苏元复


苏元复1910年~1991年,浙江海宁人,教授,博士生导师,中国科学院学部委员。1933年获英国曼彻斯特大学工业硕士学位。曾任浙江大学、交通大学教授。中华人民共和国成立后,历任交通大学化学系和化工系教授、主任,华东化工学院教授、副院长、院顾问,第三届全国人大代表,第五、第六届全国政协委员,中国化工学会副理事长。国际溶剂萃取委员会委员。长期从事溶剂萃取研究,先后改革麻黄素、柠檬酸等的提取工艺,开发了硼镁矿、磷酸盐、钨矿等的综合利用新过程,改进了转盘塔、翻斗萃取机、垂直管道反应器等设备,并提出了浸取、萃取联合过程,扩大了多相复分解的应用。1980年11月当选为中国科学院(化学部)学部委员,现改为中国科学院院士。

苏元复 - 简历

他幼年先后在家乡和杭州上小学,同时聘塾师传授古文、书法,晚上常被单独关在黑屋里背诵
《左传》。他曾在日记中写道:“这虽然活葬了天真活泼的孩子气,却培养了忍耐性和埋
头苦干的精神。”小学毕业后,苏元复就读于海宁初级商校。1924年冬再赴杭州,考
入蕙兰中学(今杭州第二中学)。在求学期间,正值北阀军攻克杭州,他不顾学校阻拦,
和同学们一起冲出校园,走上街头,欢庆胜利。1929年夏,苏元复免试进东吴大学,
一年之内,两次获得成绩优秀荣誉奖。由于东吴大学费用高昂,经考试转入浙江大学化学
工程系。当时,潘承圻执教分析化学。苏元复勤于动脑,常常更改实验细节,深得潘承圻
关注。三年级时,他去上海天原化工厂实习,测定了多效蒸发器的数据,分析了该设备的
潜在能力,论文发表在《浙江大学学报》上,解决了该厂技术人员多年未敢问津的问题,
引起厂方惊讶。

1933年,苏元复大学毕业,经推荐去天津南开大学应用化学研究所任助理研究员。这期间,他与张克忠合作在《中国化学会会志》上发表了关于铅黄表观氧化速率的论文。1935年,苏元复考取中英庚款公费留学,抱着科学救国、工业救国的理想,人曼彻斯特大学工学院专攻人造丝。1937年,他完成了题为《人造纤维中微晶体排列》的论文,获硕士学位。随后,去瑞典卜福司火药炸药厂和爱沙尼亚塔林工厂实习。他经过多方努力,掌握了制造硝酸和硝化甘油的技术关键,绘制了近百幅图样,详细记录了操作规程
,增进了生产技术知识,为回国后从事国防化工工作奠定了基础。1938年9月,苏元复经 国马赛回国。当时正值抗日战争期间,无法开办人造丝厂,他毅然改行从事国防化工工作 ,四川泸州兵工厂研究员,兼第五工场和氧气工场主任工程师。他常与工人一起抡铁锤,在  山岩上凿眼试爆,先后完成液氧炸药、油脂水解提取甘油和甘油精制等实验研究,并建成 中试工场。1941年,苏元复应聘到暂迁遵义的浙江大学任教授兼研究生导师。

在极其困难的条件下,他利用辗转千里运来的设备,在大后方建成了第一个化工实验室。抗战胜利后,他来到上海,任江苏药水厂工程师。1948年9月,任上海交通大学教授、化学系和化工系主任,并兼任大同大学等校教授及东海硝酸 纤维厂经理。当时交通大学  校园里堆放着不少仪器设备,苏元复凭着多年的经验,带领一位助教和一位技工,用这些 设备很快建成颇具规模的化工实验室。

上海解放前夕,苏元复发动并带领交通大学化学、化工两系师生,转移保存了大量仪器设备。中华人民共和国成立后,他继续在交通大学任教,积极投入恢复经济建设的洪流,并把以往所拥有的股票全部上交给国家。1950年3月,他受人民政府派遣,赴东北考察,为东北化工教育和化学工业的发展,向中央献计献策。他还运用自己的影响,动员许多师生支援东北建设。1952年筹建华东化工学院,苏元复是负责人之一。他历任该学院教授、副教务长、副院长、化学工程研究所所长和顾问,长期主管学院的实验室和科学研究,为学院的建设和发展作出了重要贡献。从1956年起,苏元复曾3次参与制订全国科学技术发展远景规划,先后被选为第三届全国人民代表大会代表,第五、第六届全国政协委员。从1979年起任中国化工学会副理事长,常务理事。1980年11月被选为中国科学院化学学部委员。1984年被选为国际溶剂萃取化学与技术委员会委员。

1985年起,又担任国家教育委员会世界银行贷款办公室中方专家组组长。
1991年5月30日,苏元复不顾年事已高,抱病赴哈尔滨和北京主持国家教委世界银行贷款中外专家评估会议。因劳累过度,返沪后突发心肌梗塞,于6月17日与世长辞。苏元复为中国化工教育和科学事业的发展,奋斗到生命的最后一刻。

编译出版多部中文化工书籍苏元复长期致力于化工教学,对中文教材的建设倾注了极大精力。早在1935年,
他就与张克忠合编了《无机工业化学》。

中华人民共和国建立后,国家急需培养建设人才。苏元复深深感到,化工原理这门重要课程,没有中文教材,无论对学校的教学或对工厂技术人员的进修,都是一个亟待解决的问题。1951年,他和张震旦、王承明合作编译了《化工原理》(上、下册)。该书在英文教科书的基础上,充实化工科技的最新成果;阐明各单元操作所依据的流体力学、传热学和物理化学原理;介绍过程和设备的计算方法。这是我国编译的第一部中文的化学工程教科书。书成之后,全国各大学有关专业普遍采用,并再版。在编译过程中,苏元复等拟定了许多化工术语,其中如“压头”、“流化”、“沟流”、“腾涌”等词,为学术界所公认,一直沿用至今。

1954年,苏元复与琚定一在兼任教授沈济川帮助下合编的《化工算图集》(第一、二、三集)问世。全书汇集了散见于文献及工程手册中的化工算图260多种,详加注释,按图举例说明,给化学工程技术人员和化工专业的教师、高年级学生带来极大方便。至80年代,该书曾3次再版,5次重印。

为培养我国自己的制碱专业人才,苏元复和李世晋将侯德榜用英文写成的专著《制碱》(ManufactureofSoda)一书,译成中文校订后,作为大学教材。1979年,他又审定了全国统编教材《化学工程》一、二册。


苏元复热心于国内外的学术交流,1979年至1987年任《化工学报》编委会主任,《化学工程手册》编委会副主任,《中国大百科全书·化工卷》编委会副主任兼分支主编。他多次赴美、英、德、加拿大、比利时、瑞士、奥地利、前苏联、日本等国,出席国际学术会议和讲学,1982年至1987年曾任国际《湿法冶金》(Hydrome
tallurgy)杂志编委。

矿物资源的开发与综合利用苏元复在从事教学工作的同时,长期不懈地开展科学研究,而且他的研究课题始终与
国计民生紧密相关。早在50年代后期,他纵观世界化学工业的发展趋势,结合国情,认为我国化工的开发研究应特别注意资源综合利用、能源节省和环境保护。由此先后领导开发了独居石、硼镁矿、磷矿、钨矿等综合利用新工艺。

独居石是稀土金属、钍、铀的正磷酸盐,是提取钍和其他一些稀土金属的主要矿物。原有的工业加工方法是:先用硫酸分解,再经多次化学沉淀及离子交换,分离稀土金属及铀、钍。此工艺复杂繁琐,且所得产品纯度不高。苏元复、陈毓琛等深入研究了铀、钍的化学萃取工艺技术,提出的新流程为:用碱分解独居石,分离出磷酸三钠,将所得的金属氢氧化物用硝酸溶解,再用磷酸三丁酯进行萃取,将铀和钍分出,然后再进行稀土元素的分离。新工艺既可使后部工序免受放射性污染,又回收了磷,并消除了化学沉淀法产生的大量废水废渣。他还率先将脉冲塔引人上述流程。60年代初,上海跃龙化工厂依据该成
果建成了铀、钍车间。

硼是民用和国防工业的重要物资。中国学者早先已发明了从纤维硼镁矿制取硼砂的碳碱法,但须用硫酸分解才能制得硼酸。这一流程曾在生产中起过重要作用,但能耗大、收率低 ,消耗纯碱和烧碱,又产生大量镁泥。由于此法的生产成本太高,因而产品在国际市场上缺乏竞争力。为克服碳碱法的缺点,苏元复、尤大钺等研究开发了新流程:先用盐酸分解硼镁矿,利用氯化镁的盐析作用,促使硼酸被溶剂萃取,用水或氢氧化钠溶液反萃,相应制得硼酸或硼砂。草余液中的氯化镁,经除钙、脱水、煅烧,制得氧化镁和盐酸。盐酸再用于矿石分解,氧化镁可作耐火材料。为开发氯化镁的多种用途,他约请无机材料专家,研究镁质胶凝材料,终于80年代初在营口苦土厂制成能装载10吨的含镁胶凝材料集装箱。

我国耕地施用的化肥,氮、磷、钾比例严重失调,需要大力发展磷、钾肥。苏元复结合国情,提出了因地制宜、多样并举的路线,采用硫酸、盐酸或硝酸分解磷矿,进而用萃取法提取磷酸及制取磷酸盐。新工艺“借”用制造硝酸铵或硝酸钾的硝酸来分解磷矿,用萃取法提取磷酸;留在萃余液中的硝酸钙,加入碳酸铵或硫酸钾进行复分解,仍可得到硝酸铵或硝酸钾。他还以氯化钾代替氢氧化钾,用萃取法促成与磷酸的复分解反应,制取磷酸二氢钾。这些研究成果为我国复合肥料工业及磷、钾资源的合理利用,提供了新途径。钨是一种非常重要的金属。我国钨矿储量居世界之首,但钨的提取及加工技术落后,以致每年廉价输出大量钨精矿,同时又高价进口钨制品,造成巨大经济损失。传统的提钨工艺,不论酸法或碱法,都须先转换成钨酸钠溶液,经反复分解、沉淀,除去钼、磷、硅、砷等杂质,再经人造白钨沉淀、酸解、氨溶,最后结晶得到仲钨酸铵。此工艺流程长,设备复杂,废渣、废水污染严重,不仅消耗大量化学药品和能量,且钨的回收率低。60年 代,国用胺类萃取剂实现了钨的工业提取,但仍存在萃取剂毒性大,操作中易出现第三相等缺点。苏元复、宣葆元、尤大钺等通过反复研究,发现价廉、低毒的石油亚砜能在弱酸性溶液中很好地萃取钨。将石油亚砜预先负载盐酸,然后与含钨水溶液接触,可有效地萃取钨而不产生沉淀。他们为实现钨与硅、磷等杂质的分离,提出了两步萃取法。第一步,先用石油亚砜萃取以杂多酸结合的钨和少量的硅、磷;第二步,在碱性条件下破坏杂多酸,再用季铵盐萃取回收钨。

苏元复在潜心研究中国诸多矿产资源合理利用的基础上,1985年对云南省的矿业发展战略,特别是磷矿的综合利用,提出四条科学建议。1988年,又给国务委员方毅写信,对外资垄断我国稀土产品深表忧虑,认为中国完全有能力自力更生开发稀土资源,而且与国际先进水平相比,绝无逊色。这些都体现出他热爱祖国的赤子之心。发明用萃 取法提取麻黄素与柠檬酸  苏元复随时随地汲取多方面的知识丰富自己,因而善于解决从表面看来似乎关系相去甚远的各种课题。他不仅开发了多种矿物综合利用的新工艺, 素和柠檬酸的新方法。还发明了用萃取法提取麻黄.中国西北及内蒙古出产的麻黄草,是提取药用麻黄素的原料。1958年以前,工厂将碾压后的麻黄草用热水浸渍,浸渍液经熬煮成膏,加石灰碱化,使麻黄碱游离,用水蒸汽蒸馏法蒸出,用草酸中和,再经蒸发、结晶,分离得到麻黄素草酸盐晶体。然后将晶体溶于水,用氯化钙置换,经除铁、脱色,才得到合格的麻黄素。这种生产流程的工序及设备繁杂,能耗极大,且收率低,成本高。苏元复、汪巩等发明的新工艺,只需在浸渍液中加烧碱以游离麻黄碱,用甲苯或二甲苯萃取,负载了麻黄素的甲苯,用草酸或盐酸的水溶液反萃,所得浓溶液经脱色、结晶、分离、即得合格产品。此法发明后,立即为大同制药厂和赤峰制药厂采用,并推广到新疆一带,从而彻底改变了我国麻黄素生产的落后面貌,大大降低了成本,提高了产品在国际市场上的竞争能力,产生了极大的经济效益和社会效益。80年代初,苏元复、倪信娣等运用转盘塔提取麻黄素的研究成果,改进了麻黄素萃
取所用的设备,使流程更臻完善。该成果1985年获国家科学技术进步三等奖。

传统的柠檬酸工业生产用钙盐法。过滤后的发酵液先用碳酸钙沉淀出柠檬酸钙,洗涤后用硫酸分解,滤去硫酸钙,得到柠檬酸溶液,然后浓缩结晶,制成产品。在1980年的国际溶剂萃取会议上,瑞典学者提出了用萃取法提取柠檬酸,但遇到了操作乳化、回收率低等困难,未能实现工业应用。苏元复、李道纯等对发酵滤液作了有效处理,解决了操作乳化、回收率低等难题,实现了萃取法提取柠檬酸的工业化。此法省去硫酸和碳酸钙,不需两次沉淀、过滤及热水洗涤等工序,免除了硫酸钙淤泥对环境的污染,便于生产的连续化与自动化。萃取法的开发成功,在柠檬酸行业受到极大关注。此项发明获得了美、德、英专利权,1986年获国家教委科学技术进步二等奖,1987年在南斯拉夫萨格勒布国际博览会上荣获金奖。开拓用萃取促进化学反应的新领域在半个多世纪的科研耕耘中  , 苏元复不仅在运用萃取分离开发高效节能新工艺方面作出贡献,而且对萃取过程的组合应用也作了许多开拓性的工作。他提出用萃取促进化学反应,扩大了液作了许多开拓性的工作。 他提出用萃取促进化学反应,扩大了液液复分解、液液固复分解反应的应用范围。他提出的浸取—萃取联合法,更是用萃取促进化学反应的新方法。此外,他还探索了有机酸的萃取发酵和萃淋树脂的应用。化学的基础理论指出:在一般情况下复分解反应得以进行的条件是反应产物之一必须是气体、水或不溶固体。因此,氯化钾和磷酸在水溶液中生成磷酸盐的复分解反应KCl+H3PO4——KH2PO4+HCl是难以实现的。为了促成该反应,有人提出用高温蒸出氯化氢,但困难重重,不易付诸实施。苏元复、周建中等应用萃取技术,按液液非均相复分解方式进行反应,制得了磷酸二氢钾。他们首先将萃取剂与磷酸结合,生成S·H3PO4。然后使它与氯化钾水溶液接触,进行液液非均相复分解反应,就能生成磷酸二氢钾。

KCl+S·H3PO4——KH2PO4+S·HCl反应生成负载盐酸的萃取剂,可用氨水再生,并副产氯化铵。这一反应的实施,与传统的中和法相比,生产成本大幅度下降。

苏元复、施亚钧等还提出了以甲酸钠和二氧化碳为原料,采用气液液复分解法联产甲酸和碳酸氢钠的新流程。他们利用叔胺对甲酸的选择萃取特性,促成碳酸与甲酸钠反应。反应生成的碳酸氢钠在水相中析出,用过滤法分离;负载于叔胺的甲酸,经气提分离出来。这一新工艺的开发,为制碱工业开辟了新路。浸取常是矿物化学加工的第一步,但由于种种物理和化学的原因,使矿物的浸取速率显著下降。例如用盐酸浸取白钨矿时,由于分解产物钨酸在矿粒表面形成致密膜,致使浸取过程十分缓慢。苏元复根据几十年科学实践的经验,提出了浸取—萃取联合法:在同一个设备中,同时进行浸取及萃取,浸出的溶质立即被有机溶剂所萃取,从而避免了分解产
物的析出,又促进了浸取速率。这种复合过程被苏元复命名为“LEACHEX过程”。苏元复、唐嵩千等运用该法对白钨矿、磷矿、硼镁矿、废钒催化剂等的分解、回收,进行了深入的实验研究,很有希望应用于工业生产。

研究液滴传质与改进转盘塔苏元复在研究利用萃取过程开发新工艺的同时,开展了对萃取的传质机理和工业设备
的研究。

萃取是液液两相间的传质操作。在工业设备中进行萃取时,通常将一液相以滴状分散于另一液相中进行溶质的相间传递。液滴群在设备中的行为极其复杂。传质研究常从单液滴入手。1963年,苏元复和卢鸿业、毛之侯等用4种体系测定了有机液滴在水中自由沉降时的溶质传递速率,以大量实验数据检验了A.E.汉德劳斯(Handlos)、R.M.格里菲思(Griffith)和G.托森(Thorsen)等人的关联式,指出水相中含少量杂质或添加表面活性剂时,滴外传质系数可用Sh=A十BRe1/2Sc1/3关联。式中A和B随杂质的性质而定。为了考察液滴传质时可能出现的异常情况,他又领导研究了界面湍动现象及其对液滴传质速率的影响。他和陈同芸等选用32种体系,用光纹技术观察和拍摄了悬垂于静止液体中的液滴界面现象,对前人关于二元系统在溶质传递时有无界面湍动这个问题作了明确答复,即有不少醚类——水及其他二元系
统都有强烈的界面湍动。

80年代,苏元复将传质的理论研究扩展到萃取塔。萃取塔中的液滴,具有一定的直径分布,不同大小的液滴运动速度不一致,引起前混和返混。1983年,苏元复、章寿华等首先提出了在转盘萃取塔中既考虑液滴的前混,又考虑返混的复合模型。在这之前,他们还发现转盘萃取塔的操作转速存在一过渡区域,并提出了该区域液滴特征速度的计算式,修正了沿用20余年的仅有一临界转速的概念。在这些研究的基础上,苏元复对转盘塔进行改进,采用加丝网,在转盘下加叶片等措施,开发出两种新型的高效萃取塔。苏元复的这些研究成果,被国内外同行学者广为引用,并被编入有关专集,其中液滴界面湍动现象的图片,载人了《中国大百科全书·化工》卷。转盘塔研究项目于1981年获石油部优秀科技二等奖。苏元复一生勤奋刻苦,诲人不倦。半个多世纪以来,他不仅自己在科学 上作出了卓越贡献,而且培养了数以千计的化工高级人才。他从1956年起招收研究生,1980年起担任博士生导师,先后培养了19名工学博士,35名工学硕士。他强调知行合一,理论联系实践,直到80高龄,几乎每天去实验室指导研究生。他一生发表学术论文百余篇,获得专利7项,为后人留下了宝贵的财富。他用心血和智慧为教育和科学事业所作出的杰出贡献,得到举世公认。

苏元复 - 简历

1910年4月19日 出生于浙江省海宁县。
1929—1930年 在苏州东吴大学学习。
1930一1933年 在杭州浙江大学化学工程系学习,获工学士学位。
1933—1935年 任天津南开大学应用化学研究所助理研究员。
1935—1937年 赴英国曼彻斯特大学工学院留学,获硕士学位。
1938一1941年 任四川泸州兵工厂研究员,兼第五工场和氧气工场主任工程师。
1941—1946年 任遵义浙江大学教授兼研究所导师。
1946—1948年 任上海江苏药水厂工程师。
1948—1952年 任上海交通大学教授兼化学系和化工系主任兼大同大学教授。
1952—1991年 任上海华东化工学院教授、副教务长、副院长、化学工程研究所所长、顾问。
1991年6月17日 病逝于上海。

苏元复 - 主要论著

1 Ke-ChungChang,Yuan-FuSu.TheApparentRatesofOxidationofMassicotandLitharge.TheJoumalofChineseChemicalSoci-ety,1935,3(1):86—94
2 张克忠,苏元复.无机工业化学.上海:商务印书馆,1935.
3 苏元复,张震旦,王承明.化工原理(上、下册).上海:龙门联合书局,1951                                        
4 苏元复,琚定一.化工算图集(一、二、三集).上海:新亚书局,1954                                                     
5 华栋画(苏元复,陈毓琛,魏维诚).溶剂萃取法从独居石砂提取铀和钍.原子能科学技术
6 苏元复,汪巩,方懿行,等.溶剂萃取法从麻黄草浸渍液提取麻黄Ⅰ、Ⅱ.化工学报,1958(1):24—50
7 胡亮,苏元复,施亚钧.气液液复分解法联产甲酸和碳酸氢钠的机理,Ⅰ、Ⅱ.化工学报
8 苏元复,卢鸿业,毛之侯,等.滴外传质系数的研究.化工学报

苏元复 - 参考资料

http://image.baidu.com/i?kw=&sc=img&cl=2&tn=baiduimage&ct=201326592&rn=&lm=-1&ie=&rs2=&myselectvalue=&f=&pv=&z=0&from=&word=%CB%D5%D4%AA%B8%B4

http://m.chinabaike.com/article/316/478/2007/20070612131305.html

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