半世“精馏”梦,百年爱国情(2)
重水是原子裂变反应堆不可或缺的重要物资。在天然水中,重水的含量约万分之一点五,如何将其提纯到99.9%,并实现工业化生产?这是一项巨大的挑战。为此,余国琮率领团队,在极其简陋的条件下日夜攻关,创造性地采用多个精馏塔级联等多种创新的方式替代传统的精馏方式。周恩来总理在视察实验室一年之后,专门给学校打电话,询问重水技术的研究进展。余国琮坚定地回复说:“可以告诉总理,研究进行得很顺利。”
1965年,余国琮的多项成果和突破终于形成了我国自主重水生产工业技术,在原化工部配合下成功生产出了符合要求的重水,为新中国核技术起步提供了坚实的保障。重水分离技术的研制成功,也标志着我国的精密精馏技术进入了一个新的阶段。
“我当初抱着朴素的爱国心回来,只想贡献自己的一些力量。回国那年,我有幸参加天安门的国庆阅兵,也看到了伟大的解放军。现在国家比当时强大了很多。我很高兴为国家做了一点事情,当初的选择是正确的。” 提起关于重水的往事,余国琮十分欣慰。
从“技术”走向“科学”
在美国的学习经历,让余国琮对二战后美国以及世界化工学科的发展趋势有了深刻的了解。“‘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。’余国琮先生曾这样对我们说。”袁希钢回忆道。
上世纪80年代初,我国首批巨资引进的大庆油田原油稳定装置是实现年利润50亿元乙烯生产的龙头装置。但是,由于装置的设计没有考虑我国原油的特殊性,投运后无法正常运行,整个流程都无法正常生产。外国技术人员数月攻关仍未解决这一问题。为此,余国琮应邀带领团队对该装置展开研究,很快发现问题所在。经过运用自主技术对装置实施改造,他们最终使整套装置实现了正常生产,甚至一些技术指标还超过了原来的设计要求。
有专家表示,这次应用自主技术对工业装置成功实施改造,开创了中国人给进口成套装置“动手术”的先河,也为改革开放之初中国科技工作者打破对进口技术的迷信树立了信心。
进入21世纪,以大型石化工业为代表的化学工业成为我国国民经济的支柱性产业,而精馏作为覆盖所有石化工业的通用技术,在炼油、乙烯和其他大型化工过程中发挥着关键作用。
余国琮认识到,新的技术条件和市场需求,使现有的精馏技术不断受到新的限制,特别是精馏在热力学上的高度不可逆操作方式,以及在设计中对经验的依赖,已经成为限制精馏技术进一步提高的瓶颈。
“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。”他说。
为此,余国琮针对精馏以及其他化工过程开辟了一个全新领域——化工计算传质学理论。从根本上摆脱现有精馏过程工业设计中对经验的依赖,让化工过程设计从一门“技术”逐步走向科学,是这一新理论的明确目标,也是余国琮作为科学家的远大目标。
“站着讲课是我的职责”
如今已经是一所之长,但如果哪天有课,袁希钢还是会凌晨4点起床,一遍遍审视讲课内容。即使这门课他已经教授了多年、多次。“如此精益求精,就像精馏提纯的过程,这是我对‘师者’身份的尊重。这份为人师表的使命担当,则是余国琮先生传递给每个学生的宝贵财富。”袁希钢说。
在大学校园度过了大半生的余国琮,经常挂在嘴边的一句话就是:“我是一名人民教师,教书育人是我最大的职责。”