我國“精餾”學科的開拓者
——記中科院院士、天大天久有限公司顧問余國琮教授

文/柴玉田

我國“精餾”學科的開拓者
——記中科院院士、天大天久有限公司顧問余國琮教授

文/柴玉田

余國琮

革命導師卡爾·馬克思曾經(jīng)說過：“在科學上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達到光輝的頂點?！敝锌圃涸菏浚覈艹龅幕ふ麴s專家、全國政協(xié)常委余國琮教授，就是這樣一位沿著化工科學領域崎嶇山路奮勇攀登者、教育領域辛勤耕耘者、學術領域執(zhí)著創(chuàng)新者。

海外赤子心，殷殷報國情

余國琮，1922年11月18日出生于廣州市，原籍臺山。他的父親余慈和早年曾留學日本，攻讀商科，后在廣州經(jīng)商；母親陳秀霞是賢妻良母型的家庭婦女。余國琮7歲時就讀于類似私塾的坤儀學校，次年插班進入廣州市立第73小學三年級。小學畢業(yè)后考入廣州市立第二中學，后并入市一中。1938年10月，日本侵占了廣州，全家逃難到香港，當時他剛上高三，在香港知用中學借讀。1939年考入西南聯(lián)合大學化工系，1943年畢業(yè)，獲工學學士學位。

1944年余國琮考取自費留學赴美國密執(zhí)安大學研究生院就讀，1945年底獲科學碩士學位，1947年秋，獲匹茲堡大學哲學博士學位，應邀留在該?；は等谓?，并繼續(xù)進行科研工作。他先后任講師、助理教授，曾主講本科生及研究生的化工熱力學、傳質(zhì)分離過程等多門課程，并指導碩士生和博士生的畢業(yè)論文。他的講課效果很好，以致他為研究生開的“高等化工熱力學”課程的選修人數(shù)達到五六十人之多，包括一些來自企業(yè)的工程師，為該校極罕見的研究“大班課”。在此期間他進行了化工熱力學及蒸餾理論的研究，先后在美國《化學工程進展》發(fā)表論文4篇及其他著作。由于成就卓著，他被吸收為3個榮譽學術組織的成員，并列入1950年的美國科學家名錄。面對驕人的成就、榮譽，濃郁的學術氛圍和優(yōu)越的科研條件，他既沒有陶醉，依然在科學的領域不懈地探索著；又沒有沉湎，魂牽夢縈的依然是他那依依不舍的祖國。

中華人民共和國成立后，余國琮十分向往祖國的建設。他積極參與“留美科學工作者協(xié)會”的籌備工作。這是一個與北京有聯(lián)系并動員留美學生回國的組織。協(xié)會的成立大會就在他任教的匹茲堡大學主樓內(nèi)舉行，他當選為第一屆理事。20世紀50年代初，由于當時的美國政府執(zhí)行麥卡錫主義，實行仇視中華人民共和國的政策，千方百計阻撓許多學有所成的海外赤子回國。余國琮巧妙地以到香港探親為名，1950年8月避開美國政府的注意，毅然返回祖國，他也是首批歸來的學者之一。

回國后他應北方交通大學校長茅以升的邀請，到該校唐山工學院成立不久的化工系任教授、系主任。1952年夏，院系調(diào)整，唐山工學院化工系調(diào)往天津大學，余國琮隨之調(diào)任天津大學任化工系教授。歷任教研室主任、系副主任、化學工程研究所所長、名譽所長，天津大學化工學院名譽院長，精餾技術國家工程研究中心技術委員會主任，1991年當選為中國科學院院士。

科研成果豐碩，產(chǎn)業(yè)化成就巨大

余國琮長期從事化工分離科學與工程研究，特別在蒸餾理論和技術方面，取得了重大成果。20世紀60年代，他提出較完整的不穩(wěn)態(tài)蒸餾理論；80年代提出動態(tài)蒸餾多變參數(shù)新策略并發(fā)展了相應的技術，其成果應用于生產(chǎn)并取得顯著經(jīng)濟效益；90年代又提出新的復合分離過程--吸附蒸餾，受到國內(nèi)外同行的重視，已與國內(nèi)外合作開發(fā)。他還成功地發(fā)展了蒸餾過程中的氣液兩相的計算流體力學并開辟了計算傳質(zhì)學這一新領域；此外，他在采用近代激光技術精密測定近氣、液界面的濃度場及速度場，以及蒸餾系統(tǒng)最優(yōu)熱集成網(wǎng)絡等方面均取得了重要成果。

70年代起，石化、化工等工業(yè)生產(chǎn)設備日趨大型化，設備的模擬放大成為急待解決的問題。余國琮繼50年代開始研究的基礎上，迅速開展了這方面的研究。1980年5月他在美國化學工程師學會年會宣讀了《大型蒸餾塔板的模擬》論文，文中提出的蒸餾塔板上二維定數(shù)混合池模型，是塔板模擬方法的新發(fā)展。80年代后，提出大型蒸餾過程的三維模擬新途徑，同時還發(fā)展出具有新型塔內(nèi)件的填料塔技術，打破了國外技術的長期壟斷,開拓了面向企業(yè)的應用研究，使其成果在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，獲得了廣泛的工業(yè)應用,目前國內(nèi)直接應用上述成果的工業(yè)精餾塔超過了60OO座,輻射全國除西藏以外30個省市自治區(qū)。

50年代末，他領導成立了當時以分離重水為重點的穩(wěn)定同位素分離科研組。周恩來總理曾視察并加以鼓勵。1961年他參加我國自行研制生產(chǎn)重水的攻關工作，為主要技術負責人之一，并承擔重點科研項目精密精餾，取得了關鍵性的成果，為我國的重水生產(chǎn)和核工業(yè)的發(fā)展作出了重大的貢獻。

研究的目的全在于應用。余國琮為了使科研成果盡快走出實驗室，1976年創(chuàng)建了天津大學填料廠（現(xiàn)為天大天久科技股份有限公司），并任公司顧問，現(xiàn)已發(fā)展成為具有研發(fā)、設計、生產(chǎn)、試驗、安裝與技術服務為一體的高新科技企業(yè)。2010年9月該公司設計制造的百萬噸乙烯裝置特大型超大填料塔在中國石化天津分公司成功運行，標志著我國自主研發(fā)制造的特大型超大填料塔達到國際先進水平。這座三段工藝的填料/塔盤復合塔采用的增強型金屬矩鞍環(huán)、穿流式支撐裝置、大孔穿流篩板、一梁托多盤桁架梁、微型折流板、空間網(wǎng)架支撐、三維復合導流式進氣初始分布器、角鋼塔盤二次氣體分布盤和抗堵型噴嘴式液體分布器等一系列專利技術和產(chǎn)品，是該公司集成創(chuàng)新的產(chǎn)物，節(jié)能減排效果顯著，較采用其他方法設計和制造可為石化天津分公司每年增加1億多元的經(jīng)濟效益。目前，天大天久公司其技術和服務已進入2000余家企業(yè)，成功的應用于石油化工、空氣分離、化肥、輕化工、煤化工、精細化工、制堿、制藥、食品、冶金及原子能等工業(yè)領域的精餾、吸收、解吸、萃取、換熱、洗滌等過程，改造和新建塔器5500余座，累計為社會創(chuàng)造經(jīng)濟效益數(shù)10億元。

創(chuàng)建科技平臺，打造研發(fā)基地

余國琮十分重視科技平臺建設。1982年，教育部批準在天津大學建立化學工程研究所后，他不辱使命，積極籌辦，并親任所長。建成后，使蒸餾學科各個方面的研究在短短幾年內(nèi)有了很大發(fā)展，包括蒸餾過程與設備的模擬，不穩(wěn)態(tài)蒸餾過程，節(jié)能蒸餾技術以及蒸餾傳質(zhì)學等重要領域，成為我國蒸餾學科的研究中心。1985年他又創(chuàng)建了天津大學化工分離技術與新型填料開發(fā)中心，下設填料廠，從而形成了研究—開發(fā)—生產(chǎn)“一條龍”的格局，大大促進了蒸餾學科與其工程技術的發(fā)展。1988年又建立了精餾技術國家工程研究中心。1990年經(jīng)國家科委批準，在此基礎上成立了一個國家級的研究推廣中心——新型填料塔和高效填料推廣中心。1991年，由國家計委投資在天津大學成立化學工程聯(lián)合國家重點實驗室蒸餾實驗室，由余國琮擔任主任并向國內(nèi)外開放。在不到10年的時間里，我國的精餾技術國家工程研究基地便一舉躍上新臺階。

執(zhí)著的教育家，桃李滿天下

在科技研發(fā)上取得巨大成就的同時,余國琮院士始終把自己定位為一個高校教師，把能為更多的學生傳授化工專業(yè)知識是他最大的心愿。他長期堅持在教學第一線，擔任著繁重的教學工作。他為大學本科學生先后講授過十幾門課程。在培養(yǎng)研究生方面，早在1952年已為二年制研究生授課。1956年、1978年和1981年分別招收我國第一批副博士研究生、碩士研究生和博士研究生，是我國首批博士生導師。多年來，培養(yǎng)出碩士、博士和“文化大革命”前畢業(yè)的研究生近百人。他對學生和科研組人員一貫嚴格要求，對他們的報告及論文都反復審閱、討論和修改，并經(jīng)常鼓勵他們在學術上要不斷創(chuàng)新。在他的學生中，不少已是國內(nèi)外著名的化學工程學家、博士生導師或者已擔任重要的領導職務。

他在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索中潛心研究,大膽實踐,為我國化工類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的形成奠定了堅實的基礎。在他的帶領下,經(jīng)過近10年的教學改革研究與實踐,教學改革工作取得了豐碩的研究成果?！丁盎瘜W工程與工藝專業(yè)”創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案》的制定完成,構造了全方位的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,形成了新的教學模式,構建了培養(yǎng)化工類創(chuàng)新人才的課程體系,編寫出一批不同風格的高水平化工基礎與專業(yè)教材,開發(fā)了百余種化工多媒體課件與網(wǎng)絡課程。對推動我國化學化工類專業(yè)的教育教學改革起到了輻射和示范作用，對各類學校各類專業(yè)的教育教學改革也有重大參考作用。憑借這一教改成果,余國琮院士分別于2001年、2005年獲得國家級教學成果一等獎。令人感動的是,余國琮院士并沒有自己保留這珍貴的獲獎證書,而是把榮譽獻給學校,把證書捐贈給學校檔案館,希望能夠影響天津大學一代又一代青年教師成長,激勵他們?yōu)樽鎳慕逃虒W、人才培養(yǎng)事業(yè)做出自己的貢獻。2002年11月，天津大學隆重舉行慶祝大會，慶賀余國琮教授執(zhí)教55周年暨80壽辰，《中國教育報》作了專題報道。60多年來，余國琮教授輝煌的執(zhí)教歲月，可謂桃李滿天下，教學、科研碩果累累。

余國琮在實驗室

余國琮的著作很豐富，歷年來在國內(nèi)外學術刊物及學術會議上發(fā)表的論文近200篇，先后主編了《化學工程辭典》、《化工容器及設備》、《化工機械手冊》等專著或教材7種。同時還有技術專利3項，并多次獲得國家圖書獎，如：1988年，《化工容器與設備》獲國家教委全國高等學校優(yōu)秀教材獎。1997年，《化學工程手冊（第一版）》獲化工部科技進步二等獎。1999年，《化學工程手冊（第二版）》獲全國優(yōu)秀科技圖書一等獎及國家圖書獎提名獎。同年出版的《化工百科全書》獲部級化工優(yōu)秀圖書一等獎、全國優(yōu)秀科技圖書獎。

熱衷社會活動，履行社會責任

余國琮還是一位社會活動家，除擔任全國政協(xié)常委，中國民主促進會中央委員會常委等多項社會職務外，還是國家科委化學工程學科組成員，分離工程分學科組組長。他曾多年擔任中國化工學會常務理事。他關心國家大事，20世紀50年代中期，參與制定我國12年科學技術長遠規(guī)劃。他是化工部科技圖書出版委員會委員，《化工學報》編委，《燃料化學學報》編委，《化工百科全書》編委等。他又是大慶石油管理局技術顧問，天津市化工局技術顧問和天津市高新企業(yè)協(xié)會理事長等。他多次出國講學、訪問，并與英、美、德、瑞士著名同行專家及企業(yè)，建立了長期科研合作及聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，進行著頻繁的國際交往。他還擔任歐洲化學工程學會蒸餾、吸收和萃取專業(yè)委員會特邀委員。在國際學術會議上多次作主旨報告、大會報告和特邀報告。2003年6月上旬，中央電視臺黃金欄目《科學先鋒》中播出了系列人物資料片之一《余國琮院士》，節(jié)目播出后在社會各界特別是青少年中引起了強烈反響。與此同時，在中央電視臺“三星智力快車”節(jié)目中，他雖已年過八十，仍然神采奕奕，作為特邀嘉賓出現(xiàn)。

2010年2月3日昊華王述綱副書記看望余國琮

余國琮教授以求實、嚴謹、創(chuàng)新的科學態(tài)度在他所熱愛的化工領域執(zhí)著探索了六十余載，將滿腔熱忱和畢生精力都投入到化工分離科學與工程研究的事業(yè)中，投入到祖國現(xiàn)代化建設的事業(yè)中，取得了令世人矚目的巨大成就。1978年，不穩(wěn)態(tài)精密蒸餾技術獲全國科學大會獎。1985年，大慶引進原油穩(wěn)定裝置提高輕烴收率研究，獲國家科技進步二等獎。1987年，具有新型塔內(nèi)件的高效填料塔，獲國家科學進步三等獎。1988年，動態(tài)精餾新分離技術，獲國家科學進步二等獎。1989年，30萬噸/年乙烯裝置汽油分餾塔技術改造，獲國家教委科學技術進步一等獎。1999年，精餾塔氣液兩相流的流動特性及計算流體力學，獲教育部科學技術進步二等獎。2002年，蒸餾學科若干理論問題的研究，獲天津市科技進步一等獎。并榮獲全國“五一”勞動獎章、全國優(yōu)秀科技工作者和天津市特等勞動模范等光榮稱號。

2010年2月3日，昊華公司黨委副書記王述綱一行來到天大天久公司親切看望余國琮院士，余老異常興奮，他表示，“老驥伏櫪，志在千里；烈士墓年，壯心不已?！惫湃松星胰绱?，作為人民共和國的一名院士，還要把自己的知識全都傳授給學生們，帶領他的團隊攻破新的科學難題，為祖國的現(xiàn)代化建設盡一份力。

有人說“夕陽無限好，只是近黃昏”。殊不知，在中國共產(chǎn)黨領導下的老一輩科學家，正像葉劍英元帥所贊許的“老夫喜作黃昏頌，滿目青山夕照明”，生命不息，奮斗不止，這才是余國琮教授的真實寫照！