现当代人侯德榜
2015-11-22 15:25:36 来源:
编辑:Anne曾
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侯德榜(1890年8月9日~1974年8月26日)著名科学家,杰出的化工专家,我国重化学工业的开拓者。他于(20世纪)20年代突破氨碱法制碱技术的奥秘,主持建成亚洲第一座纯碱厂;(20世纪)30年代领导建成了我国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业;四五十年代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,并使之在(20世纪)60年代实现了工业化和大面积推广。
1926年中国“红三角”牌纯碱入万国博览会,获金质奖章。他还积极传播交流科学技术,培育了很多科技人才,为发展科学技术和化学工业做出了卓越贡献。成为近代化学工业的奠基人之一,是世界制碱业的权威。
简介
侯德榜,字致本,著名化学家,侯氏制碱法的创始人。于1890年8月9日出生于福建省闽侯县坡尾村的农民家庭。1907年以优异成绩毕业于福州英华书院。1913年以特别优秀的成绩完成预科学业,公费派往美国留学。1921年获博士学位,同年接受永利碱业公司的聘请,回国发展我国的化学工业。曾任塘沽永利碱厂和南京永利硫酸铵厂总工程师兼厂长、永利化学公司总经理。为解决当时国内外市场急需纯碱,在较短的时间掌握并改进了著名的索尔维制碱法,使工艺过程缩短,而产量大增,1939年首先提出并自行设计的新的联合制碱法的连续过程,使纯碱工业和氮肥工业得到发展,这就是著名的“侯氏制碱法”。
早期经历
1890年8月9日 出生于福建省侯官县坡尾(今福州市台江区义洲),自幼半耕半读,勤奋好学,有“挂车攻
读”美名。
1903—1906年得姑妈资助在福州英华书院学习。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。他曾积极参加反帝爱国的罢课示威。[
1907—1910年就读于上海闽皖铁路学院。毕业后,在英资津浦铁路当实习生。这期间,侯德榜进一步感受到帝国主义者凭技术经济优势对贫穷落后的中国和人民进行残酷剥削与压迫,立志要掌握科学技术,用科学和工业来拯救苦难的中国。
1910年 毕业于上海闽皖铁路学堂。
1913年 毕业于北京清华留美预备学堂,以十门功课1000分的成绩被保送入美国麻省理工学院化工科学习。
出国求学
1916年 毕业于美国麻省理工学院化工科,获学士学位
1918年 毕业于美国纽约普拉特专科学院,获制革化学师证书。
1918—1921年 在美国哥伦比亚大学研究院研究制革
1919年获硕士学位
1921年获博士学位。并以《铁盐鞣革》的论文获该校博士学位
国外工作
1921年起回国,应聘在我国化学工业开拓者和奠基人范旭东开办的塘沽碱厂任总工程师;期间兼任北洋大学
教授。
1922年起 先后当选为中华化学工业会理事,常务理事;中国化学工程学会理事,理事长;中国化学会理事长;中国化学化工学会理事长;中国化工学会筹委会主任,理事长。
1923年任技师长(即总工程师)兼制造长。
1926年,从美国费城万国博览会传来消息,有侯德榜支持研制的“红三角”牌纯碱荣获金质奖章。
1927年起在永利化学工业公司任总工程师兼塘沽碱厂厂长。
1936年兼南京铔厂总工程师。
1938年兼永利川厂厂长、总工程师。
报效祖国
1949年起 当选为中国人民政治协商会议全国委员会委员,第二、三、四届全国委员会常委。正在印度帮助
侯德榜 工作的侯德榜得到中共中央副主席刘少奇请他回国的消息后,谢绝了印度塔塔公司年薪10万美元的聘请,冲破重重阻挠,历时50天,绕道回到祖国的怀抱,聂荣臻同志亲自到车站迎接。周恩来同志又亲临北京东四十条16号永利办事处看望,并高度赞扬他的爱国主义精神。几天后,毛泽东主席又接见了侯德榜,详细倾听了他对振兴工业的意见,并提出了恳切的希望。
1950年 当选为中华全国自然科学联合会副主席
1952年 任中央财经委员会委员,重工业部技术顾问
1952年 任公私合营永利化学工业公司总经理
1953年 参加中国民主建国会,先后当选为第一、二届中央委员会常委。[1]
1954年 起当选为第一、二、三届全国人民代表大会代表。
1955年起 受聘为中国科学院技术科学部委员。
1957年参加中国共产党,并发展小化肥工业。侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵,他亲自带队到上海化工研究院,与技术人员一道,使碳化法氮肥生产新流程获得成功,侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂,对我国农业生产曾做出不可磨灭的贡献。
1958年 任化学工业部副部长,当选为中国科学技术协会副主席。
1945年任公司总经理。
晚年生活
1972年以后,侯德榜日渐病重,行动不便,仍多次要求下厂视察,帮助解决技术问题,还多次邀请科技人员
到家里开会,讨论小联碱技术的完善与发展等问题,呕心沥血,直至生命的最后一息。[1]
1974年8月26日 这位勤奋一生、功绩卓著的科学家与世长辞,在北京病逝。终年84岁。朱德、周恩来、叶剑英、郭沫若等领导同志送了花圈,聂荣臻代表中共中央和国务院出席了追悼会。历史的风云随着星辰的移转而逝去,而这位科技界名流人物却在人类历史的年轮上留下了璀璨光痕。侯德榜勤奋、创新和爱国的一生,一直在激励后人开拓进取,共创祖国的美好未来。
学术论著
1 侯德榜 碳化矽之制造.上海:科学,1917,3(11、12)
2 T.P.Hou.Iron Tannage 纽约:The Joumalof American LeatherChemists Association,1921
3 T.P.Hou.Manufacture of Soda .纽约:American Chemical SocietyMonograph Series No65,1933
4 侯德榜 碱业之兴起.海王,1938,11(2,7)
5 侯德榜 中国战后之重建.海王,1943,16(2,3)
6 T.P.Hou.Soda and Chlorine Products.10th Part of RogersIndustrialChemistry.1945
7 侯德榜 合成氨法的新进展.海王,1945,17(35)
8 侯德榜 制碱工业发展的新方向及新产品.北京:化学工业,1947,11
9 侯德榜 天然碱.北京:化学工业出版社,1959
10 侯德榜 化工机械的特点和几个主要技术问题.北京:化学工业,1959,24
11 侯德榜 制碱工学.北京:化学工业出版社,1959,1960
12 侯德榜,魏云昌 制碱工作者手册.北京:中国工业出版社,1962
13 侯德榜,何熙曾 氯铵的肥效.北京:科学出版社.1964
14 侯德榜,胡先庚 四酸三碱.北京:科学出版社,1965
贡献
侯德榜积极参加科学学会的活动,曾任中华全国自然科学专门学会联合副主席,中国化学会理事长,中国化工学会理事长,中国科学院学部委员。主要著作有《碱的制造》、《制碱》、《制碱工学》等。1974年8月26日病逝,享年84岁。他是中国的骄傲!
侯德榜一生在化工技术上有三大贡献:第一,揭开了索尔维法的秘密;第二,创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法;第三,便是他为发展小化肥工业所做出的贡献。
荣誉
侯德榜为世界化学工业事业所作的杰出贡献受到各国人民的尊敬和爱戴,英国皇家学会聘他为名誉会员(当时其国外会员仅12人,亚洲仅中国、日本两国各一名),美国化学工程师学会和美国机械工程师学会,也先后聘他为荣誉会员。
侯氏制碱法
为了实现中国人自己制碱的梦想,揭开索尔维法生产的秘密,打破洋人的封锁,侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上,经过5年艰苦的摸索,终于在1926年生产出合格的纯碱。
研制
(联合制碱法)
反应分三步进行
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)煅烧2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
反应生成的CO2可以回收再用.从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,低温时的溶解度则比氯化钠小,而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液,已基本上被氯化钠饱和,可回收循环使用。
注意:要先通氨气再通二氧化碳;氯化钠要很浓.
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为他的溶解度很小。
NH4Cl
在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
优点
侯氏制碱法与索尔维相比,具有以下优点:
最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上。
另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子,同时,生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。将氨厂的废气二氧化碳,转变为碱厂的主要原料来制取纯碱,这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑;
将碱厂的无用的成分氯离子(Cl-)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨,制取氮肥氯化铵。从而不再生成没有多大用处,又难于处理的氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。
过程
碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工业生产的需要。
1862年,比利时人索尔维(Ernest Solvay 1838—1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。此后,英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。由于我国所需纯碱都是从英国进口的,一时间,纯碱非常缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。1917年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国的纯碱。他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。
1920年,侯德榜先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月,塘沽碱厂正式投产。1926年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内,而且远销日本和东南亚。
特点
针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。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1941一1943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”。所谓“联合制碱法”中的“联合”,指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起,利用了生产氨时的副产品CO2,革除了用石灰石分解来生产,简化了生产设备。此外,联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙,而用可作化肥的氯化铵来回收,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。联合制碱法很快为世界所采用。
原理
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀,气体和难电离的物质生成。他要制纯碱(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子,铵根离子,氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用

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