侯氏制堿法(侯氏制堿法為什么先加氨氣后加二氧化碳)

津云新聞記者 盛書琪（綜合天津日報、人民網、東方網）

今天，我們很難想象若沒有了沐浴液沒有肥皂香波、外出沒有香水防曬、購物沒有塑料輕紡、耕種沒有化肥農藥……生活將會變成什么樣子。從化學誕生至今，化學名人堂中涌現出了創立分子學說的阿佛加德羅，提出科學原子論的道爾頓，自然，還有中國化學的驕傲侯德榜。

1943年，侯德榜在實驗室完成“侯氏制堿法”，1953年7月1日，“侯氏堿法”獲得新中國第一號發明專利證書。

侯德榜（1890—1974），福州人，化工專家，侯氏制堿法的創始人，中國重化學工業的開拓者。近代化學工業的奠基人之一，是世界制堿業的權威，中國科學院院士。曾任化工部副部長，中國科協副主席。

1910年他考入清華大學留學生預備學堂，3年后，以十門功課共1000分的特優成績獲公費留美。留學8年，他先后獲美國麻省理工學院學士、哥倫比亞大學碩士及博士學位。1943年，他率先在實驗室完成連續生產純堿和氯化氨的聯合制堿工藝，被世人稱為“侯氏制堿法”。1955年，侯德榜被選聘為中科院學部委員（院士）。1959年，他被任命為化工部副部長。

攻堅克難，打破制堿技術壟斷

純堿，一直是生產生活離不開的化學物質。在工業制備手段成熟前，人類主要從鹽湖和草木灰當中獲取純堿。在許多玻璃制品和陶瓷生產，甚至是生活當中所用的肥皂都離不開純堿。

18世紀下半葉，歐洲現代紡織業興起，棉紗在染色和印花之前，需要用純堿洗滌。純堿需求量快速上升，天然堿不夠用了。1775年，法國國王路易十六拿出真金白銀，獎勵第一個解決工業制堿問題的人。法國醫師尼古拉斯·路布蘭，率先成功研究出通過食鹽制純堿的工藝，堪稱化學工業的重要里程碑。1862年，比利時化學家索爾維（Solvay）發明了“氨堿法”，也稱“索氏制堿法”，從而開啟了制堿新時代。索氏法產量高、質量優、成本低、能連續生產。但也有缺陷，首先就是，原料氯化鈉的利用率不高，只有70%；其次，當時合成氨工業還不成熟，而原料氨是非常稀有的物資，為了降低成本，索氏法會產生大量的廢渣，產生污染。

即便如此，掌握索爾維制堿法的資本家為了獨享這項技術成果，采取了嚴格的保密措施。一些專家想探索此項技術的秘密，均以失敗告終。

當時，我國所需純堿均從英國進口。一戰期間，梗塞的歐亞交通導致純堿缺乏，一些以純堿為原料的民族工業難以生存。

1921年，剛在美國獲得博士學位的侯德榜，受到愛國實業家范旭東的邀請，離美回國，負責中國第一個純堿廠——永利堿廠的技術工作。永利堿廠建于天津，是中國創建最早的制堿廠，開創了中國化學工業的先河。

1926年6月29日，永利堿廠成功制造出“紅三角”牌純堿。1926年8月，“中國永利”制造的“紅三角”牌純堿，在美國費城萬國博覽會上榮獲金質獎章，得到“中國近代工業進步的象征”的評語，不僅滿足了國內市場需要，還打入了國際市場。永利制堿廠幾經更名，在很長一段時期外界熟知的名字為“天津堿廠”，2013年天津堿廠整體改制為天津渤化永利化工股份有限公司，“百年天堿”成功轉制進入新的歷史階段。

永利公司醋酸裝置外景。（天津渤化永利化工股份有限公司供圖）

1933年，美國化學會破例接受中國學者的著作，將侯德榜的《純堿制造》列為化學會叢書第65卷，在紐約出版發行。這本書的出版，打破索爾維集團70多年對制堿技術的壟斷，使索爾維制堿技術成為全人類的共同財富，引起世界科技界的巨大反響。

拒不辱國，自創“侯氏制堿法”

抗日戰爭爆發后，1937年年底，侯德榜帶領技術人員被迫西遷重慶。由于當時內地鹽價昂貴，用傳統的索爾維法制堿成本太高，無法維持生產。永利堿廠決定向德國購買鹽的利用率可高達90%～95%的察安制堿法，但當時的納粹德國與日本暗中勾結，除了向侯德榜一行索要高價外，還提出有損中國主權的苛刻條件。為了維護民族尊嚴，范旭東與侯德榜拂袖而去，毅然決定“自己干”。

侯德榜率領科研團隊歷經500次試驗，將制堿工業與合成氨工業緊密結合，終于在1943年，率先在實驗室完成了連續生產純堿和氯化氨的聯合制堿工藝，發明了全新的制堿法，后來被命名為“侯氏堿法”。這項新工藝使鹽的利用率達到98%以上，不僅節省了設備及輔助原料1/3，而且解決了廢液占地毀田、污染環境的問題，將世界制堿技術水平推向了一個新高度，贏得了國際化工界極高評價。

1953年，“侯氏堿法”獲得新中國第一號發明專利證書。

截至2018年，我國共有44家純堿生產企業。其中采用侯氏制堿法生產的企業數量最多，共有29家，主要分布在河南、湖北、江蘇、四川和重慶，產能合計1516萬噸，占比49%，產量合計1139萬噸，占比44%，產能利用率為75%。