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余国琮: 半世“精馏”梦,百年爱国情

   2022-06-28 1174

余国琮心语:  

我是一名教师,站着讲课是我的职责。  

我是一名人民教师,教书育人是我最大的职责。  

很多人问我,为什么放弃美国那么好的工作、生活条件选择回国,其实我的想法很简单,那就是回来为自己的国家做点事。  

战后美国的化学工业发展得比较快,但中国人在基础研究等多个领域仍有机会,我们有信心迎头赶上。  

在国内外高水平论坛上的任务是交流,我们要把国外前沿的研究成果引进来,要把最新的研究成果推出去;科普工作则更为重要,为大学生讲课是培养创新人才的重要途径。  

只要身体条件允许,我能多讲一些就多讲一些,让更多的年轻人了解、投身祖国的化工事业,为祖国培养更多的优秀化工类人才。  

工业技术的革命性突破必须在基础理论和方法上取得突破的前提下才能实现,而基本理论和方法的突破必须要打破原有理论框架桎梏,引入并结合其他学科最新的理论和技术研究成果。  

1、留学归国  

1922年11月18日,余国琮出生于广州西关一个普通家庭。抗日战争时期,余国琮的两个哥哥在逃难中遭遇轰炸,一个不幸身亡,一个身负重伤。亲眼目睹繁华、温馨的故园转瞬倾覆,年仅16岁的余国琮饱尝了国仇家恨。  

一家人辗转到香港,余国琮从香港考上了西南联大。乱世硝烟,这里放不下一张安静的书桌,轰炸机一来,师生们就纷纷“跑警报”。但这里恰能盛放许许多多有志青年的才华和热血。余国琮接受了全面系统的化学理论教育,为后来的道路奠定了基础。  

1943年底,余国琮考上了美国密歇根大学。自此,他开始崭露头角。导师库尔教授赏识他,支持他留校任教,指导他在学术刊物上发表了6篇论文。他们提出的“余—库”方程长期被专著、手册采用。  

年仅28岁,余国琮的名字就被列入了美国科学家名录。库尔教授无比倚重、信赖他,把家里的钥匙也交给他一把。在美国,余国琮的人生将是可预见的春风得意。  

然而,很多人不知道,余国琮还担任着留美中国科学工作者协会的首届理事,而这是一个动员留学生回国参与新中国建设的组织。  

1950年8月,余国琮向匹兹堡大学“请假一个月”,声称要回香港探望母亲。当时香港仍是英国属地,他办了一个英国的签证,同时也办了一个重返美国的签证,巧妙避开了当局怀疑。没有人发现他的真实意图,唯独当他打电话向库尔教授告别时,从恩师的声音里听出了一丝颤抖。  

跨越重洋,劈波斩浪,余国琮回到了暌违6年的祖国。  

2、分离重水  

早在余国琮回国前,就有一个位子等着他。一位友人早就告诉他:唐山工学院开办了化工系,急需师资。因此,尽管上海交通大学、北京大学纷纷向他递来橄榄枝,他还是义无反顾地来到了“一穷二白”的唐山工学院化工系。  

余国琮不仅自己来,还动员了5位“海归”学者、2位国内老师一起来搞建设。他在化工系建立了一个化学实验基地。1952年夏,全国高校院系调整,唐山工学院化工系并入天津大学,余国琮也被调进天津大学化工系。就在这看似平平无奇甚至有些简陋的地方,他人生最华彩的一页悄然开启。  

当时,我国炼油工业刚刚起步,其中一个非常关键的基础环节叫蒸馏(现称精馏)。余国琮敏锐地意识到这一产业对国家的重大意义,就开始了相关领域的科研攻关。  

在他的指导下,1954年天津大学化工系建立了我国第一套大型塔板实验装置。1956年,余国琮撰写的论文《关于蒸馏塔内液体流动阻力的研究》引起原化工部的注意,被邀请参与精馏塔标准化的大型实验研究。天津大学的“蒸馏”科研也被列入“十二年科技规划”。  

1959年5月28日,余国琮的实验室迎来了一位贵客。周恩来总理来到天津大学视察,重点考察了余国琮所在的重水浓缩研究实验室。他紧紧握住余国琮的手,嘱托他解决那个“卡我们脖子”的问题。  

重水是由氘和氧组成的化合物,也称为氧化氘。乍看上去,重水跟普通的水非常相似,但它在原子能技术中有非常重要的应用空间。制造核武器,就需要重水做核反应堆的减速剂。  

余国琮使命在肩,奋勇攻关,终于提取出了纯度高达99.9%的重水,解决了新中国核技术起步阶段的燃眉之急,为“两弹一星”的成功作出了重要贡献。他开发的浓缩重水的“两塔法”技术作为我国唯一的重水自主生产技术,一直被沿用至今。  

余国琮不仅突破了“卡脖子”的技术,还发展了一支宝贵的技术人才队伍。他和同事成立的稳定同位素专门化专业,培养了4届40余名毕业生。  

3、驰援大庆  

余国琮帮助大庆油田解困的故事,不失为一段佳话。  

上世纪80年代初,大庆油田斥资从美国引进一套先进的负压闪蒸原油稳定装置。如果运行顺利,这套装置一年可创造利润50亿元。然而,装置投产后,轻烃回收率一直达不到生产要求,美国公司副总裁带着专家来调试了两个月,解决不了问题,干脆赔偿一部分钱了事。但是,大庆人看着急啊,装置一天不能正常运行,巨大的经济效益就流失一天。终于,他们慕名请来了余国琮团队。  

余国琮带着助手王世昌等人赶赴现场,对装置中的一些结构进行了修改,对一些运行参数进行了调整。结果轻烃回收率不仅达到原设计指标,还超过了预期;同时装置的整体性能得到了显著改善。整个大庆油田都为之震动!  

自此,余国琮就成了著名的“主刀医生”,专门给大型装置做“手术”。  

余国琮在漫长的学术生涯中,为我国化工事业立下了赫赫之功。他凭借丰硕的研究成果,打造了世界上开展精馏基础研究最为深入的学术机构之一,促成了为期近十年的中英合作研究。在他研究成果的基础上,衍生了一系列应用技术,在我国化工、石油化工、炼油以及空分等大型流程工业领域得到了广泛应用。  

进入耄耋之年后,余国琮依然不落征帆,继续耕耘在科教园地,80多岁仍站在讲台上授课,90多岁还伏案工作直至生命的尽头。他这一生,漫长、充实,而得其所哉。  

余国琮(1922年11月18日~2022年4月6日),出生于广东省广州市,化学工程专家,致力于化工基础理论研究,长期从事化工分离科学与工程研究。曾获得国家科学技术进步奖二等奖、五一劳动奖章等,在精馏技术基础研究、成果转化和产业化等方面作出了开创性贡献。  


延伸阅读  

余国琮与重水分离  

1958年,我国的第一个原子反应堆投入运行。原子反应堆需要重水做减速剂,但当时我国并未掌握重水的自主生产技术,重水主要从苏联进口。中苏交恶后,我国的原子能事业面临着停转的威胁。于是,攻克重水分离的难关,掌握重水的自主生产技术,刻不容缓。最后,这个重任落在了余国琮肩上。  

余国琮,这位已过鲐背之年的中科院院士,是中国化工精馏学科的开拓者之一。他早年求学于西南联合大学化工系,后获得美国密歇根大学科学硕士学位和美国匹兹堡大学哲学博士学位,并在化工热力学及蒸馏理论研究领域展现出过人的天赋。1949年,余国琮提出汽液平衡组成与温度关系理论,被命名为“余-库”方程;直到20世纪80年代,在美国著名的Perry化工手册中,还引用了他当时的研究成果。  

1950年,作为被美国政府限制回国的知名学者,余国琮以探亲名义乘船经香港返回祖国。回国后,他在唐山工学院化工系短暂执教。1952年全国院系调整,余国琮调入天津大学,为祖国的化工事业贡献了毕生精力。  

从50年代开始,余国琮就确立了重水分离的科研目标,并得到了中央和上级有关部门的重视和支持,被定为绝密等级。1959年5月28日,周总理来天津大学视察,特地参观了余国琮分离重水的实验室。周总理进入实验室时,出于保密考虑,工作人员不准照相,其他人也不准进入实验室。余国琮向总理汇报实验室科研情况。周总理对重水研究寄予厚望。临别之际,他紧握余国琮的手说:“我听说你们在重水研究方面很有成绩,等着你们的消息。现在有人想卡我们的脖子,为了祖国的荣誉,我们一定要生产出自己的重水,要争一口气!”  

不久,学校告诉余国琮,总理专门从武汉打电话过来,关心重水科研进行情况。余国琮回复说:“你们可以告诉总理,研究进行得很顺利。”重水在天然水中的浓度约为0.014%,余国琮进行的试验,为提取纯度达99.9%的重水提供了关键设计。  

1961年,我国重水生产进入了攻关阶段。国家科委在全国组织了重水生产攻关小组,余国琮是主要技术负责人之一。他领导的天津大学重水科研被列为国家科委重点攻关项目。余国琮还担负起了培养重水科研人才的任务。他在天津大学创办了我国第一个稳定同位素分离技术专业班,亲自编写教材并讲授,从技术和人才上为我国重水生产奠定了基础。  

最终,余国琮不负众望,首次提出了浓缩重水的“两塔法”,为新中国核技术起步和“两弹一星”的突破作出了重要贡献。该技术作为我国唯一的重水自主生产技术被沿用至今。余国琮曾深情地说过:“我们中国人并不笨,我们能自力创新。我不仅仅要自己去争一口气,更要把‘争一口气’的精神传承下去,让更多的年轻人继续为中国‘争一口气’!”  

人们的认知中,余国琮是我国精馏分离学科的创始人、现代工业精馏技术的先行者,以及化工分离工程科学的开拓者。但如果将时钟拨回到半个世纪之前,我们就会发现,余国琮同样为我国核技术的起步作出了宝贵贡献。而他,也是“两弹一星”精神的一生践行者。  

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