抗战时期黄海化学工业研究社对川盐浓卤技术的研究

2022-09-30 01:48王海燕郭世荣
盐业史研究 2022年3期
关键词:炉灶化学工业黄海

王海燕 郭世荣

黄海化学工业研究社(简称黄海社)的前身为久大塘沽精盐工厂附设的化学室,于1922年8月在河北塘沽正式成立,是国内最早的民营化工学术研究机构,其对水溶性盐类的研究在当时处于全国领先地位。黄海社的创办人是范旭东(1883—1945),社长是孙学悟(1888—1952)。1937年抗日战争全面爆发,天津沦陷,“永久黄”团体②“永久黄”指永利化学工业公司、久大盐业公司、黄海化学工业研究社。为救亡图存,亦为抗战军兴,应川康盐务局缪秋杰(1889—1966)之邀,几经辗转于1938年迁入四川,黄海社最后落脚于四川省五通桥四望关。黄海社入川后,屡次接到四川、云南各盐务局的来信,要求其协助研究制盐技术的改进,提高产品质量,增加生产量,降低成本等问题③唐效实.黄海化学工业研究社在五通桥[M]//中国人民政治协商会议西南地区文史资料协作会议.抗战时期西南的科技.成都:四川科学技术出版社,1995:312-321.。黄海社本着基于实际需求做研究,全心为民服务的原则,针对当时川盐生产的实际情况,从汲卤、浓缩、净化、煎盐到盐化工等井盐生产各环节着手,对相关问题进行深入研究并做了诸多开创性的工作。

川中盐卤可分为盐岩、黑卤、黄卤,除自贡之盐岩、黑卤较浓外,余卤皆极淡,从地下汲取上来之后需要浓缩。在传统工艺中,人们是利用从地下开采出来的天然气或煤炭把卤水烧干④陈歆文,周嘉华.永利与黄海:近代中国化工的典范[M].济南:山东教育出版社,2006:75.。平均每制盐1斤须蒸发水分20斤⑤鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.,根据当时川北三台场田边子制盐成本分析表(表1)⑥刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社,1940:55-65.,可知燃料一项竟超过成本半数,燃料耗费严重。1937年“七七事变”后,日本侵略军大举进攻中国,长芦、山东、淮北等海盐产区相继沦陷,全国大部分海盐产区被日本控制,海盐内运受阻①颜月皎,张良友.自贡盐场在抗日战争中的地位和作用[J].盐业史研究,1991(4):49-54.,川、康、滇、黔、湘、鄂等大后方各省军需民用的食盐遂仰赖川盐接济②鲁子健.抗日战争时期的四川盐业[J].盐业史研究,2008(2):18-22.。1938年8月国民政府要求:“增加川粤两区产量,以备鲁淮潞等区失陷后接济湘鄂豫皖陕等之食用。”③刘冰.国民党政府抗战建国纲领财政金融实施方案[J].民国档案,1987(1):34.川盐生产为满足战时之需,既要考虑提高产量又要兼顾节约制盐燃料,综合考虑可有治本和治标两种方法:治本必须开凿深井,汲取黑卤,其更多依赖于自然环境;治标则为探寻节约燃料、浓缩卤水的有效方法。黄海社通过调查,结合实地差异与需求,针对川盐浓卤环节主要做了两项研究:一是枝条架浓卤技术研究;二是塔炉灶的研制。因其研究成果经济适用,在四川地区均得到大面积推广,一直沿用至20世纪七八十年代。

表1 制盐成本分析表④刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社,1940:55-65.

值此黄海社成立100周年之际,本文结合相关史料来梳理黄海社在川盐浓卤方面所做的研究与推广工作,以示纪念,也希望能够深化人们对抗战时期川盐生产发展的认识。

一、枝条架浓卤技术的研究与推广

枝条架浓卤法是利用自然风力和日光蒸发卤水中的水分,达到浓缩卤水、节约燃料、净化卤水、提高盐质的目的⑦宋良曦,林建宇,黄健,等.中国盐业史辞典[M].上海:上海辞书出版社,2010:310.。此法早在1579年就出现于德国Nauheim市,到1909年前后已遍布欧洲大陆,如俄、德、法、意、瑞士、挪威,以及当时的殖民国荷属东印度等地⑧鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。湖北应城陈荫三首先将枝条架浓卤法引入我国,他曾游学德国,1921年左右他参考德国的蒸发壁(德国称枝条架为“蒸发壁”),在应城试验枝条架浓卤法。陈荫三先仿德式用树枝充填,但因当地气候温暖,日久树枝易腐,影响成盐质量,于是改用竹枝,而原来的填充法遂蜕变为“竹枝斜挂法”,同时改名为“枝条架”⑨李从周.枝条架的发现以及引进使用的回忆[M]//中国人民政治协商会议西南地区文史资料协作会议.抗战时期西南的科技.成都:四川科学技术出版社,1995:306-311.。至于川中枝条架浓卤法的引进应始于1938年,乐山灶商李从周听闻应城膏盐厂使用枝条架浓卤后取得的效益,欲引建。其后李从周与永利公司的何熙曾谈及此事,何熙曾很是赞同。李从周打算亲赴应城考察枝条架浓卤法,因战事危急,犹豫不决,何熙曾主动代办。因何曾去过应城,知之颇详,恰逢其飞汉口办事,那里离应城很近,于是顺便会晤陈荫三,并在那里聘请了一位修建枝条架的技师范国才到川(乐山牛华溪)相助,何熙曾返回乐山后,又介绍杨春成前去指导。四川之有枝条架,当以此为嚆矢①鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。

枝条架浓卤法确有益于制盐技术的提升,为促其普及和推广应用,黄海社特从学理方面进行研究,并将研究过程、试验结果等情况整理成研究报告《枝筱架之性能及盐卤浓缩试验》,即黄海社调查研究报告第30号,并公开发表。此举对枝条架浓卤技术的广泛应用起到了强有力的推动作用。下面试通过对该调查报告及相关史料的考察与分析,研究枝条架对川盐发展的影响,明确黄海社工作之效用。

(一)枝条架的构建

枝条架之构造②枝条架构造分析选用的是四川引建的第一个枝条架——牛华溪式枝条架。:德式(图1)约以5米至6米为一段,每段填以树枝斜铺。牛华溪式(图2)则用棕索繁竹枝于横竹上,每层约1米余,互叠而下,顶上铺板为走道,分卤管通常分为四排,架短者于架顶中间有一横卤槽,槽底每边有四孔,以接分卤管;架长者则二排纵长槽,再分入四管,管身每隔约7厘米,有约2厘米直径之孔分布于两腋。德式者以卤泵汲卤上架入槽,然后入管,由孔分出为细流,顺枝而下,注于架下大池内;牛华溪式则以竹制龙竿汲卤上架,每节龙竿可汲升6.7米左右,共用三节。德式架下有大池以储存浓缩卤,深约2米;牛华溪式则为浅池,不能存卤,另有蓄池在架之近旁③鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。

图1 德式枝条架④鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.

图2 牛华溪式枝条架①鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.

牛华溪式枝条架是仿应城式建造的,应城式是仿德国式建造的。牛华溪式与德式枝条架的构造之差异主要有如下三点:一是填充物不同,牛华溪式采用了竹枝为填充物,因竹枝不易腐烂,较树枝易于通风,且南方产竹,原料易得;二是上卤工具不同,德式采用卤泵,牛华溪当时电力与机械条件有限,采用人力操作的竹制龙竿汲卤上架,既体现了人们的智慧,也反映了时代工艺落后的限制;三是蓄卤池不同,德式架下有一大池以储存浓缩卤,牛华溪式则将蓄卤池分为两个,即晒卤池和浓卤池,分别储存,利于浓卤储备,以备气候不佳时仍有浓卤入锅②李从周.枝条架的发现以及引进使用的回忆[M]//中国人民政治协商会议西南地区文史资料协作会议.抗战时期西南的科技.成都:四川科学技术出版社,1995:306-311.。通过对比可知,在引建枝条架时,建造者是结合地方差异与实际环境进行了枝条架的本土构建。

(二)枝条架浓卤试验研究

枝条架浓卤的原理是将盐卤送到架顶,由上流下,经过许多小枝,使蒸发面积加大,借风力和日光促进卤液浓缩③陈调甫.黄海化学工业研究社概略[M]//全国政协文史资料研究委员会,天津市政协文史资料研究委员会《化工先导范旭东》编缉组.化工先导范旭东.北京:中国文史出版社,1987:148.。因此,浓卤效率会随下列诸因素而变化:架之高低及长短;竹枝排挂密度及其构造之不同;上升卤之浓度(C);卤之温度(t);上卤速度(v);风之速度(V);风之方向;大气压力;阳光大小;空气温度(T);空气湿度(H)等④鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。枝条架的构造看似简单,但其影响因素多,内在原理复杂。抗战时期物资匮乏,缺少精密仪器,黄海社仅就有限条件展开试验研究,针对各影响因素逐一进行了分析,并结合国外已有研究成果及1938—1939年实验数据记录,得出了初步结论和可用公式,应了当时之需。

1.蒸发率(R)与风向、风速(V)

风力能够影响气膜的厚度,可以带走枝条架周围的空气。风向的影响更值得关注:同一架上,除阳光外,风向不同,各处蒸发结果不同。在同一时间内,每单位面积所通过的空气量亦因风向不同而不同。即使在同一空气量情况下,因风向不同其所接触的卤气量与时间也不同。风向(图3)通常可分为Vsin θ、Vcos θ,其中Vsin θ为垂直方向,与卤气接触时间短,故饱和机会少,吸收水汽量大;而Vcos θ则为与枝条架平行方向,如架身过长时,则中途有饱和之可能,故吸收水分量易饱和。因此,枝条架之长短是有一定限度的,架身方向宜与风之方向垂直(应为每年最多之风向),当然要同时兼顾阳光方向,关于风向之影响,受设备所限,无从确定,仅能给出定性之说法。研究者根据对犍为、乐山及自流井附近的数据记录,测得全年风力变化约在每秒钟0.6米至6.7米之间,测定R与V的关系与国外已有研究大致相近,故R与V的关系采用国外研究结果,即R与成正比,其中风速之大小可采用公式①鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。

图3 枝条架风向②鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.

2.蒸发率(R)与上卤速度(v)、浓度(C)

在一定范围内,上卤速度愈快,枝条架湿面加大,蒸发率愈高。因记录数据不够多,不能绘出定量关系图,只好将v收入调节常数内。上卤浓度愈浓,粘度愈大,蒸发趋力愈小,故其水分愈不易蒸发。在定量计算中,因上卤率与天气变化有关,但限于时间与环境记录数据不够,故取全年平均值进行计算;关于R与C的关系则依据Furer书中J·A·Bischof的数据(表2与图4),得这是德国多年记录平均所得,应为普通情况,四川地区结合实地情况可以不注意其常数大小,而专用③鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。

表2 盐水浓度与蒸发力④鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.

图4 盐水浓度与蒸发率的关系⑤鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.

3.蒸发率(R)与卤水中气压力(P)、空气湿度(H)

卤水中气压力(P)与空气湿度(H)是影响盐卤蒸发之根本因素。蒸发率与二者间成正比关系,即R=K(P −p),P为卤水中气压力,应为P卤膜温-P卤浓降低,p代表空气中水汽压力(p露点)。因P之大小,甚难求得,所以取架顶及架底卤膜温度及浓度之平均值而定,即R=K(P平均卤膜温−P卤浓降低−p露点)。因当时无湿度计,卤膜温度不易求得,更无P卤浓降低之详表可查,不得已以P干球−P湿球代之,且P干球−P湿球=H干−H湿,用干、湿球温度求H干、H湿很是方便。依据记录数据,先求得R平均与H 的关系,即得R平均=K4.23V0.8(Hd −Hw)=21.1(Hd −Hw)①鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.注:1担=100斤=50千克。

表3 全年高、中、低温平均湿度与蒸发率②鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.注:1担=100斤=50千克

4.全年蒸发情况估算

枝条架蒸发面积算法为长乘以高,并非两面俱算。当时试用的枝条架长约27米,高约13米,则其蒸发面积约351平方米。全年高、中、低温平均时间分别约为78,600分钟、25,900分钟、55,800分钟(表4)。估算一个枝条架全年约能蒸发351×(55800×0.059+25900×0.0992+78600×0.1139)=5199721.02±斤水,核算每天能蒸发约7.1吨。

表4 全年高、中、低温平均时间记录估算③鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.注:1担=100斤=50千克

经过核算,研究人员在1939年的实际记录数据(表5)与实测数据较为相近,故所得公式可以使用。据估算,“全川除自贡外,如每年制盐400万担,即须蒸发8000万担水分。此中仅有1200余万担为必须以煤柴蒸发者,其余6800万担,皆可以枝条架分去,如产卤至600万担,则有10200万担水可以此法分去。即使用枝条架可以节约燃料三分之二以上,实为可观”④鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.注:1担=100斤=50千克。

表5 每日蒸发水分记录表(1939年)①鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社,1940:16-24.单位:斤

5.枝条架的作用与改进建议

枝条架的作用除可将卤浓缩外,经试验研究可知,其还可除去不少杂质,具体有:溶解性小者如石膏类,因水分减少而分出;富于分解性之盐类可变为不溶性盐类而与母液分离,如; 因氧化而分出者,如铁盐类变为氧化铁等①鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.。

黄海社通过对修建枝条架与工作过程的观察、记录与研究,对牛华溪架提出如下改进建议:“龙竿宜更坚实精致,若能改用马达水泵,则更佳矣;架子大者宜稍加厚,架子小者宜更薄,取消内层挂枝,以便增多内层风量;竹枝量约每丈2000斤(四丈高者)为合宜;架下大池宜设法利用,且池面宜大,以减少损失;分卤管宜全用竹者,既不易锈蚀,又不易塞孔;架之方向,宜斟酌全年之风向及阳光而决定,若单论风向,架面应与全年最多风向垂直。”②鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.

1941年正泰灶接买乐山盐场在牛华溪建成的第一个枝条架后,为了让它更好地发挥效益,结合实践经验和改进建议,进行了如下改建:“枝条架原有九丈,不能完全处理卤水,因此在原有长度上又延长九丈;南北两面蒸发面过直,须增加倾斜度才有利于延缓蒸发时间,因此把架脚距离由一丈二尺加宽到一丈八尺;增加储卤池,利用气候条件增加翻晒次数,多储浓卤;改人力抽卤为电动水泵抽卤,提高翻晒效率。”③李从周.枝条架的发现以及引进使用的回忆[M]//中国人民政治协商会议西南地区文史资料协作会议.抗战时期西南的科技.成都:四川科学技术出版社,1995:306-311.久大公司枝条架的修建紧跟牛华溪之后,结合已有经验和研究,对枝条架的构建进行了有针对性的改进,具体如下:“架长20丈、宽2丈、高4丈,用杉木作架,挂竹枝,架底部为晒卤池,长22丈,宽4丈(池面较大),枝条架旁,建储盐卤池,可容盐卤3000担,池旁安设离心泵将卤水输送至架上。”④王善政.盐水之加浓(枝条壁晒卤台) [J].海王,1940(4):169-173.注:3丈=10米,3尺=1米,1担=100斤=50千克

(三)枝条架应用推广及对川盐发展的影响

枝条架于1938年首入四川乐山盐场,1939年进自贡久大盐业公司,因其确为浓卤节燃的好助手,又有除杂净卤之作用,深得广大盐商、灶商的欢迎。在其构建技术与学理研究均得公开后,川康盐务管理局为促其推广应用,令饬久大盐业公司代为设计建造东西两场枝条架浓卤塔并造具预算,并于1940年初制定了《自贡两场晒卤台管理办法》八条,规定“自贡两场各井灶为浓缩卤水、节省煎盐燃料起见,必须建筑晒卤台,其晒卤台的建筑费,可请公家发给1/2,经晒卤台浓缩后的卤水应放何灶,须事先呈奉核准”⑤赵志.枝条架浓卤塔技术在自贡盐场的引进与应用[J].井盐史通讯,1984(1):80.。1945年川康盐务局发布了“贷款扶助自贡盐场增建枝条架”须知:“自贡场各井淡卤,经枝条架浓缩后,颇能节省燃料,减轻成本。本局为鼓励场商积极增建起见,经奉准按照建设实需费用,由公家贷给二分之一,以资扶助,并拟据贷款须知及申请书借据等项,转请核准实行。”①贷款扶助自贡盐场增建枝条架[N].盐务月报,1945-4-7(50).

枝条架浓卤技术由于有黄海社的科学支撑,有久大盐业公司的技术指导,有永利提供离心泵的动力支持,有川康盐务管理局的贷款扶持,迅速得到大面积推广应用。至1942年春,自贡已有3架,犍为有45架,乐山有50架,云阳1架②鲁波,刘嘉树.枝筱架之性能及盐卤浓缩试验[Z]//黄海化学工业研究社调查研究报告.黄海化学工业研究社,1943:1-24.,川北的三台、绵阳,川东的彭水郁山镇盐场等均相继建起了大小不同的枝条架③李从周.枝条架的发现以及引进使用的回忆[M]//中国人民政治协商会议西南地区文史资料协作会议.西南科抗战时期西南的科技.成都:四川科学技术出版社,1995:306-311.。枝条架浓卤技术同时影响了云南盐场,如云南局讯:“滇区为谋积极增产减低成本计,择定安宁井、黑井两处试设枝条架晒卤架各一座,经川康局吴处长有荣来滇之便,作初步指导,该项计划,遂得逐步实现,现全部工程,业经完竣。”④大事述要:安宁黑井两处试设枝条晒架[N].盐务月报,1942-12-33.这一技术一直沿用到20世纪70年代⑤赵志.枝条架浓卤塔技术在自贡盐场的引进与应用[J].井盐史通讯,1984(1):80.。

二、关于塔炉的研究与推广

枝条架确有浓缩卤水、节约燃料之功效,但还存在一定的不足:一是枝条架规模较大,不利于小灶;二是枝条架受天气影响较大,阴雨寒冷天气工作受阻⑥黄海化学工业研究社.燃煤式塔炉制盐试验报告[J].海王,1940(10):20,41-42.。盐灶是传统制盐工艺中浓卤、煎盐的基础设施,于是黄海社针对当时川北盛行的煎煮盐的楼灶进行了研究,分析了其在浓卤、煎盐、燃料使用等方面存在的问题,研制出了燃草式塔炉灶和燃煤式塔炉灶,塔炉灶利用煎煮盐时的余热,蒸发卤水中的水分,使卤水浓缩,达到省燃料、省时间的目的⑦林元雄,宋良曦,钟长永,等.中国井盐科技史[M].成都:四川科学技术出版社,1987:452.。因塔炉灶确实节燃、高效,又不受自然条件之影响,一经面世,就得到四川各井盐产地的接纳与推广。

(一)关于楼灶的研究⑧林元雄,宋良曦,钟长永,等.中国井盐科技史[M].成都:四川科学技术出版社,1987:453;刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社,1940:55-65.

川北盐灶多采用牛尾式草灶,附有泼楼设备即为“楼灶”(图5),其灶体为长灶,每灶视卤水多少可放置3至7口直径为85至95厘米,深约24厘米,重60余斤的盐锅,灶尾用卤泥砌成直径2至3米,高34米的大烟筒,通称为“楼”,楼内每隔1米架石阡,上放泥坯,烧灶时火气由楼底而上,用卤水从楼顶浇下,谓之“泼楼”,卤水受热,水分蒸发,盐质留在砖坯中。每日浇灌一次卤水,经十余日后,坯中盐质渐多,烟道堵塞,遂停止煎盐,将全楼拆毁捣碎,置于大楻桶内,用淡卤浸淋以得浓卤,待一部分盐质浸出后,再用该泥制坯筑楼循环使用。楼灶上放置的锅,作熬盐和温卤用,这样熬盐和浓卤同步进行。灶房多用柴草为燃料,燃烧快,灶口不能关闭。黄海社研究得知,楼灶的用热效率仅能达27%,分析其原因:一是灶身短,草料燃烧时,火焰极长,楼顶可见火苗;二是进风过多,因灶门不能关闭,又无其他节风设备,故进风甚多,不仅减低灶温,且将热能带走;三是土地导逸,灶身乃穴土制成,不仅耗卤而且损热,灶中一部分热能由湿地传导散逸,且湿气透入灶内虚耗有用之热;四是烟温过高,灶户习惯仅每日清晨泼楼,其余时间则任其余热散失空中,楼顶有时见火,出气温度在500℃以上,只在泼卤时方可减低,又不可能增加泼卤次数,否则楼内泥坯有坍塌之危险。

图5 川北三台场田边子泼楼式盐灶(楼灶)①刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社,1940:55-65.

(二)塔炉之设计②刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社,1940:55-65.

黄海社针对楼灶废热、耗卤之不足,做了如下改进:一是加长灶身,使其可置7至9口锅,以增加利用热能的机会;二是锅后烟道添设插板以调节灶口之进风量;三是增砌石壁于灶身两面及底部,阻止热能自地中散逸,且防湿气透入;四是将“楼”改成石砌吸热塔,内架青砖作填充物,煎盐时,将淡卤自塔上部用喷水嘴喷下,卤滴下降,热烟上升,借逆流原理将烟中大部分热量吸收,卤中水分蒸发,浓卤自塔底流出,循环数次后经沙滤滤去灰质,趁热放入锅内煎盐,塔炉灶因用而生(图6)。塔炉灶的优点主要有:该炉灶可以连续使用,不同于楼灶会有停歇,不必时筑时毁;每煎盐120斤需要草400斤左右,用热效率在70%上下(表6);占地甚小,采用旧灶房无需扩展地积。盐卤损失小,产量自然增加。

表6 盐灶用热效率对比表②刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社, 1940:55-65.

图6 燃草式塔炉灶①刘嘉树,郭保国.川北制盐方法调查及改进报告[Z]//黄海化工汇报:盐专号.黄海化学工业研究社, 1940:55-65.

燃草式塔炉灶适用于川北,那里多以山中细草、稻草、豌豆梗为燃料。川南盐区燃料多为煤炭、天然气,其燃烧性质与柴草不同,黄海社为使塔炉灶适用川南盐区,考虑到燃料之差异,又专门研制了燃煤式塔炉灶(图7),并进行了试验,训练了工人。具体以五通桥四望关成春提灶为试点,原灶平均日产巴盐为900斤左右,黄海社根据实际需求设计试验了一日产1000斤的塔炉灶。施工方式为:犍为场商办事处垫款,成春提管事经手采购、雇佣及支付事宜,黄海社则指挥一切工作③黄海化学工业研究社.燃煤式塔炉制盐试验报告[J].海王,1940(9):41-42.。由此可见,塔炉灶是得场商、灶户需求与支持而建的,黄海社提供技术,全程参与。试验结果与预测相符,实施效果可观,具体有:原用煤4斤产花盐1斤,用塔炉灶后用煤可缩至1.5斤至1.7斤产花盐1斤;原用煤6斤产巴盐1斤,用塔炉灶后用煤可减至2.5斤左右;塔炉灶可以节省当时所用燃料60%左右,工作并未增繁太多,此灶在浓缩卤水的同时,亦可用于煎制花盐、巴盐。

图7 燃煤式塔炉灶①黄海化学工业研究社.燃煤式塔炉制盐试验报告[J].海王,1940(9):41-42.

塔炉因其便利,且节燃、浓卤、煎盐之功效显著,在四川地区得到大面积推广,沿用至20世纪80年代后逐步被真空制盐工艺取代①宋良曦,林建宇,黄健,等.中国盐业史辞典[M].上海:上海辞书出版社,2010:506.,塔炉确为川盐生产与发展贡献出了应有的“热量”。

三、结 语

通过上述梳理,可以看出黄海社对枝条架技术的研究路径为:模仿引建—实践观测—研究改进—推广应用;对塔炉灶的研制路径为:实践调查—发现楼灶存在的问题—研制改进—推广应用。黄海社的工作具有如下特点:

一是研究目的明确,做事有始终,追求适用。黄海社的研制目的是浓卤节燃,提高盐产,降低成本,助力抗战。关于塔炉灶的研制,基于盐灶本身找问题,基于地域燃料不同而有针对性地研制燃草式塔炉和燃煤式塔炉,以求经济适用,促盐产;枝条架的研究试验至少需要一年的观察与数据记录、处理,才有可能获得一定的结果。其工作繁重复杂,且处于战时,环境不易管理,缺乏精密仪器(湿度计都没有),国内可参考的技术缺乏,黄海社研究人员立足于国外已有应用情况,深入实践做学理研究,终得初步结论、修建建议和可用的定量核算公式,做到了服务当时之需。另知在黄海社入川前,重庆盐业研究所已有引建枝条架之计划,却未实行。可见于工业之发展有计划而无行动是不行的。

二是重科学研究,科研能力强。技术固然重要,但要普及推广,需掌握内在原理,需要科学支撑,仅靠模仿,无科学研究是不能广泛推广的。我国湖北应城最先引建枝条架,对其虽有模仿构建和经验技术积累,但未进行学理研究,使其广泛应用受限。黄海社深知技术经验与科学原理间互依互促的关系,在学习建构的同时对其进行了学理研究,为枝条架浓卤技术的普及提供了科学支撑,促进了枝条架技术的快速传播。枝条架浓卤影响因素多,原理复杂,相关研究的参考信息多源于国外,研究人员基于国际研究的成果,结合四川的客观情况,进行枝条架的本土构建,并针对实际给出合理的修建建议与指导。如果说枝条架源于国外,尚可借鉴,那么塔炉灶则是黄海社研究人员基于本土传统工艺的传承与创新,其源于传统盐灶,融入科学的分析与构建,遂得广泛应用,两项研究同时印证了技术加科学是促进工业生产发展之有效途径。

三是重团体协作,全心为人民。在“永久黄”团体中工厂是生产事业,黄海社是“永久”团体的神经中枢。四川枝条架的引建、研究与实践推广,始于永利,如上文提到永利何熙曾热心代办,聘请技师,并介绍杨春成工程师协助建造枝条架,后又有永利公司机械厂生产离心泵,助力枝条架上卤工具的机械化,促进了翻晒效率的提高,给予了之后黄海社学理研究的支撑。同时有久大的实践与助力,为1938年底久大盐业公司自贡模范制盐厂邀请应城技师在自贡张家坝建造四川第二个枝条架提供了支持,黄海社的学理研究也为其提供了有力的科学支撑和技术支持,同时该架也为黄海社的后续研究提供了物质保障和便利条件。该架建成后浓卤效果显著,深受欢迎,盐商纷纷前来参观学习,模范制盐厂确实发挥了模范的作用。“永久黄”团体公开研究成果,听凭仿建,并提供技术支持与指导,对枝条架的应用切实做到了明其理、宏其效。同时也充分体现了“永久黄”团体“在原则上绝对相信科学,在精神上以能服务社会为最大光荣”①“永久黄”团体四大信条[J].海王,1934(1):25.的信条。

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