仅一年时间，他就跨越别人需要 3～5年的时间，成为赴美留学生。从 1913年起到1921年止，他先后在美国麻省理工学院、柏拉图学院、哥伦比 亚大学学习、深造，先后获学士、硕士、博士学位。学习期间，他与化学工 程结下了不解之缘，在理论和实践两方面都打下了扎实的基础。
永利碱厂总工程师
侯德榜学成之后正想回国效力，便受到了爱国实业家范旭东的聘请。
范旭东何许人也？他是中国近代史上最早的化工实业家之一，湖南人。 他1914年开始兴办“久大盐业公司”，是中国民族化学工业的拓荒者。1919 年，鉴于中国尚无自己的制碱工业，他便着手在天津创办“永利制碱公司”。
纯碱，即碳酸钠 （NaCO），是化工基本产品之一。它是食品发泡发酵
2 3 以及诸如玻璃制造、纺织、造纸、染料、有机合成等许多工业的基本原料。 制碱工业是一个国家工业是否发达的重要标志之一。
然而中国过去却没有自己的制碱工业。只有用“硝土”熬盐、熬碱的土 法制碱。当时占领中国市场的主要是英国货。在第一次世界大战期间，因交 通不便，导致碱价飞涨。
范旭东想办碱厂与侯德榜不谋而合，因此侯德榜马上接受聘请，匆匆回 国，就任了永利碱厂总工程师。从此，两人亲密合作20余年，为中国化工的 发展立下了汗马功劳。
侯德榜一到碱厂，立即投入了紧张的工作。从整个工艺流程设计，到土 建施工，到设备安装，他都事必躬亲，严格把关。他成天穿着工作服，在工 地上解决着一个个技术难题。
转眼间来到了1924年。工厂已全部建成，只等试运行了。工艺设计是否 合理？设备安装是否正确？最权威的判定，就是能不能出碱！
整个流水线，分化盐、烧灰、吸氨、碳化、烤碱、蒸氨、动力7个部分， 安装好的设备，静静等着他的号令。这时的侯德榜，心情十分激动。因为他 现在使用的基本原理，是“氨碱法”。此法是比利时化学工程师苏尔维所创， 故也叫“苏尔维法”。
这种制碱法在当时世界上是最先进的，但是为了维护自身集团的高额利 润，苏尔维的技术一直严密封锁。侯德榜与苏尔维的原理虽同，但整个工艺 却是自己潜心研究的成果。能否打破苏尔维的技术垄断，就在此一举！
侯德榜深知，试运行不会一帆风顺。果然开机不久，30多米高的蒸氨塔 发出巨大响声，并开始摇晃起来。侯德榜立即采取应急措施并着手处理，直 到半夜，才排除故障。不想，干燥锅又出了问题，湿热的碱在里面结成“大 锅巴”，怎么也下不来。
侯德榜不灰心，仔细观察研究，听取一线工人的意见。凭着深厚的功底， 迅速找到了原因和解决办法。就这样问题不断出，又不断解决，有的调整， 有的重新设计，有的改建，渐渐地，整个设备运转趋于正常了！ 1924年8 月13日，碱终于出来了！但人们一看，心又凉了半截！原来碱是暗红色的。 问题又摆到侯德榜面前。经化验，碱的成份已很正常，就是渗进了一些氧化 铁。“氧化铁！这是怎么回事？”侯德榜把原料及设备的每道工序都仔细想 了一遍，又在脑子里与外国化工厂的情况一一作了对比。
在错综复杂的因素中，他一下抓住了问题的实质：氧化铁是设备、管道 被腐蚀后脱落渗入的。但如何防腐？他想到国外用的是炼焦厂的粗氨液做原 料，这其中含有硫化铵，硫化铵与铁接触会在铁表面形成硫化铁保护层，而 我们使用的氨液中无硫……对，在原料中加点硫化钠！他果断做出了决定。
雪白的纯碱终于生产出来了！苏尔维的技术垄断，由中国人打破了！1926 年6月，中国人生产的红三角牌纯碱，在美国费城万国博览会上获得了金奖， 被誉为中国近代工业进步的象征。
再建酸厂
一个国家的化学工业，只有碱厂而无酸厂，就好比是少了一条腿。酸同 样是化学工业的基本产品，是诸多其他工业的基本原料。这一点，范旭东与 侯德榜又都想到了一块。于是他们又开始筹建酸厂，而侯德榜无疑是整个工 程技术的总负责人。
这时的形势，已不是几年前建碱厂的情况了。侯德榜碰到的，已不是技 术封锁，而是国际上争相出卖技术和设备。怎样以最小的代价，在眼花缭乱 的竞卖中选择引进最合适的设备，是他要解决的最大问题，这并不比以前的 难题小多少。
侯德榜组织了一个精干的技术班子赴美国考察采购和学习。在此期间， 他们购到了先进的制酸设备，以中国人特有的忍耐力，通过软磨硬泡的办法， 学到了制酸的关键技术。还在购买硫酸设备时，“顺便”在该厂索要到与制 酸无关的硫酸铵生产工艺图。然后掉过头，从另一厂家以废钢的价格买下一 套硫酸铵生产设备……就这样，他们历尽波折，想尽办法，终于以很小的代 价获得了巨大成果。后来，他们的美国同行们不得不称赞他真是“精明到家 了”。
将设备从国外运回国了，又遇上了装卸、短途运输、安装等一系列难题。 要知道，在那时工业底子十分落后的中国，这套设备简直是“鹤立鸡群”， 个个都是庞然大物，国内根本没有配套的吊装运输设备。如果单为吊装运输 去进口一套设备，那又太不值了。
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