四、侯氏制碱法

1938 年初,侯德榜经过多方调查、比较,决定在四川五通桥建设永利川厂,奠定华西化工中心。后为纪念已被日寇侵占的中国化工的发祥地——塘沽,改名为“新塘沽”,为的是“燕云在望,光复之志不忘”。

侯德榜肩负华西化工基地建设的设计重任,制碱原料的来源令他煞费心计。盐在塘沽堆积如山,贱似沙土,在华西却是质差价昂。苏尔维法制碱, 对侯德榜来说已是轻车熟路,若用来设计华西的碱厂,只要把天津塘沽厂的规模适当缩小就可很快见成效。但是,华西的盐比塘沽贵几十倍。而苏尔维法盐的利用率仅 70%左右,再加上当地深井中盐卤浓度低,制碱的成本就很可观了。侯德榜决定放弃 20 年来最有心得的苏尔维法,另砌炉灶,寻找新的制碱方法。

苏尔维的改造早在 19 世纪后期,欧洲就已着手,目的是提高食盐利用率和减少废液。1924 所,德国人提出一种在中间盐存在下,以碳酸氢铵和食盐为原料的循环法,可得纯碱和氯化铵两种产品,使食盐利用率提高到 90%, 而废液几近于无。这种方法被称为察安法。

侯德榜仅就所见的材料知道察安法目前在工艺上并不完善,还处在间断生产阶段。但对华西来说,由于它的食盐利用率高,仍不失为很有前途的制碱方法。当时的察安法在欧洲有专利出卖,另外抗战的局势也不容许人们按部就班地从头研究。为了早日建成华西化工基地,在世界制碱业久享盛名的侯德榜决心屈尊求教,准备赴德国考察并购买察安法专利。范旭东十分支持侯德榜的想法。于 1938 年 8 月派他率代表团到柏林考察,拟议买下察安法专利。

在永利一行赴德时,侯德榜尚不知德、日两国已暗中勾结,一意进行侵略扩张,对被侵略的民族必欲置之死地而后快。德国当然不可能支持我国发展纯碱工业。侯德榜一到德国,各碱厂即采取严格的保密措施,暗中监视、阻挠侯德榜参观访问。

在谈判购买专利的过程中,德方先出高价刁难,后又提出无理要求:“将来使用察安法专利的产品,不准在东北三省出售。”当时,东北三省已被日本帝国主义侵占,成立了伪满洲国。德国的条件就是公然否认东北三省是我国的领土。侯德榜对这种丧权辱国的条件,十分气愤,当即据理批驳,暂停谈判,电告范旭东。范旭东大义凛然,针锋相对提出:“东北三省是中国的领土,我们的产品不仅要在东北销售,还要向世界市场销售。”永利的同仁在柏林接到范旭东的电报后,当机立断,终止谈判,并向国内国电:“因有辱国权,不再购买察安法专利。”

谈判中止,购买专利的大门关闭了。苏尔维法在华西又行不通,这华西化工建设的路该怎么走?永利的同事十分焦急。义愤填膺的侯德榜在激动之后反倒平静下来,深沉地说:“难道黄头发、绿眼珠的人能搞出来,我们黑头发、黑眼珠的人就办不到吗?”范、侯两人铿锵有声的寥寥数语,体现了崇高的民族气节。

侯德榜决心要走自己的路,他转赴纽约,去实现他一生中的第三个目标, 改进苏尔维法,创制碱新路。苏尔维法的主要缺点在于:在两种原料的组分中都只利用了一半,即食盐中的钠和石灰中的碳酸根结合成了需要的碳酸钠;但食盐的另一组分氯和石灰的另一组分钙,却化合成了当时还没有多大

用途的氯化钙。同时,在反应过程中还有大约 30%的食盐设有起反应。必须针对这些缺点,加以改进。

要创制碱新路,就必须先从实验室的工作入手。可是在工业落后、长期闭塞的川西,设备、药品、资料等都极为缺乏,对开展试验很不利,例如一支普通的温度计就很难得,试验必需的主要原料碳酸氢铵,川西连见都没有见过,甚至氨也要从人尿中一点一点提取。

1939 年春,范旭东决定在采购、通讯条件较好的香港设立实验室开展工作。试验人员一面对已掌握的察安法有关数据进行复核,一面由侯德榜在纽约遥控指挥。侯德榜在纽约利用他丰富的制碱经验,深入地研究、分析了在德国得到的两份关于察安法的专利说明书,规划了新法制碱实验的全部内容,并对每一项具体目标和试验注意事项予以明确指示。他在纽约每周收到香港工作人员的汇报后,及时详加指导,经过 500 多次循环试验,分析了 2000 多个样品,于年底大致把新工艺流程确定下来。之后,在上海外国租界和纽约进行扩大试验,这条新工艺线终于于 1940 年在纽约完成。

侯德榜研究成功的这个制碱工艺,是把氨碱法与合成氨法联合起来进行生产。这个制碱新工艺的主要优点在于,大大提高了原料食盐利用率,可达到 95%以上,这样从等量的食盐中可生产出更多的纯碱;由于与合成氨法配合,食盐中的氯不再是生成无用的氯化钙,而是制成农业用的氮肥氯化铵, 从而使原料食盐得到充分的综合利用;此外,还由于制碱与合成氨的联合, 简化了生产流程,节省了设备,得以减少投资,使产品成本大为降低,与苏尔维法相比较,纯碱的成本降低 40%。

为了表彰侯德榜在开拓新法制碱上的功绩,1941 年 3 月,在永利“新塘沽”厂厂务会议上,决定将新的联合制碱法命名为“侯氏制碱法”。侯氏制碱法的研究虽肇始于察安法,但在研究过程中历经三次关键性的改革,由量变引起质的飞跃,最终使侯氏制碱法远离了察安法的基本特点,形成制碱工业与合成氨工业紧密结合的全部流程,把纯碱工业的技术推向一个新的高峰。这是在国难深重,全民抗日救亡的时刻,侯德榜和永利的同事们对祖国作出的又一项重大贡献。侯氏制碱法的成功,不仅为中华民族在国际学术界争得了光荣,更在世界制碱技术史上树起又一块丰碑。

1943 年 12 月,中国化学学会在四川省乐山年会上讨论同意该法的命名, 并号召中国化学工程师学会会员学习侯德榜不避艰苦、顽强奋斗的精神。侯德榜还将侯氏制碱法收入他的《纯碱制造》一书,并于 1942 年在美国纽约出版了英文的增订第二版。

1943 年 6 月,美国纽约哥伦比亚大学授予侯德榜荣誉科学博士,是年 12 月,他又被选为英国皇家化学工业学会名誉会员。英国皇家化学工业学会在全世界化工界享有崇高威信,该会 1881 年成立以来,被赠予名誉会员称号的

总共才 12 人。所以国际化工界均以获此称号为无尚的光荣。

消息传到国内,在 1943 年 12 月 8 日这一天傍晚,永利公司的职工和科

学界人士 2800 余人汇集“新塘沽”厂大饭厅,开会庆祝侯德榜的成功。范旭东在大会致词中,高度评价侯德榜的成就和品格:“永利所以在化工界能够有些许成就,中国化工能够跻于世界舞台,侯先生之贡献,实当首屈一指。” 庆祝会后,公司给身在国外的侯德榜发了贺电。

但是,在成就和荣誉面前,中华民族的优秀儿子侯德榜依然平静而谦虚地说:“科学领域的客观规律,迟早会被人们发现的。联合制碱的研究工作

欧洲也在进行,不过我们多做了一些工作,比较早些发现罢了。”

由于新碱法的成功,在美国侯德榜被推为“制碱顾问”。大小工厂的技术人员络绎不绝地找上门来求教。他像医生一样,对别人提出的疑难对症下药,疗效显著。1942 年,他应巴西政府聘请,曾去该国协助设计新建碱厂、培训技术人员和指导开工。他曾由印度塔塔化学公司用专机请去解决印度碱厂的故障,侯德榜经过一周的了解,稍加更改一些装置后,生产效率便提高了一倍。此后,侯德榜前后五次到厂指导,并选派永利工程师常驻该厂进行技术指导,使生产迅速改观,推动了印度纯碱工业的发展,为中印两国人民的友好交往播下种子。