抗戰(zhàn)時(shí)期黃海化學(xué)工業(yè)研究社對(duì)川鹽濃鹵技術(shù)的研究

王海燕 郭世榮

黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社（簡(jiǎn)稱黃海社）的前身為久大塘沽精鹽工廠附設(shè)的化學(xué)室，于1922年8月在河北塘沽正式成立，是國(guó)內(nèi)最早的民營(yíng)化工學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)，其對(duì)水溶性鹽類的研究在當(dāng)時(shí)處于全國(guó)領(lǐng)先地位。黃海社的創(chuàng)辦人是范旭東（1883—1945），社長(zhǎng)是孫學(xué)悟（1888—1952）。1937年抗日戰(zhàn)爭(zhēng)全面爆發(fā)，天津淪陷，“永久黃”團(tuán)體②“永久黃”指永利化學(xué)工業(yè)公司、久大鹽業(yè)公司、黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社。為救亡圖存，亦為抗戰(zhàn)軍興，應(yīng)川康鹽務(wù)局繆秋杰（1889—1966）之邀，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)于1938年遷入四川，黃海社最后落腳于四川省五通橋四望關(guān)。黃海社入川后，屢次接到四川、云南各鹽務(wù)局的來(lái)信，要求其協(xié)助研究制鹽技術(shù)的改進(jìn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加生產(chǎn)量，降低成本等問(wèn)題③唐效實(shí).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社在五通橋[M]//中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會(huì)議.抗戰(zhàn)時(shí)期西南的科技.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1995:312-321.。黃海社本著基于實(shí)際需求做研究，全心為民服務(wù)的原則，針對(duì)當(dāng)時(shí)川鹽生產(chǎn)的實(shí)際情況，從汲鹵、濃縮、凈化、煎鹽到鹽化工等井鹽生產(chǎn)各環(huán)節(jié)著手，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入研究并做了諸多開(kāi)創(chuàng)性的工作。

川中鹽鹵可分為鹽巖、黑鹵、黃鹵，除自貢之鹽巖、黑鹵較濃外，余鹵皆極淡，從地下汲取上來(lái)之后需要濃縮。在傳統(tǒng)工藝中，人們是利用從地下開(kāi)采出來(lái)的天然氣或煤炭把鹵水燒干④陳歆文,周嘉華.永利與黃海:近代中國(guó)化工的典范[M].濟(jì)南:山東教育出版社,2006:75.。平均每制鹽1斤須蒸發(fā)水分20斤⑤魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.，根據(jù)當(dāng)時(shí)川北三臺(tái)場(chǎng)田邊子制鹽成本分析表（表1）⑥劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1940:55-65.，可知燃料一項(xiàng)竟超過(guò)成本半數(shù)，燃料耗費(fèi)嚴(yán)重。1937年“七七事變”后，日本侵略軍大舉進(jìn)攻中國(guó)，長(zhǎng)蘆、山東、淮北等海鹽產(chǎn)區(qū)相繼淪陷，全國(guó)大部分海鹽產(chǎn)區(qū)被日本控制，海鹽內(nèi)運(yùn)受阻①顏月皎,張良友.自貢鹽場(chǎng)在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位和作用[J].鹽業(yè)史研究,1991(4):49-54.，川、康、滇、黔、湘、鄂等大后方各省軍需民用的食鹽遂仰賴川鹽接濟(jì)②魯子健.抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的四川鹽業(yè)[J].鹽業(yè)史研究,2008(2):18-22.。1938年8月國(guó)民政府要求：“增加川粵兩區(qū)產(chǎn)量，以備魯淮潞等區(qū)失陷后接濟(jì)湘鄂豫皖陜等之食用?！雹蹌⒈?國(guó)民黨政府抗戰(zhàn)建國(guó)綱領(lǐng)財(cái)政金融實(shí)施方案[J].民國(guó)檔案,1987(1):34.川鹽生產(chǎn)為滿足戰(zhàn)時(shí)之需，既要考慮提高產(chǎn)量又要兼顧節(jié)約制鹽燃料，綜合考慮可有治本和治標(biāo)兩種方法：治本必須開(kāi)鑿深井，汲取黑鹵，其更多依賴于自然環(huán)境；治標(biāo)則為探尋節(jié)約燃料、濃縮鹵水的有效方法。黃海社通過(guò)調(diào)查，結(jié)合實(shí)地差異與需求，針對(duì)川鹽濃鹵環(huán)節(jié)主要做了兩項(xiàng)研究：一是枝條架濃鹵技術(shù)研究；二是塔爐灶的研制。因其研究成果經(jīng)濟(jì)適用，在四川地區(qū)均得到大面積推廣，一直沿用至20世紀(jì)七八十年代。

表1 制鹽成本分析表④劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1940:55-65.

值此黃海社成立100周年之際，本文結(jié)合相關(guān)史料來(lái)梳理黃海社在川鹽濃鹵方面所做的研究與推廣工作，以示紀(jì)念，也希望能夠深化人們對(duì)抗戰(zhàn)時(shí)期川鹽生產(chǎn)發(fā)展的認(rèn)識(shí)。

一、枝條架濃鹵技術(shù)的研究與推廣

枝條架濃鹵法是利用自然風(fēng)力和日光蒸發(fā)鹵水中的水分，達(dá)到濃縮鹵水、節(jié)約燃料、凈化鹵水、提高鹽質(zhì)的目的⑦宋良曦,林建宇,黃健,等.中國(guó)鹽業(yè)史辭典[M].上海:上海辭書(shū)出版社,2010:310.。此法早在1579年就出現(xiàn)于德國(guó)Nauheim市，到1909年前后已遍布?xì)W洲大陸，如俄、德、法、意、瑞士、挪威，以及當(dāng)時(shí)的殖民國(guó)荷屬東印度等地⑧魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。湖北應(yīng)城陳蔭三首先將枝條架濃鹵法引入我國(guó)，他曾游學(xué)德國(guó)，1921年左右他參考德國(guó)的蒸發(fā)壁（德國(guó)稱枝條架為“蒸發(fā)壁”），在應(yīng)城試驗(yàn)枝條架濃鹵法。陳蔭三先仿德式用樹(shù)枝充填，但因當(dāng)?shù)貧夂驕嘏?，日久?shù)枝易腐，影響成鹽質(zhì)量，于是改用竹枝，而原來(lái)的填充法遂蛻變?yōu)椤爸裰π睊旆ā?，同時(shí)改名為“枝條架”⑨李從周.枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進(jìn)使用的回憶[M]//中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會(huì)議.抗戰(zhàn)時(shí)期西南的科技.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1995:306-311.。至于川中枝條架濃鹵法的引進(jìn)應(yīng)始于1938年，樂(lè)山灶商李從周聽(tīng)聞應(yīng)城膏鹽廠使用枝條架濃鹵后取得的效益，欲引建。其后李從周與永利公司的何熙曾談及此事，何熙曾很是贊同。李從周打算親赴應(yīng)城考察枝條架濃鹵法，因戰(zhàn)事危急，猶豫不決，何熙曾主動(dòng)代辦。因何曾去過(guò)應(yīng)城，知之頗詳，恰逢其飛漢口辦事，那里離應(yīng)城很近，于是順便會(huì)晤陳蔭三，并在那里聘請(qǐng)了一位修建枝條架的技師范國(guó)才到川（樂(lè)山牛華溪）相助，何熙曾返回樂(lè)山后，又介紹楊春成前去指導(dǎo)。四川之有枝條架，當(dāng)以此為嚆矢①魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。

枝條架濃鹵法確有益于制鹽技術(shù)的提升，為促其普及和推廣應(yīng)用，黃海社特從學(xué)理方面進(jìn)行研究，并將研究過(guò)程、試驗(yàn)結(jié)果等情況整理成研究報(bào)告《枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)》，即黃海社調(diào)查研究報(bào)告第30號(hào)，并公開(kāi)發(fā)表。此舉對(duì)枝條架濃鹵技術(shù)的廣泛應(yīng)用起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。下面試通過(guò)對(duì)該調(diào)查報(bào)告及相關(guān)史料的考察與分析，研究枝條架對(duì)川鹽發(fā)展的影響，明確黃海社工作之效用。

（一）枝條架的構(gòu)建

枝條架之構(gòu)造②枝條架構(gòu)造分析選用的是四川引建的第一個(gè)枝條架——牛華溪式枝條架。：德式（圖1）約以5米至6米為一段，每段填以樹(shù)枝斜鋪。牛華溪式（圖2）則用棕索繁竹枝于橫竹上，每層約1米余，互疊而下，頂上鋪板為走道，分鹵管通常分為四排，架短者于架頂中間有一橫鹵槽，槽底每邊有四孔，以接分鹵管；架長(zhǎng)者則二排縱長(zhǎng)槽，再分入四管，管身每隔約7厘米，有約2厘米直徑之孔分布于兩腋。德式者以鹵泵汲鹵上架入槽，然后入管，由孔分出為細(xì)流，順枝而下，注于架下大池內(nèi)；牛華溪式則以竹制龍竿汲鹵上架，每節(jié)龍竿可汲升6.7米左右，共用三節(jié)。德式架下有大池以儲(chǔ)存濃縮鹵，深約2米；牛華溪式則為淺池，不能存鹵，另有蓄池在架之近旁③魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。

圖1 德式枝條架④魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.

圖2 牛華溪式枝條架①魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.

牛華溪式枝條架是仿應(yīng)城式建造的，應(yīng)城式是仿德國(guó)式建造的。牛華溪式與德式枝條架的構(gòu)造之差異主要有如下三點(diǎn)：一是填充物不同，牛華溪式采用了竹枝為填充物，因竹枝不易腐爛，較樹(shù)枝易于通風(fēng)，且南方產(chǎn)竹，原料易得；二是上鹵工具不同，德式采用鹵泵，牛華溪當(dāng)時(shí)電力與機(jī)械條件有限，采用人力操作的竹制龍竿汲鹵上架，既體現(xiàn)了人們的智慧，也反映了時(shí)代工藝落后的限制；三是蓄鹵池不同，德式架下有一大池以儲(chǔ)存濃縮鹵，牛華溪式則將蓄鹵池分為兩個(gè)，即曬鹵池和濃鹵池，分別儲(chǔ)存，利于濃鹵儲(chǔ)備，以備氣候不佳時(shí)仍有濃鹵入鍋②李從周.枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進(jìn)使用的回憶[M]//中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會(huì)議.抗戰(zhàn)時(shí)期西南的科技.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1995:306-311.。通過(guò)對(duì)比可知，在引建枝條架時(shí)，建造者是結(jié)合地方差異與實(shí)際環(huán)境進(jìn)行了枝條架的本土構(gòu)建。

（二）枝條架濃鹵試驗(yàn)研究

枝條架濃鹵的原理是將鹽鹵送到架頂，由上流下，經(jīng)過(guò)許多小枝，使蒸發(fā)面積加大，借風(fēng)力和日光促進(jìn)鹵液濃縮③陳調(diào)甫.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社概略[M]//全國(guó)政協(xié)文史資料研究委員會(huì),天津市政協(xié)文史資料研究委員會(huì)《化工先導(dǎo)范旭東》編緝組.化工先導(dǎo)范旭東.北京:中國(guó)文史出版社,1987:148.。因此，濃鹵效率會(huì)隨下列諸因素而變化：架之高低及長(zhǎng)短；竹枝排掛密度及其構(gòu)造之不同；上升鹵之濃度（C）；鹵之溫度（t）；上鹵速度（v）；風(fēng)之速度（V）；風(fēng)之方向；大氣壓力；陽(yáng)光大?。豢諝鉁囟龋═）；空氣濕度（H）等④魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。枝條架的構(gòu)造看似簡(jiǎn)單，但其影響因素多，內(nèi)在原理復(fù)雜?？箲?zhàn)時(shí)期物資匱乏，缺少精密儀器，黃海社僅就有限條件展開(kāi)試驗(yàn)研究，針對(duì)各影響因素逐一進(jìn)行了分析，并結(jié)合國(guó)外已有研究成果及1938—1939年實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，得出了初步結(jié)論和可用公式，應(yīng)了當(dāng)時(shí)之需。

1.蒸發(fā)率（R）與風(fēng)向、風(fēng)速（V）

風(fēng)力能夠影響氣膜的厚度，可以帶走枝條架周圍的空氣。風(fēng)向的影響更值得關(guān)注：同一架上，除陽(yáng)光外，風(fēng)向不同，各處蒸發(fā)結(jié)果不同。在同一時(shí)間內(nèi)，每單位面積所通過(guò)的空氣量亦因風(fēng)向不同而不同。即使在同一空氣量情況下，因風(fēng)向不同其所接觸的鹵氣量與時(shí)間也不同。風(fēng)向（圖3）通?？煞譃閂sin θ、Vcos θ，其中Vsin θ為垂直方向，與鹵氣接觸時(shí)間短，故飽和機(jī)會(huì)少，吸收水汽量大；而Vcos θ則為與枝條架平行方向，如架身過(guò)長(zhǎng)時(shí)，則中途有飽和之可能，故吸收水分量易飽和。因此，枝條架之長(zhǎng)短是有一定限度的，架身方向宜與風(fēng)之方向垂直（應(yīng)為每年最多之風(fēng)向），當(dāng)然要同時(shí)兼顧陽(yáng)光方向，關(guān)于風(fēng)向之影響，受設(shè)備所限，無(wú)從確定，僅能給出定性之說(shuō)法。研究者根據(jù)對(duì)犍為、樂(lè)山及自流井附近的數(shù)據(jù)記錄，測(cè)得全年風(fēng)力變化約在每秒鐘0.6米至6.7米之間，測(cè)定R與V的關(guān)系與國(guó)外已有研究大致相近，故R與V的關(guān)系采用國(guó)外研究結(jié)果，即R與成正比，其中風(fēng)速之大小可采用公式①魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃海化學(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。

圖3 枝條架風(fēng)向②魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.

2.蒸發(fā)率（R）與上鹵速度（v）、濃度（C）

在一定范圍內(nèi)，上鹵速度愈快，枝條架濕面加大，蒸發(fā)率愈高。因記錄數(shù)據(jù)不夠多，不能繪出定量關(guān)系圖，只好將v收入調(diào)節(jié)常數(shù)內(nèi)。上鹵濃度愈濃，粘度愈大，蒸發(fā)趨力愈小，故其水分愈不易蒸發(fā)。在定量計(jì)算中，因上鹵率與天氣變化有關(guān)，但限于時(shí)間與環(huán)境記錄數(shù)據(jù)不夠，故取全年平均值進(jìn)行計(jì)算；關(guān)于R與C的關(guān)系則依據(jù)Furer書(shū)中J·A·Bischof的數(shù)據(jù)（表2與圖4），得這是德國(guó)多年記錄平均所得，應(yīng)為普通情況，四川地區(qū)結(jié)合實(shí)地情況可以不注意其常數(shù)大小，而專用③魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃海化學(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。

表2 鹽水濃度與蒸發(fā)力④魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.

圖4 鹽水濃度與蒸發(fā)率的關(guān)系⑤魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.

3.蒸發(fā)率（R）與鹵水中氣壓力（P）、空氣濕度（H）

鹵水中氣壓力（P）與空氣濕度（H）是影響鹽鹵蒸發(fā)之根本因素。蒸發(fā)率與二者間成正比關(guān)系，即R=K(P ?p)，P為鹵水中氣壓力，應(yīng)為P鹵膜溫-P鹵濃降低，p代表空氣中水汽壓力（p露點(diǎn)）。因P之大小，甚難求得，所以取架頂及架底鹵膜溫度及濃度之平均值而定，即R=K(P平均鹵膜溫?P鹵濃降低?p露點(diǎn))。因當(dāng)時(shí)無(wú)濕度計(jì)，鹵膜溫度不易求得，更無(wú)P鹵濃降低之詳表可查，不得已以P干球?P濕球代之，且P干球?P濕球=H干?H濕，用干、濕球溫度求H干、H濕很是方便。依據(jù)記錄數(shù)據(jù)，先求得R平均與H 的關(guān)系，即得R平均=K4.23V0.8(Hd ?Hw)=21.1(Hd ?Hw)①魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃海化學(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔(dān)=100斤=50千克。

表3 全年高、中、低溫平均濕度與蒸發(fā)率②魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔(dān)=100斤=50千克

4.全年蒸發(fā)情況估算

枝條架蒸發(fā)面積算法為長(zhǎng)乘以高，并非兩面俱算。當(dāng)時(shí)試用的枝條架長(zhǎng)約27米，高約13米，則其蒸發(fā)面積約351平方米。全年高、中、低溫平均時(shí)間分別約為78,600分鐘、25,900分鐘、55,800分鐘（表4）。估算一個(gè)枝條架全年約能蒸發(fā)351×(55800×0.059+25900×0.0992+78600×0.1139)=5199721.02±斤水，核算每天能蒸發(fā)約7.1噸。

表4 全年高、中、低溫平均時(shí)間記錄估算③魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔(dān)=100斤=50千克

經(jīng)過(guò)核算，研究人員在1939年的實(shí)際記錄數(shù)據(jù)（表5）與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為相近，故所得公式可以使用。據(jù)估算，“全川除自貢外，如每年制鹽400萬(wàn)擔(dān)，即須蒸發(fā)8000萬(wàn)擔(dān)水分。此中僅有1200余萬(wàn)擔(dān)為必須以煤柴蒸發(fā)者，其余6800萬(wàn)擔(dān)，皆可以枝條架分去，如產(chǎn)鹵至600萬(wàn)擔(dān)，則有10200萬(wàn)擔(dān)水可以此法分去。即使用枝條架可以節(jié)約燃料三分之二以上，實(shí)為可觀”④魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃海化學(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔(dān)=100斤=50千克。

表5 每日蒸發(fā)水分記錄表（1939年）①魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃海化學(xué)工業(yè)研究社,1940:16-24.單位：斤

5.枝條架的作用與改進(jìn)建議

枝條架的作用除可將鹵濃縮外，經(jīng)試驗(yàn)研究可知，其還可除去不少雜質(zhì)，具體有：溶解性小者如石膏類，因水分減少而分出；富于分解性之鹽類可變?yōu)椴蝗苄喳}類而與母液分離，如； 因氧化而分出者，如鐵鹽類變?yōu)檠趸F等①魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.。

黃海社通過(guò)對(duì)修建枝條架與工作過(guò)程的觀察、記錄與研究，對(duì)牛華溪架提出如下改進(jìn)建議：“龍竿宜更堅(jiān)實(shí)精致，若能改用馬達(dá)水泵，則更佳矣；架子大者宜稍加厚，架子小者宜更薄，取消內(nèi)層掛枝，以便增多內(nèi)層風(fēng)量；竹枝量約每丈2000斤（四丈高者）為合宜；架下大池宜設(shè)法利用，且池面宜大，以減少損失；分鹵管宜全用竹者，既不易銹蝕，又不易塞孔；架之方向，宜斟酌全年之風(fēng)向及陽(yáng)光而決定，若單論風(fēng)向，架面應(yīng)與全年最多風(fēng)向垂直?！雹隰敳?劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.

1941年正泰灶接買(mǎi)樂(lè)山鹽場(chǎng)在牛華溪建成的第一個(gè)枝條架后，為了讓它更好地發(fā)揮效益，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)建議，進(jìn)行了如下改建：“枝條架原有九丈，不能完全處理鹵水，因此在原有長(zhǎng)度上又延長(zhǎng)九丈；南北兩面蒸發(fā)面過(guò)直，須增加傾斜度才有利于延緩蒸發(fā)時(shí)間，因此把架腳距離由一丈二尺加寬到一丈八尺；增加儲(chǔ)鹵池，利用氣候條件增加翻曬次數(shù)，多儲(chǔ)濃鹵；改人力抽鹵為電動(dòng)水泵抽鹵，提高翻曬效率?！雹劾顝闹?枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進(jìn)使用的回憶[M]//中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會(huì)議.抗戰(zhàn)時(shí)期西南的科技.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1995:306-311.久大公司枝條架的修建緊跟牛華溪之后，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)和研究，對(duì)枝條架的構(gòu)建進(jìn)行了有針對(duì)性的改進(jìn)，具體如下：“架長(zhǎng)20丈、寬2丈、高4丈，用杉木作架，掛竹枝，架底部為曬鹵池，長(zhǎng)22丈，寬4丈（池面較大），枝條架旁，建儲(chǔ)鹽鹵池，可容鹽鹵3000擔(dān)，池旁安設(shè)離心泵將鹵水輸送至架上?！雹芡跎普?鹽水之加濃(枝條壁曬鹵臺(tái)) [J].海王,1940(4):169-173.注：3丈=10米,3尺=1米,1擔(dān)=100斤=50千克

（三）枝條架應(yīng)用推廣及對(duì)川鹽發(fā)展的影響

枝條架于1938年首入四川樂(lè)山鹽場(chǎng)，1939年進(jìn)自貢久大鹽業(yè)公司，因其確為濃鹵節(jié)燃的好助手，又有除雜凈鹵之作用，深得廣大鹽商、灶商的歡迎。在其構(gòu)建技術(shù)與學(xué)理研究均得公開(kāi)后，川康鹽務(wù)管理局為促其推廣應(yīng)用，令飭久大鹽業(yè)公司代為設(shè)計(jì)建造東西兩場(chǎng)枝條架濃鹵塔并造具預(yù)算，并于1940年初制定了《自貢兩場(chǎng)曬鹵臺(tái)管理辦法》八條，規(guī)定“自貢兩場(chǎng)各井灶為濃縮鹵水、節(jié)省煎鹽燃料起見(jiàn)，必須建筑曬鹵臺(tái)，其曬鹵臺(tái)的建筑費(fèi)，可請(qǐng)公家發(fā)給1/2，經(jīng)曬鹵臺(tái)濃縮后的鹵水應(yīng)放何灶，須事先呈奉核準(zhǔn)”⑤趙志.枝條架濃鹵塔技術(shù)在自貢鹽場(chǎng)的引進(jìn)與應(yīng)用[J].井鹽史通訊,1984(1):80.。1945年川康鹽務(wù)局發(fā)布了“貸款扶助自貢鹽場(chǎng)增建枝條架”須知：“自貢場(chǎng)各井淡鹵，經(jīng)枝條架濃縮后，頗能節(jié)省燃料，減輕成本。本局為鼓勵(lì)場(chǎng)商積極增建起見(jiàn)，經(jīng)奉準(zhǔn)按照建設(shè)實(shí)需費(fèi)用，由公家貸給二分之一，以資扶助，并擬據(jù)貸款須知及申請(qǐng)書(shū)借據(jù)等項(xiàng)，轉(zhuǎn)請(qǐng)核準(zhǔn)實(shí)行?！雹儋J款扶助自貢鹽場(chǎng)增建枝條架[N].鹽務(wù)月報(bào),1945-4-7(50).

枝條架濃鹵技術(shù)由于有黃海社的科學(xué)支撐，有久大鹽業(yè)公司的技術(shù)指導(dǎo)，有永利提供離心泵的動(dòng)力支持，有川康鹽務(wù)管理局的貸款扶持，迅速得到大面積推廣應(yīng)用。至1942年春，自貢已有3架，犍為有45架，樂(lè)山有50架，云陽(yáng)1架②魯波,劉嘉樹(shù).枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗(yàn)[Z]//黃海化學(xué)工業(yè)研究社調(diào)查研究報(bào)告.黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1943:1-24.，川北的三臺(tái)、綿陽(yáng)，川東的彭水郁山鎮(zhèn)鹽場(chǎng)等均相繼建起了大小不同的枝條架③李從周.枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進(jìn)使用的回憶[M]//中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會(huì)議.西南科抗戰(zhàn)時(shí)期西南的科技.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1995:306-311.。枝條架濃鹵技術(shù)同時(shí)影響了云南鹽場(chǎng)，如云南局訊：“滇區(qū)為謀積極增產(chǎn)減低成本計(jì)，擇定安寧井、黑井兩處試設(shè)枝條架曬鹵架各一座，經(jīng)川康局吳處長(zhǎng)有榮來(lái)滇之便，作初步指導(dǎo)，該項(xiàng)計(jì)劃，遂得逐步實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)全部工程，業(yè)經(jīng)完竣?！雹艽笫率鲆?安寧黑井兩處試設(shè)枝條曬架[N].鹽務(wù)月報(bào),1942-12-33.這一技術(shù)一直沿用到20世紀(jì)70年代⑤趙志.枝條架濃鹵塔技術(shù)在自貢鹽場(chǎng)的引進(jìn)與應(yīng)用[J].井鹽史通訊,1984(1):80.。

二、關(guān)于塔爐的研究與推廣

枝條架確有濃縮鹵水、節(jié)約燃料之功效，但還存在一定的不足：一是枝條架規(guī)模較大，不利于小灶；二是枝條架受天氣影響較大，陰雨寒冷天氣工作受阻⑥黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社.燃煤式塔爐制鹽試驗(yàn)報(bào)告[J].海王,1940(10):20,41-42.。鹽灶是傳統(tǒng)制鹽工藝中濃鹵、煎鹽的基礎(chǔ)設(shè)施，于是黃海社針對(duì)當(dāng)時(shí)川北盛行的煎煮鹽的樓灶進(jìn)行了研究，分析了其在濃鹵、煎鹽、燃料使用等方面存在的問(wèn)題，研制出了燃草式塔爐灶和燃煤式塔爐灶，塔爐灶利用煎煮鹽時(shí)的余熱，蒸發(fā)鹵水中的水分，使鹵水濃縮，達(dá)到省燃料、省時(shí)間的目的⑦林元雄,宋良曦,鐘長(zhǎng)永,等.中國(guó)井鹽科技史[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1987:452.。因塔爐灶確實(shí)節(jié)燃、高效，又不受自然條件之影響，一經(jīng)面世，就得到四川各井鹽產(chǎn)地的接納與推廣。

（一）關(guān)于樓灶的研究⑧林元雄,宋良曦,鐘長(zhǎng)永,等.中國(guó)井鹽科技史[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1987:453;劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃海化工匯報(bào):鹽專號(hào).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1940:55-65.

川北鹽灶多采用牛尾式草灶，附有潑樓設(shè)備即為“樓灶”（圖5），其灶體為長(zhǎng)灶，每灶視鹵水多少可放置3至7口直徑為85至95厘米，深約24厘米，重60余斤的鹽鍋，灶尾用鹵泥砌成直徑2至3米，高34米的大煙筒，通稱為“樓”，樓內(nèi)每隔1米架石阡，上放泥坯，燒灶時(shí)火氣由樓底而上，用鹵水從樓頂澆下，謂之“潑樓”，鹵水受熱，水分蒸發(fā)，鹽質(zhì)留在磚坯中。每日澆灌一次鹵水，經(jīng)十余日后，坯中鹽質(zhì)漸多，煙道堵塞，遂停止煎鹽，將全樓拆毀搗碎，置于大楻桶內(nèi)，用淡鹵浸淋以得濃鹵，待一部分鹽質(zhì)浸出后，再用該泥制坯筑樓循環(huán)使用。樓灶上放置的鍋，作熬鹽和溫鹵用，這樣熬鹽和濃鹵同步進(jìn)行。灶房多用柴草為燃料，燃燒快，灶口不能關(guān)閉。黃海社研究得知，樓灶的用熱效率僅能達(dá)27%，分析其原因：一是灶身短，草料燃燒時(shí)，火焰極長(zhǎng)，樓頂可見(jiàn)火苗；二是進(jìn)風(fēng)過(guò)多，因灶門(mén)不能關(guān)閉，又無(wú)其他節(jié)風(fēng)設(shè)備，故進(jìn)風(fēng)甚多，不僅減低灶溫，且將熱能帶走；三是土地導(dǎo)逸，灶身乃穴土制成，不僅耗鹵而且損熱，灶中一部分熱能由濕地傳導(dǎo)散逸，且濕氣透入灶內(nèi)虛耗有用之熱；四是煙溫過(guò)高，灶戶習(xí)慣僅每日清晨潑樓，其余時(shí)間則任其余熱散失空中，樓頂有時(shí)見(jiàn)火，出氣溫度在500℃以上，只在潑鹵時(shí)方可減低，又不可能增加潑鹵次數(shù)，否則樓內(nèi)泥坯有坍塌之危險(xiǎn)。

圖5 川北三臺(tái)場(chǎng)田邊子潑樓式鹽灶（樓灶）①劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1940:55-65.

（二）塔爐之設(shè)計(jì)②劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社,1940:55-65.

黃海社針對(duì)樓灶廢熱、耗鹵之不足，做了如下改進(jìn)：一是加長(zhǎng)灶身，使其可置7至9口鍋，以增加利用熱能的機(jī)會(huì)；二是鍋后煙道添設(shè)插板以調(diào)節(jié)灶口之進(jìn)風(fēng)量；三是增砌石壁于灶身兩面及底部，阻止熱能自地中散逸，且防濕氣透入；四是將“樓”改成石砌吸熱塔，內(nèi)架青磚作填充物，煎鹽時(shí)，將淡鹵自塔上部用噴水嘴噴下，鹵滴下降，熱煙上升，借逆流原理將煙中大部分熱量吸收，鹵中水分蒸發(fā)，濃鹵自塔底流出，循環(huán)數(shù)次后經(jīng)沙濾濾去灰質(zhì)，趁熱放入鍋內(nèi)煎鹽，塔爐灶因用而生（圖6）。塔爐灶的優(yōu)點(diǎn)主要有：該爐灶可以連續(xù)使用，不同于樓灶會(huì)有停歇，不必時(shí)筑時(shí)毀；每煎鹽120斤需要草400斤左右，用熱效率在70%上下（表6）；占地甚小，采用舊灶房無(wú)需擴(kuò)展地積。鹽鹵損失小，產(chǎn)量自然增加。

表6 鹽灶用熱效率對(duì)比表②劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社, 1940:55-65.

圖6 燃草式塔爐灶①劉嘉樹(shù),郭保國(guó).川北制鹽方法調(diào)查及改進(jìn)報(bào)告[Z]//黃?；R報(bào):鹽專號(hào).黃海化學(xué)工業(yè)研究社, 1940:55-65.

燃草式塔爐灶適用于川北，那里多以山中細(xì)草、稻草、豌豆梗為燃料。川南鹽區(qū)燃料多為煤炭、天然氣，其燃燒性質(zhì)與柴草不同，黃海社為使塔爐灶適用川南鹽區(qū)，考慮到燃料之差異，又專門(mén)研制了燃煤式塔爐灶（圖7），并進(jìn)行了試驗(yàn)，訓(xùn)練了工人。具體以五通橋四望關(guān)成春提灶為試點(diǎn)，原灶平均日產(chǎn)巴鹽為900斤左右，黃海社根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)試驗(yàn)了一日產(chǎn)1000斤的塔爐灶。施工方式為：犍為場(chǎng)商辦事處墊款，成春提管事經(jīng)手采購(gòu)、雇傭及支付事宜，黃海社則指揮一切工作③黃海化學(xué)工業(yè)研究社.燃煤式塔爐制鹽試驗(yàn)報(bào)告[J].海王,1940(9):41-42.。由此可見(jiàn)，塔爐灶是得場(chǎng)商、灶戶需求與支持而建的，黃海社提供技術(shù)，全程參與。試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)相符，實(shí)施效果可觀，具體有：原用煤4斤產(chǎn)花鹽1斤，用塔爐灶后用煤可縮至1.5斤至1.7斤產(chǎn)花鹽1斤；原用煤6斤產(chǎn)巴鹽1斤，用塔爐灶后用煤可減至2.5斤左右；塔爐灶可以節(jié)省當(dāng)時(shí)所用燃料60%左右，工作并未增繁太多，此灶在濃縮鹵水的同時(shí)，亦可用于煎制花鹽、巴鹽。

圖7 燃煤式塔爐灶①黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社.燃煤式塔爐制鹽試驗(yàn)報(bào)告[J].海王,1940(9):41-42.

塔爐因其便利，且節(jié)燃、濃鹵、煎鹽之功效顯著，在四川地區(qū)得到大面積推廣，沿用至20世紀(jì)80年代后逐步被真空制鹽工藝取代①宋良曦,林建宇,黃健,等.中國(guó)鹽業(yè)史辭典[M].上海:上海辭書(shū)出版社,2010:506.，塔爐確為川鹽生產(chǎn)與發(fā)展貢獻(xiàn)出了應(yīng)有的“熱量”。

三、結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上述梳理，可以看出黃海社對(duì)枝條架技術(shù)的研究路徑為：模仿引建—實(shí)踐觀測(cè)—研究改進(jìn)—推廣應(yīng)用；對(duì)塔爐灶的研制路徑為：實(shí)踐調(diào)查—發(fā)現(xiàn)樓灶存在的問(wèn)題—研制改進(jìn)—推廣應(yīng)用。黃海社的工作具有如下特點(diǎn)：

一是研究目的明確，做事有始終，追求適用。黃海社的研制目的是濃鹵節(jié)燃，提高鹽產(chǎn)，降低成本，助力抗戰(zhàn)。關(guān)于塔爐灶的研制，基于鹽灶本身找問(wèn)題，基于地域燃料不同而有針對(duì)性地研制燃草式塔爐和燃煤式塔爐，以求經(jīng)濟(jì)適用，促鹽產(chǎn)；枝條架的研究試驗(yàn)至少需要一年的觀察與數(shù)據(jù)記錄、處理，才有可能獲得一定的結(jié)果。其工作繁重復(fù)雜，且處于戰(zhàn)時(shí)，環(huán)境不易管理，缺乏精密儀器（濕度計(jì)都沒(méi)有），國(guó)內(nèi)可參考的技術(shù)缺乏，黃海社研究人員立足于國(guó)外已有應(yīng)用情況，深入實(shí)踐做學(xué)理研究，終得初步結(jié)論、修建建議和可用的定量核算公式，做到了服務(wù)當(dāng)時(shí)之需。另知在黃海社入川前，重慶鹽業(yè)研究所已有引建枝條架之計(jì)劃，卻未實(shí)行。可見(jiàn)于工業(yè)之發(fā)展有計(jì)劃而無(wú)行動(dòng)是不行的。

二是重科學(xué)研究，科研能力強(qiáng)。技術(shù)固然重要，但要普及推廣，需掌握內(nèi)在原理，需要科學(xué)支撐，僅靠模仿，無(wú)科學(xué)研究是不能廣泛推廣的。我國(guó)湖北應(yīng)城最先引建枝條架，對(duì)其雖有模仿構(gòu)建和經(jīng)驗(yàn)技術(shù)積累，但未進(jìn)行學(xué)理研究，使其廣泛應(yīng)用受限。黃海社深知技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)原理間互依互促的關(guān)系，在學(xué)習(xí)建構(gòu)的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行了學(xué)理研究，為枝條架濃鹵技術(shù)的普及提供了科學(xué)支撐，促進(jìn)了枝條架技術(shù)的快速傳播。枝條架濃鹵影響因素多，原理復(fù)雜，相關(guān)研究的參考信息多源于國(guó)外，研究人員基于國(guó)際研究的成果，結(jié)合四川的客觀情況，進(jìn)行枝條架的本土構(gòu)建，并針對(duì)實(shí)際給出合理的修建建議與指導(dǎo)。如果說(shuō)枝條架源于國(guó)外，尚可借鑒，那么塔爐灶則是黃海社研究人員基于本土傳統(tǒng)工藝的傳承與創(chuàng)新，其源于傳統(tǒng)鹽灶，融入科學(xué)的分析與構(gòu)建，遂得廣泛應(yīng)用，兩項(xiàng)研究同時(shí)印證了技術(shù)加科學(xué)是促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展之有效途徑。

三是重團(tuán)體協(xié)作，全心為人民。在“永久黃”團(tuán)體中工廠是生產(chǎn)事業(yè)，黃海社是“永久”團(tuán)體的神經(jīng)中樞。四川枝條架的引建、研究與實(shí)踐推廣，始于永利，如上文提到永利何熙曾熱心代辦，聘請(qǐng)技師，并介紹楊春成工程師協(xié)助建造枝條架，后又有永利公司機(jī)械廠生產(chǎn)離心泵，助力枝條架上鹵工具的機(jī)械化，促進(jìn)了翻曬效率的提高，給予了之后黃海社學(xué)理研究的支撐。同時(shí)有久大的實(shí)踐與助力，為1938年底久大鹽業(yè)公司自貢模范制鹽廠邀請(qǐng)應(yīng)城技師在自貢張家壩建造四川第二個(gè)枝條架提供了支持，黃海社的學(xué)理研究也為其提供了有力的科學(xué)支撐和技術(shù)支持，同時(shí)該架也為黃海社的后續(xù)研究提供了物質(zhì)保障和便利條件。該架建成后濃鹵效果顯著，深受歡迎，鹽商紛紛前來(lái)參觀學(xué)習(xí)，模范制鹽廠確實(shí)發(fā)揮了模范的作用?！坝谰命S”團(tuán)體公開(kāi)研究成果，聽(tīng)?wèi){仿建，并提供技術(shù)支持與指導(dǎo)，對(duì)枝條架的應(yīng)用切實(shí)做到了明其理、宏其效。同時(shí)也充分體現(xiàn)了“永久黃”團(tuán)體“在原則上絕對(duì)相信科學(xué)，在精神上以能服務(wù)社會(huì)為最大光榮”①“永久黃”團(tuán)體四大信條[J].海王,1934(1):25.的信條。