郭慕孙

郭慕孙:把流态化化学工程写进教科书的中国化工学家

郭慕孙
中国科学院院士、化学工程学家
他是中国流态化学科的奠基人、"广义流态化"理论的创立者。从美国碳氢研究公司核心工程师到回国白手起家,他创建我国第一个流态化研究室,把"散式与聚式流态化"等概念写进国际教科书,又以原创技术处理低品位贫矿,破解新中国"钢铁之困",让颗粒科学在中国落地生根、开花结果。

细小的沙粒、药粉与金属粉末,怎样才能如液体一般均匀流动、精准反应?这道关乎无数工业制程的科学难题,正是"流态化"。而为中国流态化研究打下第一块基石、把这一学科写进教科书的,正是化工学家郭慕孙。

从上海到普林斯顿:确立"散式"与"聚式"新概念

1920年6月24日,郭慕孙出生于湖北汉阳一个书香门第。父亲郭承恩是我国早期工业家,在父亲影响下,他从小立志成为工程师。1939年他考入沪江大学化学系,主动承担校报主编等多重建设工作,也练就了扎实的英文功底。

1945年,郭慕孙赴美国普林斯顿大学化工系深造,在导师指导下研究流态化流体动力学。他在硕士论文中创造性地提出"散式"和"聚式"流态化的新概念,建立了描述颗粒与流体相互作用的统一关联式。这篇论文被公认为国际流态化学科的奠基之作,至今仍被广泛引用。

离美返国:从核心工程师到白手起家

毕业后,郭慕孙在美国碳氢研究公司担任工程师,拥有三项自主专利,职业前景一片光明。然而他始终牵挂百废待兴的祖国。1956年,他毅然辞去美国工作,应著名化工冶金学家叶渚沛之邀回国,参与筹建中国科学院化工冶金研究所(今过程工程研究所),并创建了我国第一个流态化研究室。

他把国外学到的理论带回国,也把"不跟踪、不盲从、独创第一"的学风带进了实验室。针对我国约97%的铁矿属于低品位贫矿、传统方法难以利用的困境,他用流态化技术开辟化学加工提取的新路,原创性地提出流态化磁化焙烧、硫酸化焙烧等成套工艺,让大量弃置的资源重新有了开采价值。

广义流态化:把学科写进教科书

在扎实的科研积累之上,郭慕孙把"散式流态化"加以理想化,提出了描述流体与颗粒两相流最简易的"广义流态化"理论,适用于受阻沉降、浸取洗涤、移动床输送等多种工艺;他还指出"聚式流态化"接触差、能耗高的缺点,逐步形成"无气泡气固接触"理论,推动稀相、快速、浅床等新流态化方法的发展。

这些原创理论既上升为国际认可的化学工程术语,又落地应用于金属提取等资源开发,多次获得国家和国际大奖。晚年的郭慕孙更亲自主编316万字的《流态化手册》,组织国内六十四位学者历时八年完成,为流态化领域树立了里程碑式的著作。

一个发展中国家在走向发达的途径中,只有用自己的科学技术,针对自己的资源和国情,才能达到技术上独立的目标。

——郭慕孙

📋 关键信息

  • 出生:1920年6月24日,湖北汉阳
  • 逝世:2012年12月20日,北京
  • 身份:化学工程学家,中国科学院院士、中国科学院过程工程研究所研究员、名誉所长
  • 主要成就:创立"广义流态化"理论与"无气泡气固接触"概念;创建我国第一个流态化研究室;原创流态化磁化焙烧等工艺破解钢铁之困
  • 荣誉:两次获国家自然科学奖二等奖;1989年获国际流态化成就奖

结语

郭慕孙的一生,是把个人科学理想与国家工业需要紧紧捆绑的一生。他不追逐热点,只专注于把一件事做到极致,最终为中国在流态化与颗粒学领域开拓出一片独树一帜的天地。正如他的学生所说,在郭先生的学术词典里没有"跟踪"只有"独创、第一与特色"——这份开拓精神,正是他留给中国科学最宝贵的财富。