王海燕 郭世榮

黃海化學工業(yè)研究社（簡稱黃海社）的前身為久大塘沽精鹽工廠附設的化學室，于1922年8月在河北塘沽正式成立，是國內最早的民營化工學術研究機構，其對水溶性鹽類的研究在當時處于全國領先地位。黃海社的創(chuàng)辦人是范旭東（1883—1945），社長是孫學悟（1888—1952）。1937年抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā)，天津淪陷，“永久黃”團體②“永久黃”指永利化學工業(yè)公司、久大鹽業(yè)公司、黃?；瘜W工業(yè)研究社。為救亡圖存，亦為抗戰(zhàn)軍興，應川康鹽務局繆秋杰（1889—1966）之邀，幾經輾轉于1938年遷入四川，黃海社最后落腳于四川省五通橋四望關。黃海社入川后，屢次接到四川、云南各鹽務局的來信，要求其協(xié)助研究制鹽技術的改進，提高產品質量，增加生產量，降低成本等問題③唐效實.黃海化學工業(yè)研究社在五通橋[M]//中國人民政治協(xié)商會議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會議.抗戰(zhàn)時期西南的科技.成都:四川科學技術出版社,1995:312-321.。黃海社本著基于實際需求做研究，全心為民服務的原則，針對當時川鹽生產的實際情況，從汲鹵、濃縮、凈化、煎鹽到鹽化工等井鹽生產各環(huán)節(jié)著手，對相關問題進行深入研究并做了諸多開創(chuàng)性的工作。

川中鹽鹵可分為鹽巖、黑鹵、黃鹵，除自貢之鹽巖、黑鹵較濃外，余鹵皆極淡，從地下汲取上來之后需要濃縮。在傳統(tǒng)工藝中，人們是利用從地下開采出來的天然氣或煤炭把鹵水燒干④陳歆文,周嘉華.永利與黃海:近代中國化工的典范[M].濟南:山東教育出版社,2006:75.。平均每制鹽1斤須蒸發(fā)水分20斤⑤魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃海化學工業(yè)研究社,1943:1-24.，根據(jù)當時川北三臺場田邊子制鹽成本分析表（表1）⑥劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1940:55-65.，可知燃料一項竟超過成本半數(shù)，燃料耗費嚴重。1937年“七七事變”后，日本侵略軍大舉進攻中國，長蘆、山東、淮北等海鹽產區(qū)相繼淪陷，全國大部分海鹽產區(qū)被日本控制，海鹽內運受阻①顏月皎,張良友.自貢鹽場在抗日戰(zhàn)爭中的地位和作用[J].鹽業(yè)史研究,1991(4):49-54.，川、康、滇、黔、湘、鄂等大后方各省軍需民用的食鹽遂仰賴川鹽接濟②魯子健.抗日戰(zhàn)爭時期的四川鹽業(yè)[J].鹽業(yè)史研究,2008(2):18-22.。1938年8月國民政府要求：“增加川粵兩區(qū)產量，以備魯淮潞等區(qū)失陷后接濟湘鄂豫皖陜等之食用?！雹蹌⒈?國民黨政府抗戰(zhàn)建國綱領財政金融實施方案[J].民國檔案,1987(1):34.川鹽生產為滿足戰(zhàn)時之需，既要考慮提高產量又要兼顧節(jié)約制鹽燃料，綜合考慮可有治本和治標兩種方法：治本必須開鑿深井，汲取黑鹵，其更多依賴于自然環(huán)境；治標則為探尋節(jié)約燃料、濃縮鹵水的有效方法。黃海社通過調查，結合實地差異與需求，針對川鹽濃鹵環(huán)節(jié)主要做了兩項研究：一是枝條架濃鹵技術研究；二是塔爐灶的研制。因其研究成果經濟適用，在四川地區(qū)均得到大面積推廣，一直沿用至20世紀七八十年代。

表1 制鹽成本分析表④劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1940:55-65.

值此黃海社成立100周年之際，本文結合相關史料來梳理黃海社在川鹽濃鹵方面所做的研究與推廣工作，以示紀念，也希望能夠深化人們對抗戰(zhàn)時期川鹽生產發(fā)展的認識。

一、枝條架濃鹵技術的研究與推廣

枝條架濃鹵法是利用自然風力和日光蒸發(fā)鹵水中的水分，達到濃縮鹵水、節(jié)約燃料、凈化鹵水、提高鹽質的目的⑦宋良曦,林建宇,黃健,等.中國鹽業(yè)史辭典[M].上海:上海辭書出版社,2010:310.。此法早在1579年就出現(xiàn)于德國Nauheim市，到1909年前后已遍布歐洲大陸，如俄、德、法、意、瑞士、挪威，以及當時的殖民國荷屬東印度等地⑧魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃海化學工業(yè)研究社,1943:1-24.。湖北應城陳蔭三首先將枝條架濃鹵法引入我國，他曾游學德國，1921年左右他參考德國的蒸發(fā)壁（德國稱枝條架為“蒸發(fā)壁”），在應城試驗枝條架濃鹵法。陳蔭三先仿德式用樹枝充填，但因當?shù)貧夂驕嘏站脴渲σ赘绊懗甥}質量，于是改用竹枝，而原來的填充法遂蛻變?yōu)椤爸裰π睊旆ā?，同時改名為“枝條架”⑨李從周.枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進使用的回憶[M]//中國人民政治協(xié)商會議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會議.抗戰(zhàn)時期西南的科技.成都:四川科學技術出版社,1995:306-311.。至于川中枝條架濃鹵法的引進應始于1938年，樂山灶商李從周聽聞應城膏鹽廠使用枝條架濃鹵后取得的效益，欲引建。其后李從周與永利公司的何熙曾談及此事，何熙曾很是贊同。李從周打算親赴應城考察枝條架濃鹵法，因戰(zhàn)事危急，猶豫不決，何熙曾主動代辦。因何曾去過應城，知之頗詳，恰逢其飛漢口辦事，那里離應城很近，于是順便會晤陳蔭三，并在那里聘請了一位修建枝條架的技師范國才到川（樂山牛華溪）相助，何熙曾返回樂山后，又介紹楊春成前去指導。四川之有枝條架，當以此為嚆矢①魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.。

枝條架濃鹵法確有益于制鹽技術的提升，為促其普及和推廣應用，黃海社特從學理方面進行研究，并將研究過程、試驗結果等情況整理成研究報告《枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗》，即黃海社調查研究報告第30號，并公開發(fā)表。此舉對枝條架濃鹵技術的廣泛應用起到了強有力的推動作用。下面試通過對該調查報告及相關史料的考察與分析，研究枝條架對川鹽發(fā)展的影響，明確黃海社工作之效用。

（一）枝條架的構建

枝條架之構造②枝條架構造分析選用的是四川引建的第一個枝條架——牛華溪式枝條架。：德式（圖1）約以5米至6米為一段，每段填以樹枝斜鋪。牛華溪式（圖2）則用棕索繁竹枝于橫竹上，每層約1米余，互疊而下，頂上鋪板為走道，分鹵管通常分為四排，架短者于架頂中間有一橫鹵槽，槽底每邊有四孔，以接分鹵管；架長者則二排縱長槽，再分入四管，管身每隔約7厘米，有約2厘米直徑之孔分布于兩腋。德式者以鹵泵汲鹵上架入槽，然后入管，由孔分出為細流，順枝而下，注于架下大池內；牛華溪式則以竹制龍竿汲鹵上架，每節(jié)龍竿可汲升6.7米左右，共用三節(jié)。德式架下有大池以儲存濃縮鹵，深約2米；牛華溪式則為淺池，不能存鹵，另有蓄池在架之近旁③魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.。

圖1 德式枝條架④魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃海化學工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.

圖2 牛華溪式枝條架①魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃海化學工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.

牛華溪式枝條架是仿應城式建造的，應城式是仿德國式建造的。牛華溪式與德式枝條架的構造之差異主要有如下三點：一是填充物不同，牛華溪式采用了竹枝為填充物，因竹枝不易腐爛，較樹枝易于通風，且南方產竹，原料易得；二是上鹵工具不同，德式采用鹵泵，牛華溪當時電力與機械條件有限，采用人力操作的竹制龍竿汲鹵上架，既體現(xiàn)了人們的智慧，也反映了時代工藝落后的限制；三是蓄鹵池不同，德式架下有一大池以儲存濃縮鹵，牛華溪式則將蓄鹵池分為兩個，即曬鹵池和濃鹵池，分別儲存，利于濃鹵儲備，以備氣候不佳時仍有濃鹵入鍋②李從周.枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進使用的回憶[M]//中國人民政治協(xié)商會議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會議.抗戰(zhàn)時期西南的科技.成都:四川科學技術出版社,1995:306-311.。通過對比可知，在引建枝條架時，建造者是結合地方差異與實際環(huán)境進行了枝條架的本土構建。

（二）枝條架濃鹵試驗研究

枝條架濃鹵的原理是將鹽鹵送到架頂，由上流下，經過許多小枝，使蒸發(fā)面積加大，借風力和日光促進鹵液濃縮③陳調甫.黃?；瘜W工業(yè)研究社概略[M]//全國政協(xié)文史資料研究委員會,天津市政協(xié)文史資料研究委員會《化工先導范旭東》編緝組.化工先導范旭東.北京:中國文史出版社,1987:148.。因此，濃鹵效率會隨下列諸因素而變化：架之高低及長短；竹枝排掛密度及其構造之不同；上升鹵之濃度（C）；鹵之溫度（t）；上鹵速度（v）；風之速度（V）；風之方向；大氣壓力；陽光大?。豢諝鉁囟龋═）；空氣濕度（H）等④魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃海化學工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.。枝條架的構造看似簡單，但其影響因素多，內在原理復雜?？箲?zhàn)時期物資匱乏，缺少精密儀器，黃海社僅就有限條件展開試驗研究，針對各影響因素逐一進行了分析，并結合國外已有研究成果及1938—1939年實驗數(shù)據(jù)記錄，得出了初步結論和可用公式，應了當時之需。

1.蒸發(fā)率（R）與風向、風速（V）

風力能夠影響氣膜的厚度，可以帶走枝條架周圍的空氣。風向的影響更值得關注：同一架上，除陽光外，風向不同，各處蒸發(fā)結果不同。在同一時間內，每單位面積所通過的空氣量亦因風向不同而不同。即使在同一空氣量情況下，因風向不同其所接觸的鹵氣量與時間也不同。風向（圖3）通?？煞譃閂sin θ、Vcos θ，其中Vsin θ為垂直方向，與鹵氣接觸時間短，故飽和機會少，吸收水汽量大；而Vcos θ則為與枝條架平行方向，如架身過長時，則中途有飽和之可能，故吸收水分量易飽和。因此，枝條架之長短是有一定限度的，架身方向宜與風之方向垂直（應為每年最多之風向），當然要同時兼顧陽光方向，關于風向之影響，受設備所限，無從確定，僅能給出定性之說法。研究者根據(jù)對犍為、樂山及自流井附近的數(shù)據(jù)記錄，測得全年風力變化約在每秒鐘0.6米至6.7米之間，測定R與V的關系與國外已有研究大致相近，故R與V的關系采用國外研究結果，即R與成正比，其中風速之大小可采用公式①魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.。

圖3 枝條架風向②魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.

2.蒸發(fā)率（R）與上鹵速度（v）、濃度（C）

在一定范圍內，上鹵速度愈快，枝條架濕面加大，蒸發(fā)率愈高。因記錄數(shù)據(jù)不夠多，不能繪出定量關系圖，只好將v收入調節(jié)常數(shù)內。上鹵濃度愈濃，粘度愈大，蒸發(fā)趨力愈小，故其水分愈不易蒸發(fā)。在定量計算中，因上鹵率與天氣變化有關，但限于時間與環(huán)境記錄數(shù)據(jù)不夠，故取全年平均值進行計算；關于R與C的關系則依據(jù)Furer書中J·A·Bischof的數(shù)據(jù)（表2與圖4），得這是德國多年記錄平均所得，應為普通情況，四川地區(qū)結合實地情況可以不注意其常數(shù)大小，而專用③魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.。

表2 鹽水濃度與蒸發(fā)力④魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.

圖4 鹽水濃度與蒸發(fā)率的關系⑤魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.

3.蒸發(fā)率（R）與鹵水中氣壓力（P）、空氣濕度（H）

鹵水中氣壓力（P）與空氣濕度（H）是影響鹽鹵蒸發(fā)之根本因素。蒸發(fā)率與二者間成正比關系，即R=K(P ?p)，P為鹵水中氣壓力，應為P鹵膜溫-P鹵濃降低，p代表空氣中水汽壓力（p露點）。因P之大小，甚難求得，所以取架頂及架底鹵膜溫度及濃度之平均值而定，即R=K(P平均鹵膜溫?P鹵濃降低?p露點)。因當時無濕度計，鹵膜溫度不易求得，更無P鹵濃降低之詳表可查，不得已以P干球?P濕球代之，且P干球?P濕球=H干?H濕，用干、濕球溫度求H干、H濕很是方便。依據(jù)記錄數(shù)據(jù)，先求得R平均與H 的關系，即得R平均=K4.23V0.8(Hd ?Hw)=21.1(Hd ?Hw)①魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃海化學工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔=100斤=50千克。

表3 全年高、中、低溫平均濕度與蒸發(fā)率②魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃海化學工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔=100斤=50千克

4.全年蒸發(fā)情況估算

枝條架蒸發(fā)面積算法為長乘以高，并非兩面俱算。當時試用的枝條架長約27米，高約13米，則其蒸發(fā)面積約351平方米。全年高、中、低溫平均時間分別約為78,600分鐘、25,900分鐘、55,800分鐘（表4）。估算一個枝條架全年約能蒸發(fā)351×(55800×0.059+25900×0.0992+78600×0.1139)=5199721.02±斤水，核算每天能蒸發(fā)約7.1噸。

表4 全年高、中、低溫平均時間記錄估算③魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃海化學工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔=100斤=50千克

經過核算，研究人員在1939年的實際記錄數(shù)據(jù)（表5）與實測數(shù)據(jù)較為相近，故所得公式可以使用。據(jù)估算，“全川除自貢外，如每年制鹽400萬擔，即須蒸發(fā)8000萬擔水分。此中僅有1200余萬擔為必須以煤柴蒸發(fā)者，其余6800萬擔，皆可以枝條架分去，如產鹵至600萬擔，則有10200萬擔水可以此法分去。即使用枝條架可以節(jié)約燃料三分之二以上，實為可觀”④魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃海化學工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.注：1擔=100斤=50千克。

表5 每日蒸發(fā)水分記錄表（1939年）①魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1940:16-24.單位：斤

5.枝條架的作用與改進建議

枝條架的作用除可將鹵濃縮外，經試驗研究可知，其還可除去不少雜質，具體有：溶解性小者如石膏類，因水分減少而分出；富于分解性之鹽類可變?yōu)椴蝗苄喳}類而與母液分離，如； 因氧化而分出者，如鐵鹽類變?yōu)檠趸F等①魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.。

黃海社通過對修建枝條架與工作過程的觀察、記錄與研究，對牛華溪架提出如下改進建議：“龍竿宜更堅實精致，若能改用馬達水泵，則更佳矣；架子大者宜稍加厚，架子小者宜更薄，取消內層掛枝，以便增多內層風量；竹枝量約每丈2000斤（四丈高者）為合宜；架下大池宜設法利用，且池面宜大，以減少損失；分鹵管宜全用竹者，既不易銹蝕，又不易塞孔；架之方向，宜斟酌全年之風向及陽光而決定，若單論風向，架面應與全年最多風向垂直。”②魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃海化學工業(yè)研究社,1943:1-24.

1941年正泰灶接買樂山鹽場在牛華溪建成的第一個枝條架后，為了讓它更好地發(fā)揮效益，結合實踐經驗和改進建議，進行了如下改建：“枝條架原有九丈，不能完全處理鹵水，因此在原有長度上又延長九丈；南北兩面蒸發(fā)面過直，須增加傾斜度才有利于延緩蒸發(fā)時間，因此把架腳距離由一丈二尺加寬到一丈八尺；增加儲鹵池，利用氣候條件增加翻曬次數(shù)，多儲濃鹵；改人力抽鹵為電動水泵抽鹵，提高翻曬效率?！雹劾顝闹?枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進使用的回憶[M]//中國人民政治協(xié)商會議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會議.抗戰(zhàn)時期西南的科技.成都:四川科學技術出版社,1995:306-311.久大公司枝條架的修建緊跟牛華溪之后，結合已有經驗和研究，對枝條架的構建進行了有針對性的改進，具體如下：“架長20丈、寬2丈、高4丈，用杉木作架，掛竹枝，架底部為曬鹵池，長22丈，寬4丈（池面較大），枝條架旁，建儲鹽鹵池，可容鹽鹵3000擔，池旁安設離心泵將鹵水輸送至架上?！雹芡跎普?鹽水之加濃(枝條壁曬鹵臺) [J].海王,1940(4):169-173.注：3丈=10米,3尺=1米,1擔=100斤=50千克

（三）枝條架應用推廣及對川鹽發(fā)展的影響

枝條架于1938年首入四川樂山鹽場，1939年進自貢久大鹽業(yè)公司，因其確為濃鹵節(jié)燃的好助手，又有除雜凈鹵之作用，深得廣大鹽商、灶商的歡迎。在其構建技術與學理研究均得公開后，川康鹽務管理局為促其推廣應用，令飭久大鹽業(yè)公司代為設計建造東西兩場枝條架濃鹵塔并造具預算，并于1940年初制定了《自貢兩場曬鹵臺管理辦法》八條，規(guī)定“自貢兩場各井灶為濃縮鹵水、節(jié)省煎鹽燃料起見，必須建筑曬鹵臺，其曬鹵臺的建筑費，可請公家發(fā)給1/2，經曬鹵臺濃縮后的鹵水應放何灶，須事先呈奉核準”⑤趙志.枝條架濃鹵塔技術在自貢鹽場的引進與應用[J].井鹽史通訊,1984(1):80.。1945年川康鹽務局發(fā)布了“貸款扶助自貢鹽場增建枝條架”須知：“自貢場各井淡鹵，經枝條架濃縮后，頗能節(jié)省燃料，減輕成本。本局為鼓勵場商積極增建起見，經奉準按照建設實需費用，由公家貸給二分之一，以資扶助，并擬據(jù)貸款須知及申請書借據(jù)等項，轉請核準實行。”①貸款扶助自貢鹽場增建枝條架[N].鹽務月報,1945-4-7(50).

枝條架濃鹵技術由于有黃海社的科學支撐，有久大鹽業(yè)公司的技術指導，有永利提供離心泵的動力支持，有川康鹽務管理局的貸款扶持，迅速得到大面積推廣應用。至1942年春，自貢已有3架，犍為有45架，樂山有50架，云陽1架②魯波,劉嘉樹.枝筱架之性能及鹽鹵濃縮試驗[Z]//黃?；瘜W工業(yè)研究社調查研究報告.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1943:1-24.，川北的三臺、綿陽，川東的彭水郁山鎮(zhèn)鹽場等均相繼建起了大小不同的枝條架③李從周.枝條架的發(fā)現(xiàn)以及引進使用的回憶[M]//中國人民政治協(xié)商會議西南地區(qū)文史資料協(xié)作會議.西南科抗戰(zhàn)時期西南的科技.成都:四川科學技術出版社,1995:306-311.。枝條架濃鹵技術同時影響了云南鹽場，如云南局訊：“滇區(qū)為謀積極增產減低成本計，擇定安寧井、黑井兩處試設枝條架曬鹵架各一座，經川康局吳處長有榮來滇之便，作初步指導，該項計劃，遂得逐步實現(xiàn)，現(xiàn)全部工程，業(yè)經完竣?！雹艽笫率鲆?安寧黑井兩處試設枝條曬架[N].鹽務月報,1942-12-33.這一技術一直沿用到20世紀70年代⑤趙志.枝條架濃鹵塔技術在自貢鹽場的引進與應用[J].井鹽史通訊,1984(1):80.。

二、關于塔爐的研究與推廣

枝條架確有濃縮鹵水、節(jié)約燃料之功效，但還存在一定的不足：一是枝條架規(guī)模較大，不利于小灶；二是枝條架受天氣影響較大，陰雨寒冷天氣工作受阻⑥黃?；瘜W工業(yè)研究社.燃煤式塔爐制鹽試驗報告[J].海王,1940(10):20,41-42.。鹽灶是傳統(tǒng)制鹽工藝中濃鹵、煎鹽的基礎設施，于是黃海社針對當時川北盛行的煎煮鹽的樓灶進行了研究，分析了其在濃鹵、煎鹽、燃料使用等方面存在的問題，研制出了燃草式塔爐灶和燃煤式塔爐灶，塔爐灶利用煎煮鹽時的余熱，蒸發(fā)鹵水中的水分，使鹵水濃縮，達到省燃料、省時間的目的⑦林元雄,宋良曦,鐘長永,等.中國井鹽科技史[M].成都:四川科學技術出版社,1987:452.。因塔爐灶確實節(jié)燃、高效，又不受自然條件之影響，一經面世，就得到四川各井鹽產地的接納與推廣。

（一）關于樓灶的研究⑧林元雄,宋良曦,鐘長永,等.中國井鹽科技史[M].成都:四川科學技術出版社,1987:453;劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃海化工匯報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1940:55-65.

川北鹽灶多采用牛尾式草灶，附有潑樓設備即為“樓灶”（圖5），其灶體為長灶，每灶視鹵水多少可放置3至7口直徑為85至95厘米，深約24厘米，重60余斤的鹽鍋，灶尾用鹵泥砌成直徑2至3米，高34米的大煙筒，通稱為“樓”，樓內每隔1米架石阡，上放泥坯，燒灶時火氣由樓底而上，用鹵水從樓頂澆下，謂之“潑樓”，鹵水受熱，水分蒸發(fā)，鹽質留在磚坯中。每日澆灌一次鹵水，經十余日后，坯中鹽質漸多，煙道堵塞，遂停止煎鹽，將全樓拆毀搗碎，置于大楻桶內，用淡鹵浸淋以得濃鹵，待一部分鹽質浸出后，再用該泥制坯筑樓循環(huán)使用。樓灶上放置的鍋，作熬鹽和溫鹵用，這樣熬鹽和濃鹵同步進行。灶房多用柴草為燃料，燃燒快，灶口不能關閉。黃海社研究得知，樓灶的用熱效率僅能達27%，分析其原因：一是灶身短，草料燃燒時，火焰極長，樓頂可見火苗；二是進風過多，因灶門不能關閉，又無其他節(jié)風設備，故進風甚多，不僅減低灶溫，且將熱能帶走；三是土地導逸，灶身乃穴土制成，不僅耗鹵而且損熱，灶中一部分熱能由濕地傳導散逸，且濕氣透入灶內虛耗有用之熱；四是煙溫過高，灶戶習慣僅每日清晨潑樓，其余時間則任其余熱散失空中，樓頂有時見火，出氣溫度在500℃以上，只在潑鹵時方可減低，又不可能增加潑鹵次數(shù)，否則樓內泥坯有坍塌之危險。

圖5 川北三臺場田邊子潑樓式鹽灶（樓灶）①劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1940:55-65.

（二）塔爐之設計②劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社,1940:55-65.

黃海社針對樓灶廢熱、耗鹵之不足，做了如下改進：一是加長灶身，使其可置7至9口鍋，以增加利用熱能的機會；二是鍋后煙道添設插板以調節(jié)灶口之進風量；三是增砌石壁于灶身兩面及底部，阻止熱能自地中散逸，且防濕氣透入；四是將“樓”改成石砌吸熱塔，內架青磚作填充物，煎鹽時，將淡鹵自塔上部用噴水嘴噴下，鹵滴下降，熱煙上升，借逆流原理將煙中大部分熱量吸收，鹵中水分蒸發(fā)，濃鹵自塔底流出，循環(huán)數(shù)次后經沙濾濾去灰質，趁熱放入鍋內煎鹽，塔爐灶因用而生（圖6）。塔爐灶的優(yōu)點主要有：該爐灶可以連續(xù)使用，不同于樓灶會有停歇，不必時筑時毀；每煎鹽120斤需要草400斤左右，用熱效率在70%上下（表6）；占地甚小，采用舊灶房無需擴展地積。鹽鹵損失小，產量自然增加。

表6 鹽灶用熱效率對比表②劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社, 1940:55-65.

圖6 燃草式塔爐灶①劉嘉樹,郭保國.川北制鹽方法調查及改進報告[Z]//黃?；R報:鹽專號.黃?；瘜W工業(yè)研究社, 1940:55-65.

燃草式塔爐灶適用于川北，那里多以山中細草、稻草、豌豆梗為燃料。川南鹽區(qū)燃料多為煤炭、天然氣，其燃燒性質與柴草不同，黃海社為使塔爐灶適用川南鹽區(qū)，考慮到燃料之差異，又專門研制了燃煤式塔爐灶（圖7），并進行了試驗，訓練了工人。具體以五通橋四望關成春提灶為試點，原灶平均日產巴鹽為900斤左右，黃海社根據(jù)實際需求設計試驗了一日產1000斤的塔爐灶。施工方式為：犍為場商辦事處墊款，成春提管事經手采購、雇傭及支付事宜，黃海社則指揮一切工作③黃?；瘜W工業(yè)研究社.燃煤式塔爐制鹽試驗報告[J].海王,1940(9):41-42.。由此可見，塔爐灶是得場商、灶戶需求與支持而建的，黃海社提供技術，全程參與。試驗結果與預測相符，實施效果可觀，具體有：原用煤4斤產花鹽1斤，用塔爐灶后用煤可縮至1.5斤至1.7斤產花鹽1斤；原用煤6斤產巴鹽1斤，用塔爐灶后用煤可減至2.5斤左右；塔爐灶可以節(jié)省當時所用燃料60%左右，工作并未增繁太多，此灶在濃縮鹵水的同時，亦可用于煎制花鹽、巴鹽。

圖7 燃煤式塔爐灶①黃海化學工業(yè)研究社.燃煤式塔爐制鹽試驗報告[J].海王,1940(9):41-42.

塔爐因其便利，且節(jié)燃、濃鹵、煎鹽之功效顯著，在四川地區(qū)得到大面積推廣，沿用至20世紀80年代后逐步被真空制鹽工藝取代①宋良曦,林建宇,黃健,等.中國鹽業(yè)史辭典[M].上海:上海辭書出版社,2010:506.，塔爐確為川鹽生產與發(fā)展貢獻出了應有的“熱量”。

三、結 語

通過上述梳理，可以看出黃海社對枝條架技術的研究路徑為：模仿引建—實踐觀測—研究改進—推廣應用；對塔爐灶的研制路徑為：實踐調查—發(fā)現(xiàn)樓灶存在的問題—研制改進—推廣應用。黃海社的工作具有如下特點：

一是研究目的明確，做事有始終，追求適用。黃海社的研制目的是濃鹵節(jié)燃，提高鹽產，降低成本，助力抗戰(zhàn)。關于塔爐灶的研制，基于鹽灶本身找問題，基于地域燃料不同而有針對性地研制燃草式塔爐和燃煤式塔爐，以求經濟適用，促鹽產；枝條架的研究試驗至少需要一年的觀察與數(shù)據(jù)記錄、處理，才有可能獲得一定的結果。其工作繁重復雜，且處于戰(zhàn)時，環(huán)境不易管理，缺乏精密儀器（濕度計都沒有），國內可參考的技術缺乏，黃海社研究人員立足于國外已有應用情況，深入實踐做學理研究，終得初步結論、修建建議和可用的定量核算公式，做到了服務當時之需。另知在黃海社入川前，重慶鹽業(yè)研究所已有引建枝條架之計劃，卻未實行?？梢娪诠I(yè)之發(fā)展有計劃而無行動是不行的。

二是重科學研究，科研能力強。技術固然重要，但要普及推廣，需掌握內在原理，需要科學支撐，僅靠模仿，無科學研究是不能廣泛推廣的。我國湖北應城最先引建枝條架，對其雖有模仿構建和經驗技術積累，但未進行學理研究，使其廣泛應用受限。黃海社深知技術經驗與科學原理間互依互促的關系，在學習建構的同時對其進行了學理研究，為枝條架濃鹵技術的普及提供了科學支撐，促進了枝條架技術的快速傳播。枝條架濃鹵影響因素多，原理復雜，相關研究的參考信息多源于國外，研究人員基于國際研究的成果，結合四川的客觀情況，進行枝條架的本土構建，并針對實際給出合理的修建建議與指導。如果說枝條架源于國外，尚可借鑒，那么塔爐灶則是黃海社研究人員基于本土傳統(tǒng)工藝的傳承與創(chuàng)新，其源于傳統(tǒng)鹽灶，融入科學的分析與構建，遂得廣泛應用，兩項研究同時印證了技術加科學是促進工業(yè)生產發(fā)展之有效途徑。

三是重團體協(xié)作，全心為人民。在“永久黃”團體中工廠是生產事業(yè)，黃海社是“永久”團體的神經中樞。四川枝條架的引建、研究與實踐推廣，始于永利，如上文提到永利何熙曾熱心代辦，聘請技師，并介紹楊春成工程師協(xié)助建造枝條架，后又有永利公司機械廠生產離心泵，助力枝條架上鹵工具的機械化，促進了翻曬效率的提高，給予了之后黃海社學理研究的支撐。同時有久大的實踐與助力，為1938年底久大鹽業(yè)公司自貢模范制鹽廠邀請應城技師在自貢張家壩建造四川第二個枝條架提供了支持，黃海社的學理研究也為其提供了有力的科學支撐和技術支持，同時該架也為黃海社的后續(xù)研究提供了物質保障和便利條件。該架建成后濃鹵效果顯著，深受歡迎，鹽商紛紛前來參觀學習，模范制鹽廠確實發(fā)揮了模范的作用?！坝谰命S”團體公開研究成果，聽憑仿建，并提供技術支持與指導，對枝條架的應用切實做到了明其理、宏其效。同時也充分體現(xiàn)了“永久黃”團體“在原則上絕對相信科學，在精神上以能服務社會為最大光榮”①“永久黃”團體四大信條[J].海王,1934(1):25.的信條。