巾帼科研之星刘庆兰:
八十余载科研路,创新之光永不灭
天 琮

科研岁月久奔忙,三八庆兰情更长。
身退华年心未改,留存壮志著流芳。
篇篇论作倾才智,缕缕功勋成栋梁。
巾帼高工凝硕果,化工院里大名扬。
这首由著名文化学者丁再献先生于2025年三八节创作的诗,饱含着对山东化工研究院刘庆兰研究员深深的敬意与赞扬。
辛辛奋斗八旬路默默耕耘一颗星
刘庆兰研究员,1940年10月出生,山东寿光羊口镇人,中共党员。1959年毕业于潍坊一中高十二级,1964 年于山东师范大学化学系本科深造毕业。她将自己的职业生涯全部奉献给了山东省化工研究院,直至光荣退休。在工作期间,历任化工情报室、有机合成第三研究室副主任等职务。作为一名工程技术应用研究员,她长期从事化学化工专业领域的研究工作,凭借深厚的专业知识和丰富的实践经验,多次承担多项科研项目技术负责人,为科研事业默默耕耘,贡献卓越。
正是这样一位科研巾帼,凭借着对科研的无限热忱与执着,在科研道路上不断探索前行,完成了众多研究课题,其中三个科研项目意义非凡。而这三项成果的背后,离不开她所研发的“反应物呈泡沫状态的膜反应创新技术”。

在化学反应工艺中,“传质”与“传热”是否到位直接关乎整个工艺的成败。刘庆兰研究员的反应物呈泡沫状的膜反应创新技术,正是一项极大强化传质的创新技术。
在化工、制药、生化、冶金、污水处理等众多行业的化学反应工艺里,该创新技术发挥着巨大作用。它能极大地强化传质,并彻底排除阻碍化学反应加速的扩散控制,让反应在本真的动力学控制下顺利完成。在实施化学反应工艺试验时,要加速反应,需反应物分子发生有效碰撞,即碰撞能量达到“活化能”。当反应物呈泡沫状态时,打破了相互之间的界限,使反应分子达到充分接触的理想状态。此时,反应物均以膜接触方式存在,最大限度地扩大了微观接触面积,充分增加了碰撞机率,加速了反应,彻底排除扩散控制,让反应工艺真正在动力学控制区顺利进行。此外,通过泡沫状态膜反应传质的强化,还促进了热传导效果,使反应区的热效应趋于均值化,极大减少了局部的过热现象。

在技术设计方面,为使反应物达到泡沫状态,排除扩散控制,实现动力学控制下的顺利反应,刘庆兰研究员经过深入试验研究得出,泡沫状态强化传质的关键在于通气量和多孔板参数达到最佳匹配。当气、液、固等互不相容的非均相物质进行反应时,合理设计气流速度,搅动反应区,形成稳定泡沫状态,便可显著提高反应速率,排除扩散控制,使反应在气液两膜界面间发生,即膜反应过程。该泡沫技术的反应器结构简单、成本低、易加工,充分证明了这是一种易于实施的高效创新技术。
刘庆兰研究员以其精湛的专业技能、持之以恒的探索精神,不仅为科研事业贡献了宝贵而重大的成果,更为后来者树立了光辉的榜样,激励着无数科研人员在追求真理的道路上奋勇前行。她的科研生涯宛如一部波澜壮阔的奋斗史,闪耀着创新与坚持的光芒。
成果斐然得利用 科研突破上层楼
自1976年至1996年这二十年间,刘庆兰研究员凭借其独特的泡沫氧化膜反应创新技术,涵盖了有机与无机工艺领域,为科研事业的发展添砖加瓦。

1977年,刘庆兰完成了“邻二甲苯液相连续氧化制邻甲基苯甲酸 中间试验(500t/y)技术总结”。这一中试项目成果斐然,1979年3月被授予省科技成果二等奖。为相关领域的研究提供了重要参考,也为后续科研工作奠定了坚实基础。
1978年底,苯甲酸泡沫氧化法合成苯酚试验研究小试圆满完成。当时,刘庆兰在单位科研技术年度交流会上介绍了该技术总结报告。然而,因工作调动,这一小试技术未能及时进行中试放大。直到2018年初,退休多年的刘庆兰在浏览网页时,发现苯甲酸制苯酚技术路线在国内尚未工业化,且相关文献稀缺,现有文献对关键问题的处理也不尽人意。她敏锐地意识到四十多年前的小试技术仍具重大现实创新意义。该技术成功解决了苯酚移出反应器的难题,破解了工艺放大瓶颈,与已引进的异丙苯制苯酚工艺路线相比,具备流程短、副产少、污染少、投资少、运营管理费低等诸多优势。于是,她按照当下科技文章的刊发要求精心整理,投稿至“上海化工”编辑部并于2022年2月成功发表。她期待后人能从这项小试技术中获得启发,完成中试,推动该技术路线早日实现工业化。
1996年,刘庆兰完成了“高效黄金氰化新技术──空气泡沫氧化法中试”。此项成果堪称湿法冶金领域的革命性变革。1998年10月,该项目荣获山东省科学技术进步奖评审委员会授予的省科技进步二等奖。与传统技术相比,高效黄金氰化新技术带来了全方位的优良效果:黄金浸出速率提高三倍,浸出设备减少50%,废弃了反应器的笨重机械搅拌,氰化钠用量减少30%以上,空气污染和噪声也大大降低。中试合作单位山东招远金翅岭金矿于2001年将此创新技术全面应用于工业化生产,取得了显著的综合效益,如今该厂已发展成为花园式工厂。
这三个项目均取得了理想成果,刘庆兰的创新技术成功突破了化学反应被扩散步骤控制的难题,极大提高了反应速率,使反应工艺在动力学控制下顺利完成,产物选择性和反应物转化率均能达到设计要求。通过小试及中试在有机和无机反应工艺中的实践应用,充分证明了该创新技术是化学反应工艺中一种近乎完美的“化学动力学控制试验”方案,实现了科研上的重大突破。
笔耕不止知难上 求索无休勇直前
一个科学工作者,在职时积累了丰富的经验,是一笔无可替代的宝贵财富。这些经验使她(他)们在研究中拥有独特视角,能够从复杂的现象中迅速抓住关键,巧妙地将过往实践与当下研究相结合,让科学研究少走弯路,为科研领域贡献着智慧与力量,更成为科学传承中的重要桥梁。而刘庆兰研究员正是这个群体中的一位典型代表。

八十余载的人生历程,刘庆兰研究员将大部分时间奉献给了科研事业。即使年事已高,她对科研的热情丝毫未减,正如丁再献先生所题楹联:“化工世界笔耕不止,智慧人生求索无终”。刘庆兰研究员用一生诠释了对科研的执着追求,她的科研精神将激励着一代又一代的科研工作者不断探索未知,勇攀科学高峰。
2025年3月12日/乙巳二月十三

作者简介:天琮,本名巩天宗,山东省商业厅退休处长,山东东夷文化与骨刻文字研究中心副主任,中国书法家协会会员,山东省写作学会会员,垂杨书画院特聘艺术家,山东省文史书画研究会研究员,中国老年书画研究会会员,中国知青书画院会员,中国书画家协会会员。荣获2024年度竹庐文艺奖十大散文家称号。


刘般伸,特型演员,著名书法家。
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