余国琮:破解“卡脖子”的“精馏人生”
余国琮:破解“卡脖子”的“精馏人生”
余国琮是我国精馏分离学科创始人、现代工业精馏技术的先行者、化工分离工程科学的开拓者。他破解了多个"卡脖子"难题,为我国化工技术的发展做出了卓越贡献。
1943年夏天,余国琮从西南联合大学化工系毕业
余国琮(1922-2022)是一位杰出的化学工程学家,是中国科学院院士。他是我国精馏分离学科创始人、现代工业精馏技术的先行者、化工分离工程科学的开拓者。他的蒸馏模拟理论与高效蒸馏设备相结合的技术被大量应用于工业蒸馏,取得巨大的经济效益。早期的精密精馏成果曾用于我国重水生产。
小朋友,你们在电视上看过化工厂里高高耸立的塔吗?没错,这些塔就是化工厂的重要标志,它们的专业名称叫“精馏塔”。
大家不要小看精馏塔,它是一种重要装置,可以通过精馏技术,将混合物中的一些物质,根据它们不同的沸点提取出来,被广泛应用于化工、制药、食品、石油等行业,推动我国经济的发展,具有非常重要的意义。
我国精馏技术的创始人,就是江门台山市的余国琮院士。
在我国,直接应用余国琮研究成果的工业精馏塔超过了6000座,分布于30个省、自治区、直辖市。
突破阻力从美国回中国
余国琮的祖父原来在台山务农,后来到广州开店铺,批发油、食品和生活用品等。祖父非常重视教育,父亲、叔叔都在国外留学后回国。余国琮是父亲的第九个孩子,1938年广州被侵华日军占领,16岁的余国琮随着父母逃亡香港。经历国难,失去家园,余国琮看在眼里,将家国情怀埋在心里。
1939年秋,余国琮在香港考区考入国立西南联合大学化工系。1944年,经过考试选拔,余国琮收到了美国名校密歇根大学的录取通知书。在美国,余国琮刻苦攻读,先后获得了硕士、博士学位。
余国琮的博士研究方向主要是热力学和精馏,因为成绩优秀,他被留校任教并指导研究生。
1949年,新中国成立,余国琮再也不想留在美国,他渴望回到祖国,报效人民。当时,余国琮被列入1950年的美国科学家名录。为了避免美国政府的阻挠,余国琮借口回香港探望父母,突破重重阻力,终于返回了祖国,成为了首批留美归国学者之一。
生产出中国自己的重水
余国琮回国后,除了在天津大学任教,还搞科研。
1952年夏,余国琮调任天津大学化工系教授
重水主要用于核反应堆中作为减速剂,它可以减小中子的速率,使之符合发生裂变过程的需要。20世纪50年代末,由于苏联停止对我国的援助,我国的重水生产陷入停产危机,这成了一个“卡脖子”难题。
重水分子存在于普通水之中,但含量和分离因数极低,工业提取和浓缩十分困难,技术复杂,犹如沙里淘金,当时没有资料可借鉴。
余国琮临危受命,组建研究队伍,建立实验室,开始重水研究。周总理非常关心这项工作,于1959年5月29日亲临余国琮重水实验室视察,他紧握余国琮的手鼓励道:“现在有人要卡我们的脖子,我们一定要争一口气!“一定要生产出自己的重水。”
为此,余国琮创办了中国第一个稳定同位素分离技术专业,培养了近百名从事重水研究和精密分离技术的骨干。1965年,余国琮的多项成果和突破终于形成我国自主重水生产工业技术,成功生产出符合要求的重水,为新中国核技术起步和“两弹一星”的突破作出了重要贡献。
1982年,我国从重水进口国成为重水输出国,重水的质量超过了世界上最先进国家的水平。
20天“驯服”引进设备
余国琮既是化学工程学家,也是我国化工分离工程科学的开拓者,他很善于抓住问题的关键,从不向困难低头。
余国琮在实验室。他认为成功没有捷径可走
1981年,大庆油田为了加速建设,从美国引进一套原油稳定装置,但一直达不到轻烃(一种烃类化合物)的回收率,经济效益不好。经美国专家赴现场调整与改造数月也没有效果,最后以部分赔偿而告终。
后来,大庆油田慕名派人向余国琮求助,请他帮助解决这个让人头疼的问题。
这套引进装置是一个名副其实的庞然大物,工艺复杂。面对“敢不敢在洋设备上开刀”的挑战,余国琮感到事关国民经济建设和国家声誉,毫不犹豫地答应下来。他带领助手亲赴现场调查研究,最终,这套难以“驯服”的机器,在余国琮手里,仅用20天就“言听计从”,有条不紊地运作起来。
轻烃回收率不仅达到原设计指标,还超过了预期。改造后的原油稳定装置完全达到规定的指标,在当时每年可创造经济效益数百万元。
这是我国第一次应用自主技术成功改造进口成套装置,它标志着我国化工分离技术在当时已达到世界领先水平。
本文原文来自澎湃新闻