基本介紹
- 中文名：孫師白
- 國籍：中國
- 民族：漢
- 出生地：安徽省安慶市
- 出生日期：1907年1月13日
- 性別：男
人物簡介,個人簡歷,人物貢獻,硫酸水洗流程,復噴復檔工藝,主要論著,
人物簡介
孫師白，原名潯，字師白，出校後以字行。他於1907年出生在安徽省安慶市。10歲前父母雙亡，胞舅周叔韜接他們弟兄到天津撫育。1920年人天津南開中學讀理科。在著名教育家張伯苓校長的薰陶下，從小培植起“愛國、勤學、實幹”的南開精神，這對他以後事業的發展起了很大作用。1926年考入上海交通大學電機系，1930年畢業，獲學士學位。畢業後，孫師白到清華大學技術科任職。這期間，由於強烈的求知慾，使他有機會旁聽了吳有訓教授的近代物理學課程。不久，他患病咯血，退職休養。1936年，孫師白受南京國民政府資源委員會委派，去英國引進電纜廠設備。在倫敦半年，舊病復發，去德國邊城阿亨療養。
“七七事變”後，中國半壁江山淪陷，很多建設停止。孫師白回國，仍疾病纏身。1942年，他和表哥周伯鼎在上海創辦了中國電化廠，生產碳化鈣（即電石），產品質優價廉，可同日貨競爭。當時在國際上英國、德國已有碳化鈣技術專著，國內尚屬空白。他懷著強烈的民族自尊感，發奮編寫了《碳化鈣工業概論》。抗日戰爭勝利後，美國戰時剩餘物資（包括電石）大量低價傾銷中國，電化廠被迫停產。
1946年，孫師白的舅舅周志俊從美國化學建設公司引進一套技術先進的接觸法硫磺制酸設備，委託孫師白建廠，定名為新業制酸廠。孫師白這時面臨改行的抉擇。當時中國硫酸產量不過三四萬噸，較之國外上百萬噸，微乎其微。隨著國內工業的發展，對作為“工業之母”的硫酸需求量越來越大。他毅然改行，獻身硫酸工業。為了不辱使命，他白天在圖書館博覽資料，晚上挑燈夜戰，孜孜不倦地鑽研硫酸製造理論。美國設備運抵中國後，設備安裝、試車仍需外匯，代價昂貴。他決定在國內組織技術力量，自行安裝、試車。於是邀請了上海交通大學、聖約翰大學、廈門大學等校的高材生前來參與，並與曾在內地兵工廠硫酸車間工作過的技術人員李兆禧、衛呈祥、王玉亨和土建工程師黃鐘沂等通力合作施工安裝。試車時又請東吳大學教授吳志高臨場指導。一時人材濟濟，安裝、試車一舉成功，就連美國化學建設公司也感到驚異，他們說“沒想到中國自己會出色地完成設備的安裝和試車”。此後孫師白更有信心，並和硫酸結下“良緣”，踏上了技術改革、創新的征途。
中華人民共和國成立不久，新業制酸廠實現公私合營，孫師白擺脫了經理職務，以全部精力投身於硫酸工藝和設備的研究開發工作。1956年他首先採用文氏管，取代龐大的電除塵器和經典型中空洗滌塔，得到了化工部的肯定和前蘇聯專家的贊同。1958年他開發成功了適合國情的獨特的接觸法硫酸“三文一器”水洗流程新工藝。1964年5月，侯德榜副部長主持“三文一器”鑑定會，肯定了這一成果。1965年2月10日國家科學技術委員會主任聶榮臻頌發“三文一器”水洗流程發明證書，並獎給發明者孫師白人民幣5萬元。孫師白將該款捐贈給上海硫酸廠建立科技圖書館。70年代初，孫師白又開發了具有高效、傳動、傳質、傳熱功能的“復噴復檔”新工藝，這一技術革新成果在中國得到迅速推廣。大連、四川、上海、蘇州等地不少硫酸廠均採取“復噴復檔”工藝，用氨來吸收硫酸尾氣中的低微濃度二氧化硫，然後排放，使之達到國家規定的環保指標。
60年代初，為了解決固定床催化劑層的壓差增長和催化劑結疤問題，孫師白就著手試驗沸騰轉化，後因“文化大革命”而被迫中斷。進入80年代，孫師白已年過七旬，但仍以極大的熱情鑽研接觸法制酸沸騰轉化新技術。1982年，在化工部科技局的支持下，他進行了沸騰轉化中間試驗，確立了生產模式並取得了設計數據。1985—1988年，他在上海硫酸廠、江蘇吳縣化肥廠和廣東茂名化肥廠分別進行了3000噸、5000噸和2．5萬噸的中間試驗和生產規模試驗。測定的大量數據，驗證並顯示了沸騰轉化具有溫度和壓力穩定、換熱面積小、催化劑用量少、能低濃轉化、自熱生產等優點。為了實現沸騰轉化的工業化，孫師白總結了經驗，撰述了自創模式的沸騰轉化理論與實踐，為今後繼續開發這項技術提出了自己獨特的見解。
孫師白對於幫助青年技術人員的成長十分熱忱。50年代後期，中國開始創建合成洗滌劑工業，按照輕工業部的部署，決定將上海永星肥皂廠改建為中國第一座合成洗滌劑廠。這項工程需要建設一套液體二氧化硫—硫酸聯合生產裝置，承擔這一項目的是北京輕工業設計院的一批青年工程技術人員。由於他們缺乏這方面的經驗，便慕名向孫師白請教。儘管當時孫師白正忙於第一套“三文一器”水洗流程試車，但他卻一口答應擔任“義務顧問”。多少個夜晚，每當孫師白精疲力盡地踏進家門，見輕工業設計院的青年技術人員正在等著他，便臉也不洗，飯也顧不上吃就和他們一起研究圖紙，回答提出的問題，一乾就是幾個小時，直到問題解決。經過半年多時間的合作，1959年5月，中國第一批合成洗衣粉投入市場，這裡面飽含了孫師白不可磨滅的功勞。
1987年，孫師白退休了，他將10年定息存款8．6萬元上交，由上海硫酸廠補足10萬元作為基金，成立了“孫師白硫酸技術發展獎勵基金會”，獎勵對中國硫酸工業作出貢獻的集體和個人，以不負他暮年的殷切期望。
孫師白是九三學社成員，中國化工學會第一屆無機酸鹼鹽學會理事，《硫酸工業》編委會第一副主任，中國人民代表大會第三屆代表，中國政治協商委員會第四屆委員。
個人簡歷
1920—1926年就讀於天津南開中學理科。
1926—1930年就讀於上海交通大學電機系，獲學士學位。
1930—1932年在北京清華大學技術科任職。
1942—1946年任上海中國電化廠經理。
1946—1952年任上海新業制酸廠經理。
1952—1958年任上海公私合營新業制酸廠廠長。
1958—1987年任國營上海硫酸廠總工程師。
1987年退休。
1998年1月8日病逝於上海。
人物貢獻
硫酸水洗流程
早在中華人民共和國成立初期，孫師白就立志要對硫酸工藝進行技術改革。首先碰到的問題是如何以廉價的硫鐵礦代替昂貴的硫磺作為制酸原料。礦石制酸要經過爐氣淨化工序，經典的淨化設備“兩電兩塔”（即：靜電除塵器、靜電除霧器、中空冷卻塔、填充洗滌塔）非常複雜龐大，改革並非易事。他查閱了大量國外資料，想把高大笨重的設備化為短小輕巧的裝置，以求減少投資，上馬快，適合當時的國情。他了解到美國化學建設公司發明了一種“文丘里”洗滌器，用於造紙工業，除塵效果很好，便想在硫酸製造工藝上採用這種技術。憑著新業制酸廠以往與美國化學建設公司的協作關係，他寫信索要有關資料，然而回信卻是無可奉告。面對西方國家的技術封鎖，他出於民族自尊心，發誓不搞出“文丘里”絕不罷休。寒冬臘月，他伏案疾書，三伏酷暑，他冥思苦索，經過無數個不眠之夜，“文丘里”設計參數、結構藍圖終於搞出來了。1955年新業制酸廠改建一個年產5000噸的礦石制酸車間，他大膽地用“文丘里”取代了經典型電除塵器和中空塔。試車時，從文氏管出口測定塵濃，不見礦塵的痕跡；同時，400℃高溫爐氣瞬間降溫到50℃。除塵、降溫的效率驚人。而“文氏管”體積僅為所取代設備的1/100。
“文丘里”試驗成功後，下一段還存在龐大的填充洗滌塔和電除霧器。孫師白髮展自己的關聯式，構想用三個“文氏管”串聯，逐級除霧；同時採用間接冷凝器，用冷水間接冷卻爐氣，使其中的飽和水汽冷凝，減少了原用填充塔水洗所產生的大量污水。由此形成“一文”、“二文”、“間冷”、“三文”串連的流程，取代全部龐大的設備，最後爐氣再經水洗，污水經中和、排放。
1957年，孫師白同王福德、高瑞棟在化工部開會時，提出了“三文一器”水洗流程的構想，得到了重視。化工部派遣基本化學工業設計院的虞鈺初、孫宗海到新業制酸廠同孫師白共同做單一文氏管除霧試驗，結果證明在一定條件下文氏管可以除霧。這一試驗增強了孫師白的信心。他利用在試驗中取得的參數，併到圖書館參考有關專著和資料，對比理論依據，著手制訂“三文一器”工藝的設計方案。
1958年，新業制酸廠改為國營上海硫酸廠，孫師白任總工程師。為了解決當時上海急需硫酸的問題，上海市計畫委員會確定在上海吳淞地區新建一座年產5萬噸的硫酸車間，採用“三文一器”水洗流程。同年4月，工程破土動工。首先碰到的難題是所需高壓鼓風機國內不能製造，進口又有困難。孫師白挑起了這副重擔，決定自己設計，自己製造。他和王福德、張勛輝、陸兆麟合作，四次試製均告失敗。他面對困難和挫折並不氣餒，以知難而進的精神尋找其中的原因。最後找到了關鍵問題在葉輪材料。孫師白就和汽輪機廠聯繫，利用他們報廢的葉輪毛坯經過自己加工改造，雖然葉輪直徑偏小，達不到所需壓強，對風量也略有影響，但關鍵問題一經解決，其他問題就迎刃而解。經過6個月的奮戰，10月1日工程竣工投產，耗資420萬元，比原標準設計投資節約了380萬元，建設速度加快了1倍。經過大量技術測定，很多指標均已達到要求，但產量僅為4萬噸，未達到5萬噸設計要求。他先讓職工對新的工藝摸熟摸透，穩定生產半年，再採取增產措施。其後，又製造了一台低壓耐中溫的鼓風機，裝在三氧化硫冷卻器出口，和前面主機串聯，以增壓加大風量，產量立即超過5萬噸。至此，“三文一器”水洗流程技術均已過關。1959年，孫師白和副廠長蔣福海應邀到北京參加中國群英大會。當時的國情是工農業均迫切需要大量的硫酸，尤其農村急需以硫酸為原料的化肥，如硫酸銨和普通過磷酸鈣。如果採用經典酸洗法，中小型廠無此財力，時間也等不及。而文氏管水洗流程卻能適應這種形勢，因而很快在中國得到推廣。孫師白從設計到生產一竿子插到底，協助各地建立文氏管水洗硫酸廠，不辭辛勞地奔波於中國各地。北起哈爾濱，南至廣東湛江，東起福州、廈門，西至新疆，先後於12個省市自治區建起了20餘家示範工廠。至1988年，中國硫酸產量高達1110萬噸，居世界第三位。在近480家硫酸廠中，採用文氏管水洗的中小型廠近400家。這表明文氏管水洗流程在當時對發展中國硫酸工業起了重大作用。
1965年上海黑色冶金設計院採納孫師白的建議，將文氏管水洗工藝推廣到上海第一鋼鐵廠套用於純氧頂吹轉爐煙氣除塵。孫師白為上海第一鋼鐵廠設計了一套調徑型文氏管，一試成功，為該廠消除了褐色煙塵。
復噴復檔工藝
“文化大革命”時期，孫師白雖身處逆境，但仍不斷探索硫酸工藝設備的革新。一次，他在草棚里正伏案繪製旋風器中粒子軌跡（即拋物線行程），點菸不慎，將燃余的火柴棒落在下面的圖紙上，恰好截斷了拋物線行程，他卻從中悟出了復檔的原理。“復噴”是在一根大直徑管內裝置多排水管，管上裝配多個噴嘴，噴射出的液體同管內逆向氣流衝擊進行三傳（動量、熱量、質量的傳遞）。復噴管有兩個基本特點不同於經典型中空塔：一是排管與排管之間距離很近；二是每排管上都裝有很多小口徑噴嘴，這樣可使液滴分布密而均勻，以利三傳。用這種復噴設備取代龐大的中空塔、填充塔、乾燥器和吸收塔，可大大縮小設備的體積，減少投資，而且可免除年度清洗，節約大量勞動力。“復檔”是一種高效低阻除沫設備，復檔除沫器中有若干塊導向板，可使拋物線縮短，塵粉與液滴易於落在壁上，檔板愈多，效果愈佳。“復噴復檔”新工藝的開發，受到不少學者、專家的重視。
1970年，在上海硫酸廠進行了2萬噸規模鋅精礦爐氣淨化生產試驗。用3個復噴管串聯，以取代當時的淨化工段。結果，除塵、除霧、降溫3項指標均達到要求，且不增加污水量。同年，在上海硫酸廠三車間還做了4萬噸規模爐氣乾燥生產試驗，結果表明乾燥效率和原有填充塔相同，體積為原設備的1/30。由於復噴傳質效率高，同樣可以用於氨水吸收二氧化硫的尾氣處理，經用於上海硫酸廠14萬噸規模製酸設備上，以代替泡沫塔尾氣吸收，體積僅為原來的幾十分之一，至今已運轉20多年，效率恆定。目前，國內各大廠的尾氣處理均已採用復噴。這一工藝也被成功地推廣到鋼鐵企業。1970年，上海第三鋼鐵廠決定建設30噸純氧頂吹轉爐煉鋼，孫師白提議採用復噴除塵。當時有功無賞，有過重罰，有些好心人勸他不要搞了。但他還是毅然同冶金設計人員一起研究、試驗，直至成功。這充分反映了他的自信和對科技事業的執著追求。他注重理論聯繫實際，從1975年到1979年他先後撰寫了《復噴復檔》等專論5篇，從實踐提高到理論，旁徵博引，闡述了自己獨特的見解。
主要論著
1孫師白．碳化鈣工業概論．上海：永祥印書館，1944
2孫師白．關於接硫文氏管水洗流程的技術總結．硫酸工業（分冊），1963
3黃以恪，孫師白．硫酸工業中黃鐵礦的流態化焙燒：中國流態化會議報告選集．北京：科學出版社，1964
4孫師白．復噴復檔理論與實踐．硫酸工業，1975（5），1977（2）（4），1978（6），1979（5）
5孫師白．沸騰轉化．硫酸工業，1983（2）
6孫師白．沸騰轉化流化床中自由空間初步設計．硫酸工業，1988（5）
7孫師白．兩次沸騰轉化流程可行性及有關技術問題的探討．硫酸工業，1991（2）
