深,适合于当前国内青年读者的需要。我可以举些例子来说明这个特点。

例如,对固定床固体燃料间歇造气的方法,进行了物料衡算与热量衡算,这种计算对改进固定床造气的结构和操作方法,都是有用的。而与此同时,书中对于用氧气或富氧连续造气及用天然气和石油气造气等技术也辟有专章予以综合评述。

又如用铜氨液吸收一氧化碳的方法,国外多采用蚁酸铜氨液,国内则采用醋酸铜氨液。书中总结了国内的工作,不仅有些新颖资料,并且切合实用。与此同时,对超低温变换、微量一氧化碳转化为甲烷的方法,也做了必要的介绍。

本书的另一特点是贯彻了我党百家争鸣以推动学术发展的方针。例如合成塔的空间速度,国外多倾向于低空速,本书中则根据国内实践经验,倡议高空速。

从上各例说明了本书的一些特点。可以看出,作者在总结国内外资料时,选材论述煞费苦心,力求理论与实践密切结合,以适合于我国国情,使之成为一本具有独特风格的参考书。可以预料,本书出版之后,对推动我国合成氨工业的进一步发展,将起一定的作用。

姜圣阶同志初习机械,后攻化工,三十年来,钻研合成氨技术,其理论基础与实际经验都具有相当的水平。他自1959年开始写这本书,历时七年,其间又经有关同志群策群力加以充实提高,最后仍由姜圣阶同志增删定稿。稿成之后,他交我审阅,我以先睹为快的心情,述其经过并提出一得之见,是为序。

侯德榜

作者简介:侯德榜(1890年8月9日—1974年8月26日),名启荣,字致本,男,汉族,福建闽侯人,是著名化工专家,中国科学院院士。其主要贡献和经历如下: 

1. 打破国外制碱技术垄断:

20世纪初,我国碱大多依靠外国进口,成本高昂且受外国碱业垄断集团操纵。1921年,侯德榜从美国麻省理工学院化工科毕业后,受实业家范旭东邀请,回国担任永利碱厂工程师。在外国制造商技术封锁的情况下,他带领团队摸索研究,克服重重困难。他亲自下到石灰窑、下水道中调查研究,最终破解了“索尔维制碱法”,使永利碱厂量产了纯碱,命名为“红三角”牌纯碱。

1926 年,“红三角”牌纯碱在美国费城万国博览会上荣获金质奖章,得到“中国近代工业进步的象征”的评语,成功打入国际市场。之后,他还将“索尔维制碱法”的技术经验写成英文著作《纯碱的制造》并出版,让世界各国人民共享这一科技成果。

2. 发明侯氏制碱法:抗战爆发后,侯德榜来到四川。因四川制盐原料是卤水,成本高,沿用索尔维法制碱成本太高,他便开始探索新的制碱方法。他发现索尔维制碱法中食盐中的钠和石灰中的碳酸根结合生成纯碱,而氯和石灰中的钙结合生成的氯化钙未被利用,于是大胆设想将索尔维制碱法和合成氨法结合。经过500多次实验,分析2000多个样品,他成功发明了联合制碱法,即“侯氏制碱法”。该方法提高了食盐利用率,从70%提高到96%,副产品也变为可用于土壤施肥的肥料,开启了世界制碱业的新纪元。1953年,“侯氏制碱法”获颁新中国第一张发明证书。

3. 推动中国化肥工业发展:

侯德榜与范旭东成立永利化学工业公司,并在南京卸甲甸兴建硫酸铔厂,开创了中国化肥生产的历史,对我国民族化学工业的发展和壮大做出了卓越贡献。

20世纪40-50年代,他又发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱新工艺,以及碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺,并在60年代实现了工业化和大面积推广,为新中国化肥工业发展作出了巨大贡献。

侯德榜被尊为“科技泰斗,士子楷模”。他打破了国外的技术垄断,发明了世界制碱领域最先进的技术,为祖国的化工事业奋斗终生,他的贡献对中国乃至世界化学工业的发展都具有极其重要的意义。

姜圣阶简介(1915年11月14日—1992年12月28日),男,汉族,黑龙江林甸人,是化学工程学家、中国科学院院士。以下是他的主要经历和贡献:

1. 学习经历:

1932年-1936年,在河北工业学院机电系学习,顺利本科毕业。

1948年-1950年,在美国哥伦比亚大学化学工程攻读硕士研究生。

2. 工作经历:

1936年-1937年,担任南京永利宁厂技术员。之后经历了南京沦陷、西撤四川等,在永利川厂制碱部工作。抗战胜利后,被选派前往美国考察。

20世纪50年代,回到中国后在主持永利宁厂改扩建过程中完成了百余项技术革新,如氨合成塔、流态化技术在硫酸生产中的应用、无烟煤代替焦炭制取合成氨原料气、层板包扎式高压容器等。

1950年-1959年,担任永利宁厂副厂长、总工程师;1959年-1962年,担任南京化学工业公司副经理、总工程师。

1962年底-1975年底,奉调担任国营404厂副厂长,在大漠深处工作了13年,领导组织了化工各生产线的建设与生产、核反应堆工程的建设与运行等。

1975年起,担任中华人民共和国第二机械工业部副部长。

20世纪80年代,组建国家核安全局,被任命为国家核安全局第一任局长,为建立中国核安全监督体系作出了重要贡献。

3. 科研成果与获奖:

成果方面:领导组建了中国第一个大型军用生产反应堆、核燃料后处理厂,对后处理工艺流程进行了技术革新;完成核燃料后处理采用新工艺,两弹核心部件的研制,原子弹技术突破与武器化等研究。

获奖方面:研究成果先后获中华人民共和国国务院特别奖、国家新产品一等奖、国家科学大会奖、国家科技进步特等奖、国家发明二等奖等。1987年获法国荣誉军团骑士勋章,1988年获十二个重点领域技术政策研究突出贡献奖。

4. 著作与论文:

出版了《合成氨工艺》《后处理工艺》《核燃料后处理工学》《动力堆核燃料后处理厂设计》等专著。

发表了《未来世界是核能的世界》《中国核能发展的现状和前景》《发展核能是我国经济建设中的重大战略措施》等论文。

姜圣阶为我国化学工业和核工业的发展作出了卓越贡献,是和平开发核能、发展核电事业的积极倡导者和实践者。

侯德榜与姜圣阶是前辈与后辈、领导与下属、师友的关系。具体如下: 

1. 前辈与后辈的关系:

侯德榜是中国近代化学工业的开拓者和奠基人之一,在化工领域有着极高的声誉和卓越的成就。姜圣阶出生于1915年,比侯德榜年轻25岁。姜圣阶于1936年大学毕业后进入永利公司南京分厂——永利宁厂工作,此时侯德榜已经是永利公司的重要领导和技术专家,在化工界颇具影响力。从进入化工行业的时间顺序以及在行业中的地位来看,侯德榜是姜圣阶的前辈。

2. 领导与下属的关系:

姜圣阶进入永利宁厂工作后,在抗战胜利后,侯德榜从永利公司选派包括姜圣阶在内的5人赴美国考察。后来,新中国成立之初,基于姜圣阶和永利公司长期合作的关系以及他出色的专业背景,侯德榜邀请姜圣阶担任永利宁厂的副厂长兼总工程师。在这一时期,侯德榜是永利公司的领导,姜圣阶是其下属,两人在工作上有了紧密的联系。

3. 师友关系:

姜圣阶在永利公司工作期间,有机会接触到侯德榜等一批优秀的化工专家,从他们身上学到了很多先进的技术和理念。侯德榜对姜圣阶这样有潜力、有志向的年轻技术人员也颇为欣赏和重视,给予了他很多指导和帮助。姜圣阶后来在化工领域取得的成就,与侯德榜的影响和启发是分不开的。可以说,两人在长期的工作交往中,建立了亦师亦友的关系。 

此外,姜圣阶在1990年发表了《化工先驱光照汗青——纪念侯德榜诞辰一百周年》的文章,表达了对侯德榜的敬重和缅怀之情。这也从侧面反映了两人之间深厚的关系。

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