中国第一位制革博士
侯德榜，字致本，名启荣，1890年8月9日生于福建省闽侯县坡尾乡(即长沙村)。曾祖父、祖父、父亲世代以农耕为生。侯德榜6岁时在乡间由祖父侯昌霖启蒙入学。他勤奋好学，课后就参加劳动。他放牛时带着书看，车水时也朗朗成诵，甚至帮助妈妈烧火做饭时也口中念念有词。
1903年，在开小药铺的姑母资助下，13岁的侯德榜进福州美国教会开办的英华书院读书。送行时，祖父叮嘱：“你是我们侯家第一个上洋学堂的，一定要刻苦努力，奋发向上，将来出人头地，为侯家争气生辉。”[1] 在这所教会中学里，侯德榜努力学习、钻研，受到老师和同学的称赞。有一位黄先生，经常给侯德榜讲科学家创造发明的故事，林则徐禁烟的故事，以及康有为、梁启超变法的故事等。侯德榜也经常向黄先生提出一些问题：“为什么洋人总欺侮我们?几十年来我们可怜的祖国，国土任人宰割，财富任人掠夺，同胞任人鞭打，我们就像没娘的孩子。难道我们是亡国奴吗?”黄先生谆谆教导：“这全因清王朝腐败，政治黑暗，科学技术和经济落后。你看，英国、美国、法国和日本，他们都有先进的科学技术，有用机器装备起来的工厂，有强大的军队，有军舰、大炮、洋枪。将来如果我们也有这一切，谁还敢欺侮我们!”接着语重心长地说：“德榜! 天下兴亡，匹夫有责啊! 我们要有卧薪尝胆、奋斗图强的决心，刻苦学习外国先进的科学技术，用科学技术来振兴我们的事业，振兴我们的民族，砸碎洋人加在祖国母亲身上的桎梏!”[2] 黄先生的肺腑之言，激励着侯德榜努力学习，决心用科学知识拯救祖国。
1905年，美国政府大规模地迫害华侨，英华书院的学生组织罢课，向美国政府示威、抗议。侯德榜毅然参加了反美抗议活动。学校当局绝不允许在美国教会办的学校里搞反美示威和罢课。1906年初，学校将数百名参加罢课、反美示威的学生全部开除。后来爱国人士陈宝琛另开办一所中学，收容被英华书院开除的爱国学生。侯德榜和其他同学一起进入这所中学学习。这期间，他接受了严复的进步思想，认识到，中国如不图强，就要亡国，要强国就要着眼于“西学”、“西法”。侯德榜进一步确立了“科学救国”、“工业救国”的思想和抱负。
1907年，侯德榜以优异成绩，被保送到新成立的上海闽皖铁路学校。学成后，于1910年夏，被分配到正在兴建的津浦铁路南段的符离集车站做工程施工练习生。这条铁路是属于英国人的。一位工程师告诉他，舶来的洋货通过铁路源源运进内地，而中国大量的黄金、白银又通过铁路滚滚流进了侵略者的口袋。这话深深刺痛了侯德榜的心，他想：自己在这里含辛茹苦拓荒筑路，究竟是为英国，还是为中国?对祖国是利多，还是弊多?他想，必须用西方的科学技术来振兴中国的工业，挽救中华。
1911年元旦，侯德榜从报纸上看到北京清华留美预备学堂招考留美学生的消息。他决意辞去铁路上的工作，北上求学。临行前，一位送行的同窗好友一再劝说：“这件事最好慎重考虑，不然后悔莫及呀!”侯德榜沉思一会儿，回答说：“我主意已定，决不反悔。”“你们想想，我们在上海看到的工厂有多少是中国人的，黄浦江上的轮船哪一条是中国人造的，而现在我国的铁路又有哪一条的主权是我们自己的?我想，在铁路上继续干下去，个人生活倒不会有多大问题。但我们的国家，并不会因为有了洋人的铁路而富起来，相反会加深我们民族的灾难。这样的工作干得憋气。我这次准备出洋就是想把外国先进的科学技术学到手，回来用双手开拓我们的民族工业!”[1]1911年3月，侯德榜以优异的成绩考入清华学堂。经两年埋头苦读，终以数学、物理学、化学等十门功课考得1000分的特优成绩完成了出国预科学业，公费赴美留学。
1913年，侯德榜到美国麻省理工学院学习化工科。在求学期间，他就开始搜集对发展我国工业有实用价值的技术。《炭化矽之制造》[2] 一文，是侯德榜的第一篇科技论文，也是我国有关碳化硅制造的第一篇文献。碳化硅是当时发明不久的硬度最高的人造材料，在工业中有重要用途。为了把这项新技术引进我国，他进行了深入的调查研究，对碳化硅的性质、生产工艺、设备、操作、原料配比、各种原料的作用以及产品的实际应用，都作了详细的研究和论证。
侯德榜在麻省理工学院奋斗四年，以优异成绩获得学士学位。他参加了该校化学工程实习科，去美国东部各大水泥厂、硫酸厂、染料厂、炼焦厂、电化厂参观实习。六个月的实习使他增加了许多现代化工实践知识。1917年，他在科学年会上作了《科学与工业》的演说，他认为，“无科学不能振兴工业，无工业无以促进科学”，“科学工业两者辅车相依”[1]。这些观点是他早期科学技术思想的集中概括。
1917年，侯德榜进入纽约普拉特专科学院。他知道，中国每年出口大量皮毛，却一直沿用传统的作坊式的加工方法。于是他选择制革化学专业作为深造的方向。他1918年毕业，获制革化学师文凭。后又到美国新泽西州制革厂实习三个月。秋天，侯德榜考入纽约哥伦比亚大学研究院继续研究制革。 1919年获硕士学位，接着攻读博士学位。当时世界各国普遍采用铬盐鞣革法，为了适合我国铬资源短缺的国情，他以铁盐鞣革作为自己的研究课题。1921年春，他完成了《铁盐鞣革法》[2] 博士论文，并通过答辩，获制革博士学位。他是我国第一位制革博士。他的这篇论文在当年美国制革界的权威刊物《美国制革化学师协会会志》(J.A.L.C.A.)上发表，成为制革界的经典文献之一，对我国制革工业的发展具有开拓性的启示和借鉴意义。
侯德榜在美国刻苦攻读八年，为振兴中国的民族化学工业奠定了坚实的科学基础。
中国第一位制革博士
侯德榜，字致本，名启荣，1890年8月9日生于福建省闽侯县坡尾乡(即长沙村)。曾祖父、祖父、父亲世代以农耕为生。侯德榜6岁时在乡间由祖父侯昌霖启蒙入学。他勤奋好学，课后就参加劳动。他放牛时带着书看，车水时也朗朗成诵，甚至帮助妈妈烧火做饭时也口中念念有词。
1903年，在开小药铺的姑母资助下，13岁的侯德榜进福州美国教会开办的英华书院读书。送行时，祖父叮嘱：“你是我们侯家第一个上洋学堂的，一定要刻苦努力，奋发向上，将来出人头地，为侯家争气生辉。”[1] 在这所教会中学里，侯德榜努力学习、钻研，受到老师和同学的称赞。有一位黄先生，经常给侯德榜讲科学家创造发明的故事，林则徐禁烟的故事，以及康有为、梁启超变法的故事等。侯德榜也经常向黄先生提出一些问题：“为什么洋人总欺侮我们?几十年来我们可怜的祖国，国土任人宰割，财富任人掠夺，同胞任人鞭打，我们就像没娘的孩子。难道我们是亡国奴吗?”黄先生谆谆教导：“这全因清王朝腐败，政治黑暗，科学技术和经济落后。你看，英国、美国、法国和日本，他们都有先进的科学技术，有用机器装备起来的工厂，有强大的军队，有军舰、大炮、洋枪。将来如果我们也有这一切，谁还敢欺侮我们!”接着语重心长地说：“德榜! 天下兴亡，匹夫有责啊! 我们要有卧薪尝胆、奋斗图强的决心，刻苦学习外国先进的科学技术，用科学技术来振兴我们的事业，振兴我们的民族，砸碎洋人加在祖国母亲身上的桎梏!”[2] 黄先生的肺腑之言，激励着侯德榜努力学习，决心用科学知识拯救祖国。
1905年，美国政府大规模地迫害华侨，英华书院的学生组织罢课，向美国政府示威、抗议。侯德榜毅然参加了反美抗议活动。学校当局绝不允许在美国教会办的学校里搞反美示威和罢课。1906年初，学校将数百名参加罢课、反美示威的学生全部开除。后来爱国人士陈宝琛另开办一所中学，收容被英华书院开除的爱国学生。侯德榜和其他同学一起进入这所中学学习。这期间，他接受了严复的进步思想，认识到，中国如不图强，就要亡国，要强国就要着眼于“西学”、“西法”。侯德榜进一步确立了“科学救国”、“工业救国”的思想和抱负。
1907年，侯德榜以优异成绩，被保送到新成立的上海闽皖铁路学校。学成后，于1910年夏，被分配到正在兴建的津浦铁路南段的符离集车站做工程施工练习生。这条铁路是属于英国人的。一位工程师告诉他，舶来的洋货通过铁路源源运进内地，而中国大量的黄金、白银又通过铁路滚滚流进了侵略者的口袋。这话深深刺痛了侯德榜的心，他想：自己在这里含辛茹苦拓荒筑路，究竟是为英国，还是为中国?对祖国是利多，还是弊多?他想，必须用西方的科学技术来振兴中国的工业，挽救中华。
1911年元旦，侯德榜从报纸上看到北京清华留美预备学堂招考留美学生的消息。他决意辞去铁路上的工作，北上求学。临行前，一位送行的同窗好友一再劝说：“这件事最好慎重考虑，不然后悔莫及呀!”侯德榜沉思一会儿，回答说：“我主意已定，决不反悔。”“你们想想，我们在上海看到的工厂有多少是中国人的，黄浦江上的轮船哪一条是中国人造的，而现在我国的铁路又有哪一条的主权是我们自己的?我想，在铁路上继续干下去，个人生活倒不会有多大问题。但我们的国家，并不会因为有了洋人的铁路而富起来，相反会加深我们民族的灾难。这样的工作干得憋气。我这次准备出洋就是想把外国先进的科学技术学到手，回来用双手开拓我们的民族工业!”[1]1911年3月，侯德榜以优异的成绩考入清华学堂。经两年埋头苦读，终以数学、物理学、化学等十门功课考得1000分的特优成绩完成了出国预科学业，公费赴美留学。
1913年，侯德榜到美国麻省理工学院学习化工科。在求学期间，他就开始搜集对发展我国工业有实用价值的技术。《炭化矽之制造》[2] 一文，是侯德榜的第一篇科技论文，也是我国有关碳化硅制造的第一篇文献。碳化硅是当时发明不久的硬度最高的人造材料，在工业中有重要用途。为了把这项新技术引进我国，他进行了深入的调查研究，对碳化硅的性质、生产工艺、设备、操作、原料配比、各种原料的作用以及产品的实际应用，都作了详细的研究和论证。
侯德榜在麻省理工学院奋斗四年，以优异成绩获得学士学位。他参加了该校化学工程实习科，去美国东部各大水泥厂、硫酸厂、染料厂、炼焦厂、电化厂参观实习。六个月的实习使他增加了许多现代化工实践知识。1917年，他在科学年会上作了《科学与工业》的演说，他认为，“无科学不能振兴工业，无工业无以促进科学”，“科学工业两者辅车相依”[1]。这些观点是他早期科学技术思想的集中概括。
1917年，侯德榜进入纽约普拉特专科学院。他知道，中国每年出口大量皮毛，却一直沿用传统的作坊式的加工方法。于是他选择制革化学专业作为深造的方向。他1918年毕业，获制革化学师文凭。后又到美国新泽西州制革厂实习三个月。秋天，侯德榜考入纽约哥伦比亚大学研究院继续研究制革。 1919年获硕士学位，接着攻读博士学位。当时世界各国普遍采用铬盐鞣革法，为了适合我国铬资源短缺的国情，他以铁盐鞣革作为自己的研究课题。1921年春，他完成了《铁盐鞣革法》[2] 博士论文，并通过答辩，获制革博士学位。他是我国第一位制革博士。他的这篇论文在当年美国制革界的权威刊物《美国制革化学师协会会志》(J.A.L.C.A.)上发表，成为制革界的经典文献之一，对我国制革工业的发展具有开拓性的启示和借鉴意义。
侯德榜在美国刻苦攻读八年，为振兴中国的民族化学工业奠定了坚实的科学基础。
救活永利碱厂
1914年，第一次世界大战爆发，欧亚交通阻塞，我国由英国卜内门公司进口的洋碱中断，过去库存的洋碱价格飞涨，引起居民食用和工业用碱的恐慌。1917年，爱国实业家范旭东与化学家陈调甫、科学家王小徐在塘沽创办中国第一个纯碱厂——永利碱厂。1921年春，侯德榜收到范旭东的邀请信，请他到永利制碱公司工作。信中字字句句情真意切，侯德榜深为感动，他毅然弃革从碱，接受了范旭东的邀请。侯德榜在美国获得博士学位后，被永利公司聘为工程师，暂留美国，为永利公司验收在美订购的制碱机械设备，并多方考察美国纯碱工业，搜集有关资料。
1921年10月，侯德榜离美回国。1922年春节刚过，侯德榜将阔别八年之久的妻儿、老母继续留在福建，孤身一人，匆匆从福建赶到塘沽。这时正值碱厂基建工作全面铺开，极需有人主持的时候，侯德榜上任，范旭东心里十分高兴，当即委派他全面负责建筑、安装、技术等工作。1922年，大部分机器安装完毕，陆续单机试车，准备开工。同年，侯德榜被任命为总工程师兼制造部长，负责全部技术工作。
一天晚上，侯德榜听范旭东介绍他在庐山与卜内门公司经理李特尔(E.S.Little)相遇的谈话。李特尔轻蔑地对范旭东说：“碱厂对贵国确实非常重要，只可惜办早了一点，用苏尔维法制碱，日本尚且失败，何况中国。就条件来说，再迟三十年不晚!”范旭东愤怒地回答：“恨不早办三十年，好在事在人为，今日急起直追，还不算晚。”侯德榜听了这段对话，激愤地说：“范先生匆匆从庐山赶来，给我们带来了不可磨灭的痛苦和耻辱的信息。今日德榜别无他言，只有像下午的起重工那样，和各位一起齐心合力，在艰难困苦之中，把尚悬在空中的永利事业推向前进! 发愤图强，用行动来回击李特尔的挑战!”[1]
苏尔维制碱的特点是连续生产，整个工艺流程中所用的机器设备，节节相连，环环相扣，管道密如蛛网，形成一个由化盐、烧灰、吸氨、碳化、煅烧、蒸氨、动力等七个主要部分构成的完整系统。某一部分发生故障，就会引起全系统失去平衡，生产就会受到严重影响，甚至发生事故。因此，采用这种方法制碱，要求有精湛的设计、高超的技术和科学的管理。当时永利技术人员和工人对制碱都无经验，整个安装试车过程犹如在汪洋大海中盲目航行，困难重重，故障百出。为了使永利碱厂早日生产出合格碱，侯德榜用在美国所学的科学知识，在实践中苦苦摸索，和其他技术人员一起克服了一个又一个困难。
试车不久，30米高的蒸氨塔突然摆动起来，发出巨响，摇摇欲倒，情形非常危急，现场一片混乱。侯德榜镇定指挥，高呼“停车! 停车!”机器停止转动，巨大声响减弱，塔体渐渐平稳，人们的心里也松弛下来。侯德榜带领技师和工人打开蒸氨塔入孔，发现所用硫铵液浓度大，进料速度快，致使大量硫酸钙沉淀，将溢流管堵死，出现故障。后来调整了硫铵液的浓度和进料速度，才解决了“锤击”现象。
试车过程中，还发生煅烧炉结疤，咬住绞刀，使生产无法正常运行。侯德榜和张佐汤工程师仔细地研究了结疤的原因，认为可能和重碱所含的水分有关。于是把重碱的水分从当时的20%降到10%以下，果然结疤的情况迅速改善，甚至完全可以消除。
1924年8月13日，永利碱厂正式开工生产。但生产的第一批纯碱并不是雪白的，而是红黑杂间，无法与卜内门公司的洋碱相比。不少人对此大失所望，个别股东竟拂袖而去。然而，永利却已耗资二百多万银元，超过资本的五六倍。下一步怎么办?如果从此停产不干，就意味着中国制碱工业的彻底失败;如果继续生产，对技术加以改进，就需要大量资金赔垫。可是在股东会上，谁也不愿再投资。范旭东坚持后一个办法。股东们看到永利已骑虎难下，只得勉强同意。
侯德榜等一面坚持生产，一面设法解决碱的质量问题。他们把红黑碱同卜内门公司的碱做了比较，发现红黑碱含碱量达到98%，与卜内门公司的碱相同。但为什么会产生红黑色呢?他们通过化学分析，搞清了是含铁成分造成的。侯德榜想到，是否会和原料有关系?于是，从原料开始追踪化验，原来国外使用炼焦炉副产的粗氨水为原料时，其中含有硫化铵，而我们改用的氨盐水没有硫离子。侯德榜认为这一差异点是问题的关键。便在氨盐水中加入适量的硫化铵、硫化钠，在生产上进行试验，红黑碱问题就迎刃而解，成品的颜色变为白色。侯德榜再次用科学的比较法，解决了这个关系永利存亡的大问题。
1925年3月，正当解决红黑碱试验取得初步成效时，厂里的主要设备、最后一台船式煅烧炉(干燥锅)烧坏了。从此，试验无法继续进行，就连不合格的碱也无法生产了，只好停产。
永利公司又一次面临危机。英商卜内门公司总经理尼可逊(Nicholson)到上海视察，得知永利停产，喜出望外。他想趁机吞并永利，打垮竞争对手，彻底控制中国的制碱业。于是多次提出要与范旭东会谈。范旭东认为，永利担负着发展中国化学工业的光荣任务，成败在于自我的努力与奋斗，在主权和纯碱制造上决不允许外国人参与[1]。于是范旭东率领侯德榜、孙学悟、余啸秋到大连赴会。会上，尼可逊威逼利诱，喋喋不休地说什么卜内门的条件如何优越，技术力量如何雄厚，资金如何充足，永利则又如何如何困难，表示愿意以资金和技术与永利合作。范、侯等面对强敌，不卑不亢，坚持公司章程规定的“股东只限于享有中国国籍者”，无可变通，断然拒绝了尼可逊的“好意”。
在内外交困中，有的股东竟然提出撤换侯德榜，理由是“侯德榜是学制革的，搞碱根本是外行，还不如干脆换一个外国技师来主持技术”。[1] 范旭东顶住内挤外压，全力支持侯德榜。在董事会上，他提高声调，激动地说：“四五年来为了创办制碱事业，为了解决一个又一个技术上的问题，侯博士和工程师们呕心沥血，整天忙碌在塔林管网之中，煞费苦心。为了掌握技术上的第一手资料，侯博士赴汤蹈火在所不辞。我们永利能发展到今天，侯博士是有功的。他的功劳不仅为我们解决了很多技术上的问题，更重要的为永利培养了一种实干、苦干的工作作风。”范旭东充满激情地继续说：“创业难，带有革命性的创业尤难! 那么多设备要改造或重新设计，这跟发明已没有多大区别。我惭愧自己对他支持不力。对这样难得的人才，我希望大家要像支持我一样，支持他的工作，不要挫减他的锐气，与技术无关的事一概不要和他谈及，免得他分心。我想这次就请侯博士带队去美国考察制碱工业。”[2] 侯德榜十分感慨地说：“范先生遇到的困难远胜我十倍，但他总是一意为我解脱，至诚相待。这种相濡以沫的精神，是我一辈子也不敢忘怀的。今日只有一意死拼，谋求技术问题的解决，以报范公之诚。”[3]
通过技术人员和工人的努力，终于找出四台船式煅烧炉被烧坏的原因是由于质量低劣。从美国购买的这四台炉，原料系生铁与熟铁合成，膨胀系数不一致，所以一一烧裂，被迫停产。技术上的关键问题搞清后，范旭东立即派工程师G.T.李回美国，协助侯德榜解决煅烧炉问题。侯德榜与G.T.李在美国经多方面调查研究，发现永利使用的那种煅烧炉，在欧美各碱厂早已被淘汰，现在全都使用圆筒回转型外热式煅烧炉。当年美国人孟德为永利碱厂绘制设计图时，沿用了马叙逊碱业公司的旧图，没有拿出先进的设计方案，致使永利遭受极大的挫折。侯和李在美国重新设计，购买了先进煅烧炉，在启运回国的同时，他们也先后回厂。
永利的工程师和工人们又认真总结了碱厂前期开工的经验教训，仔细考核工艺流程，调整各工段的操作指标，检修全部设备，新设计购置了一些关键设备，为第二次开工创造了条件。
侯德榜带领技术人员和工人，经过一千多个日日夜夜的苦战，创造性地解决了一系列机器设备、工艺技术问题，终于突破了苏尔维垄断集团的技术封锁，使内外交困、濒于倒闭的永利碱厂起死回生，于1926年6月29日第二次开车，生产出了优质纯碱。范旭东伸手抓了一把雪白的纯碱，激动地说：“诸位，今天我们总算制出合格的中国碱，这是我们多年来的夙愿。”“永利制碱的成功，要归功于诸位的同心同德，努力苦干。”但“首功要记在侯博士身上。他数年如一日，为了谋求技术问题的解决，奋不顾身，寝馈于厂”，他“度过多少个不眠之夜，吃尽了多少辛苦，受了多少磨难。他来厂三四年，都顾不上接家眷，可见事业心、责任心之强”。[1] 全场报以热烈的掌声。工厂生产很快稳定下来，碳酸钠含量达99%以上，日产迅速超过30吨，年产万吨，打破了英国卜内门公司对市场的垄断。
永利碱厂生产优质纯碱后两个月，1926年8月“中国永利”制造的“红三角”牌纯碱，在美国费城万国博览会上荣获金质奖章，得到“中国近代工业进步的象征”评语，不仅满足了国内市场需要，还进入了国际市场，仅1926年就销往日本92.75吨，1927年猛增到4726.75吨，占永利纯碱销售量的41%，成为我国机制货物出口的首位[2]。欧美制碱先进国家，对我国制碱业也不得不刮目相看，卜内门公司与永利公司签订了在日本代销“红三角”纯碱的协议。1929年永利站稳了脚跟，股东第一次高兴地领到了股息。
公开苏尔维法制碱秘密
永利经过十年艰苦探索，终于系统地掌握了苏尔维法制碱的秘密，积累了一整套经验，成为少数掌握这一技术的国家之一。侯德榜深切感到，作为一个化学家，不但为本国人民造福，还有义务帮助弱小民族和国家摆脱殖民主义的剥削和压榨[3]。他沉思：永利同仁苦战十年是为振兴我们的民族工业，是为了摆脱贫穷落后的困境，我们决不能成为第二个苏尔维，第二个卜内门。 “我们炎黄子孙应该发扬兼善天下的风格，把十年苦战得到的制碱经验公布于世，这不仅对打破苏尔维集团的技术垄断是一项贡献，对推动世界制碱技术的发展也不无裨益。”[4] 他的美国老师杰克逊(D.D.Jackson)常说的话在耳边回响：“科学技术是属于全人类的，它应该造福于人类。”“一个真正的科学 家，决不能把科学技术作为谋求个人财富的工具”。[1] 于是他决定把自己十多年来呕心沥血、艰苦探索换来的宝贵经验，认真总结写成专著出版。这一想法立刻得到范旭东的赞赏和支持，他鼓励侯德榜：“有什么难处尽管说，我们齐心合力把这件事办好，为中华民族争一口气。”[2]
为了便于开展国际学术交流，侯德榜用英文撰写这部巨著《纯碱制造》(《ManufactureofSoda》)[3]。他花了一年多时间完成了初稿。1931年对初稿进行了全面整理和修改。1933年，美国化学会破例接受中国学者的著作，列入化学会丛书第65卷，在纽约出版发行。全书共27章349页，附72帧精美插图和127个实用数据表格。
本书系统地介绍了制碱工业发展史，着重论述了苏尔维法制碱的基本理论、化学反应、生产操作、控制参数、设备结构、厂区布置等等。结合永利碱厂第一次开车时遇到的红黑碱问题，侯德榜在书中把产生的原因和消除对策作了系统介绍，并且进行了理论总结。
该书出版的第一天，美国纽约一家专售畅销书的书店，在橱窗的醒目位置展出一本朴素无华，深蓝色封面的新书，书脊上烫金的书名《制碱》。背景画面展现出中国南方水乡的一派田园风光：在水稻田边上，一个农家英俊少年，双脚用力踏着水车，手里捧着书本，一边劳动一边读书。这个勤奋好学，挂车攻读的形象，就是《制碱》作者少年侯德榜。这一别开生面的设计，吸引了众多读者。
本书的出版，打破了苏尔维集团70多年对制碱技术的垄断，使苏尔维制碱技术成了全人类的共同财富，引起了世界科技界的巨大反响。美国化学家威尔逊(E.O.Wilson)教授称《制碱》是“中国化学家对世界文明所做出的重大贡献”。[4] 范旭东说：“侯博士的著作现在风行各国，给全人类打开了制碱工程的秘境，比起苏尔维氏的硁自守来，侯博士的气度崇高，尤其值得赞扬。”[5] 但侯德榜却非常谦虚，在卷首的显要位置写着“献给亲爱的朋友、帮助过我的老师杰克逊教授”，在前言中又写着“作者衷心感激我的老师丹尼尔· 达纳· 杰克逊对写作本书的鼓励和帮助”，“在本书中引用了一些人的工作成果”[1]，“书中所列绝大部分的分析测定都是郭锡彤先生提出的，对此表示感谢”[2]，还对写作过程中所有作过贡献的人一一列名，表示谢忱。
几年后，为了精益求精，侯德榜对该书又作了全面修订，增补了新内容，于1942年出版了英文第二版，篇幅由349页增至574页。1948年苏联科学家由英文第二版译成俄文版出版。1959年，他又重申了编著《制碱》的目的：“作者愤于帝国主义者对制碱工业既进行了经济上的垄断，复在技术经验方面进行封锁，以使工业落后的国家，欲筹建制碱工厂无从下手，致必须仰帝国主义者之鼻息，听其奴役。爰以个人潜心研究的一些心得于1932年写成氨碱法制碱一书，揭露这一工业的技术内容，以及关于美国大碱厂内部技术实施与布置情况。”[3]
创建永利铵厂
20世纪20年代末、30年代初，由于高压技术逐渐成熟，氨合成催化剂问世，合成氨工业在欧美各国迅速兴起，硫酸铵开始作为主要氮肥在农业上得到广泛应用，并显示出明显的增产效果。而我国农民还只能用人畜粪尿、豆饼、绿肥等农家肥料。欧美各国和日本趁机将肥田粉(硫酸铵)向我国倾销，致使大量白银外流。面对外商独霸中国化肥市场的严峻形势，范旭东、侯德榜、孙学悟、李烛尘等永利同仁清醒地认识到，制碱工业的建立只是完成了我国基本化工的一翼，尽快建立另一翼氨、酸工业，振兴以农立国的中华，迫在眉睫。
要创办硫酸铵厂，必须解决资金和技术两个主要问题。在技术方面，侯德榜很有信心。他把这两年在美国搜集到的各国氨、酸工业技术发展资料整理后，向永利同事作了详细报告。他认为：“当前在合成氨技术上，世界各国互相争雄、互相排挤，加上目前世界正处在经济萧条之中，各国竞相出售制氨、制酸的技术、设备，各设计公司也纷登广告承办氨厂设计。所以，办氨、酸工业就国际条件来讲，和永利办碱厂时情景不可同日而言，对我们是十分有利的。加上自己这两年在美国学习了一些有关合成氨的理论和技术，又参观不少设备制造厂和合成氨厂，我们永利又有相当雄厚的技术力量。从这些方面看来，只要我们努力从事，兴办氨、酸工业，在技术上我感到问题不算太大。”[1]
在资金方面，历时三年多，几经波折，在实业部邹秉文的帮助下，得到四家银行的支持，于1933年9月口头约定，各行借款300万元共1200万元给永利兴办硫酸铵厂。
侯德榜与范旭东精诚合作，创建了我国第一座合成氨联合企业——永利铵厂(今南京化学工业公司氮肥厂)。1934年3月28日，永利制碱公司改名为永利化学工业公司。范旭东任总经理，侯德榜任总工程师兼铵、碱两厂厂长。侯德榜深谋远虑，四处奔波，实地考察，用系统工程的思想和方法进行铵厂规划和决策，采用国外先进技术，做到了投资少，见效快。
1934年4月8日，侯德榜率领由他挑选的五位有丰富经验的工程师赴美，进行硫酸铵厂的设计，机器设备采购和人员培训工作。出国前，他和范旭东制定了“优质、快速、廉价、爱国”八字原则。5月，在美国旧金山码头办理入境手续时，遭到无理刁难。侯德榜等据理力争，才勉强放行。对此，侯德榜十分愤慨，在来信中说：“中国人到外国简直和狗一样，要你进去就进去，不要你进去你就得回去。外国人到中国，如入无人之境，政府还要派人保护他。”“伤心哉中国人! 伤心哉黄种人!”[2] 他深感一个国家没有实力，要在这个强权横行的世界里谈平等，要别人尊重你，这是不可能的，现今只有埋头苦干，尽快把硫酸铵厂搞上去，才是实实在在的报国重任。
侯德榜在美国首先要选择一个为永利设计硫酸铵厂的设计公司。当时与侯德榜洽谈的有欧洲国家的三个公司：克罗特(Claude)、卡塞利(Casale)和福塞耳(Fauser)。他们的设计费报价都非常高。洽谈的还有美国氮气工程公司(N.E.C.)。该公司经理蒲柏(F.Pope)曾来华表示愿为中国建厂出力，并说该公司只代人设计，供给图纸，不出售机器，但负责帮助选购机器，主持装配，指导建厂等技术工作。这些正符合中方要求。经多次谈判压价，侯德榜与美国氮气工程公司签订了设计合约。
在整个设计过程中，充分显示了侯德榜作为一个大型联合化工工程指挥者、组织者的才能。他要求设计部门对工程设计不留短线，一切设计的基本条件要按永利提供的、符合中国实际情况的数据为依据，不允许照抄照搬外国的东西。美国氮气工程公司的初步设计完成后，侯德榜组织纽约办事处的全体工程师夜以继日地工作，对图纸逐个进行了严格审核，结合国内情况进行修改。700多份图纸全部重绘，达到了“洋为中用”的目的。1935年春，设计绘图工作基本完成。随后，与侯德榜一起去美的技术人员，由美氮气公司分别介绍到各有关工厂实习。侯德榜再集中部分人力，专门从事采购工作。侯德榜始终坚持了八字原则。凡生产工艺系统中的关键机器设备，他坚持质量第一，选取各国的优质货。如合成氨高压压缩机、循环机、水泵和铜洗设备，采用德国货;合成塔、冰机、造气炉、鼓风机，采用美国货;锅炉，采用英国货;不锈钢硝酸设备，采用瑞典货。有了这些优质机器设备，就为建成优质工程打下了基础，保证了技术的先进性。至于辅助车间的机器设备，在保证质量的前提下，他总是尽量从拍卖市场的廉价品中挑选，既保证了质量，又节省了资金。但从不向日本厂商发函询价，坚持爱国原则。侯德榜精打细算，尽量节省外汇，凡国内能够制造，有质量保证的一些低压设备和管件，则全部由国内厂家制造。
侯德榜在引进技术、设备中，尽量考虑到永利的长远发展需要。合成氨催化剂需要经常更新，如果只买别人的催化剂，自己不能制造，生产的主动权仍操纵在别人手里。因而他购买了从研究报告、设计图纸到生产制造的全套专利，为永利催化剂制造及长期发展，打下了良好基础。而硫酸催化剂要十年才更换一次，就只买催化剂，不买制造设备，更不买专利，可以节省一笔外汇。
侯德榜在美国期间，积劳成疾，染上流行的“牧草热”病，国内老母病故，家中生活重担落在妻子张淑春一人肩上，为此他感到十分烦闷。但在给范旭东的信中，他仍坚定地表示，对永利事业“将一切办好，万一功亏一篑，使国人从此不敢再谈‘化学工业’，则吾等成为中国之罪人矣。……吾人今日只有前进，赴汤蹈火，亦所弗顾”。[1] 侯德榜集国难、事业、家政、疾病之忧于一身，仍以高度的责任感和拼搏精神来开拓我国的化工事业。
1934年7月，永利硫酸铵厂在南京扬子江畔卸甲甸开始兴建。1935年5月，国外订购的机器设备开始陆续运到施工工地;9月，两座大气柜在厂内矗立，双杆百吨起重机及驳船在江边建起;10月，百吨合成塔运到;到年底，七座贮铵桶，两座贮硫酸桶建成，铁工厂、翻砂厂也完工并投入生产。
1936年3月24日，侯德榜完成了在美国的任务，回到上海，随即转道回到硫酸铵厂，立即换上工作服到施工现场了解情况。他看到职工情绪高昂，工程进展顺利，建设速度很快，不断地表示赞赏和感谢。在职工的一再要求下，他激动地对大家讲话：“……由于你们的努力，铔(即今铵)厂工程进展神速，我走时这里是一大片麦田，而今厂房林立，管网密布，气柜高矗，机声隆隆，确是沧海桑田。我身为厂长没有和你们一起奋战，深以为憾。……我对大家只有感谢，感谢你们两年来辛苦的劳作。”[1]
侯德榜回厂后，对工程的进展和质量都要求很严，并亲临施工现场指导安装调试。他以身作则，白天在施工现场指挥，解决问题;晚上在灯下审阅图纸，制订计划。到1936年冬，硫酸铵厂工程进入全面验收和单体试车阶段。侯德榜要求技术人员逐一仔细检查设备、管线、电机、阀门以至每一颗螺钉;要求操作工人对工艺指标、设备性能、操作要点、维护保养等规范条文全面熟练掌握。这就为硫酸铵厂的顺利开车奠定了可靠的基础。
1937年1月末2月初，硫酸厂、氨厂和硫酸铵厂相继一次开车成功，生产出第一批合格的硫酸铵，开创了中国化肥生产的历史。随后硝酸厂也顺利投产。为庆祝铵厂顺利投产，侯德榜宴请帮助永利建厂的美国、英国、德国、瑞典专家。席间，侯德榜即兴发言，说中国在十年前搞成纯碱工业，这是化学工业的一翼，而今合成氨、硫酸、硝酸工业也创建成功，化学工业的另一翼也已凌空扑动。从此发展中国的化学工业，再也不会受基本原料缺乏之苦了。永利铵厂首席顾问、美国氮气工程公司白斯脱代表各国专家发言，他高度赞扬永利专家和工人的艰苦奋斗、精明能干、办事认真的精神。曾与侯德榜共事近30年的中国工程院院士、核专家姜圣阶，对侯德榜创建永利铵厂评价说：“这是精心设计、精心采购、科学严密的组织所取得的成果。侯德榜仿佛是大型交响乐团的一名总指挥，在30年代的中国演出了一曲民族工业最美妙的乐章。”[2]
1937年7月7日，抗日战争爆发。侯德榜、范旭东密切合作，毅然接受军需任务，转产硝酸铵，日夜赶制炸药，送往南京金陵兵工厂，还由铁工厂制造地雷壳、军用铁锹和飞机尾翼。他还把一百多台最好的机床集中到厂外的山洞里，搭起芦苇席棚，加工飞机用的炸弹。
日本侵略者逼近南京，一些汉奸诱劝范旭东挂上英国国旗，乞求洋人保护。范旭东对此嗤之以鼻。日本侵略者则三番五次向范旭东表示：只要愿意合作，工厂安全就可以得到保护。范旭东不被利诱，坚定地指示天津碱厂李烛尘和南京铵厂侯德榜：“宁举丧，不受奠仪!”侯德榜受到极大鼓舞，坚决率领全厂职工继续生产炸药等军需物质，支援抗战。日本侵略者露出凶残真面目，于1937年8月、9月、10月3次出动飞机对铵厂疯狂轰炸，工厂遭到严重破坏，被迫停产。侯德榜指挥技术人员将重要的图纸、文件资料，转运武汉、四川，运不出去的则付之一炬;凡是能运走的机械、机件、仪表和工具以及部分物资运走，运不出去的挖土掩埋;主要技术人员和技术工人一律携带家属西撤重庆。侯德榜镇定自若，亲自组织指挥。直到1937年12月5日深夜，侯德榜才最后一个登上撤离南京的“黄浦号”拖轮，向大江上游驶去。
极度悲愤的侯德榜用力举起右手，紧握拳头，向着铵厂的方向挥动，从心底里发出一声怒吼：“铔厂! 我们要回来的。我们一定会回来的!”1937年12月13日，日本侵略者占领铵厂，对铵厂进行了疯狂的掠夺和破坏。
发明“侯氏碱法”
1938年初，侯德榜率领先期到川的工程师，经过普查，将川厂厂址选定在犍为县五通桥老龙坝，后来称为“新塘沽”。侯德榜被任命为永利川厂厂长兼总工程师，肩负起开拓华西化工基地的重任。
在当时极端困难的条件下重建制碱工业，对侯德榜来说用苏尔维法是驾轻就熟。然而，条件变了。他比较了四川五通桥和天津塘沽，两地地理条件不同，原料食盐质量不同，盐价不同。华西的井盐比塘沽的海盐竞贵几十倍。而苏尔维法的一大缺点是食盐利用率太低，仅为70%左右，这对华西来说是不经济的。因而侯德榜得出结论，苏尔维法在这里不适用。他毅然另辟蹊径，寻找新的制碱方法。
侯德榜了解到，1924年德国格鲁德(Glund)教授和吕普曼(Lippmann)博士研究一种新制碱法，即察安(Zahn)法。该法可使食盐利用率达90%—95%。这一方法在德国和捷克已有间断生产的小型工厂，并在欧洲有专利出卖。于是他决定亲自率队赴德考察察安法制碱并准备购买专利。
侯德榜等一到德国，各碱厂即采取严格的保密措施，尤其察安法制碱厂更是设法阻挠参观。在谈判购买专利时，德方先以高价勒索，后又提出“用察安法生产的专利产品，不准向‘满洲国’出售”。这一无理要求等于要我方公开承认东北三省不是中国的领土。侯德榜对这种丧权辱国的条件，十分愤慨，据理批驳，终止了谈判。他义愤填膺地说：“难道黄头发，绿眼珠的人能搞出来，我们黑头发，黑眼珠的人就办不到吗?”[1] 当即率队离德赴美，决心领导永利的工程技术人员，自行研究新法制碱。
侯德榜在纽约，利用他丰富的制碱经验，深入地分析和研究了在德国得到的两份关于察安法的专利说明书，进一步掌握了察安法的原理和使用的设备，决定开展试验研究。试验首先在川西五通桥进行。战时的川西，设备、材料、仪器、药品和资料等都极为缺乏。一支普通的温度计也难得到，试验所用的氨要从仅存的少量硫酸铵中加石灰乳蒸出，甚至要从人尿中提取。在这样的条件下，试验很难进行。1939年春，试验移到条件稍好的香港进行，由侯德榜在纽约遥控指挥。侯德榜不仅为在港的四位工程师规划了试验的全部内容，还对每次试验的具体目的和要求，都给予明确指示。
开始试验是重复察安法，检验察安法的科学性。侯德榜对试验要求十分严格。小试进行了500多次循环，分析了2000多个样品，对比了十几个条件，每个条件都必须重复30次。试验组同事每周都将试验情况向侯德榜作详细汇报，而他每次都作认真、深刻的分析和具体指示。通过大量条件试验，进行比较筛选，得出了和专利报告一致的结果。察安法的科学性被试验所证实。
1939年10月，侯德榜进一步向香港试验组提出，是否可以考虑不用固体碳酸氢铵作原料，而代之以碳酸氢铵水溶液，直接和食盐发生复分解反应?这一设想在理论上站得住脚，但在工艺上是否可行?如果可行，在工业生产上可以省却碳酸氢铵的结晶、分离、溶解等一系列繁复的步骤，对察安法将是一个突破。这一设想得到试验组同事的支持。到1939年底，他们已经全部搞清了察安法的各种工艺条件，还探索得到不用固体碳酸氢铵作原料也是可行的初步结论，试验工作取得突破性进展。
察安法小试验取得的成果，极需进行扩大试验，加以验证和继续发展。为了避免设在香港的卜内门公司的远东基地获取试验情报，1940年2月，扩大试验移到上海法租界进行，并调谢为杰去美国哥伦比亚大学化工系实验室继续深入研究察安法。上海试验组经过几个月的扩大试验，得到了与香港试验组试验数据十分相近的结果。接着，他们完成了不以固体碳酸氢铵为原料的新法制碱的扩大试验，也取得了较好的结果。
1941年12月8日，日本偷袭珍珠港，上海租界也被日军占领，试验组人员撤回四川，试验受到严重影响。在这危难关头，侯德榜经过进一步思考，决心寻找一种更理想的制碱方法。他首先分析了苏尔维法制碱工艺：在生成碳酸氢钠的同时，也有氯化铵生成。大量氯离子转变成氯化钙随母液废弃，这是一种浪费，又污染了环境。如果能把氯化铵作为固体产品分离出来，岂不更合理吗?另一方面，过滤碳酸氢钠以后的母液，若含有更多的氯化铵和氯化钠，那么，用冷却的方法，就能把晶体分离出来[1]。然后，他又分析了察安法工艺：它可以使食盐中两种离子分别进入两种产品，提高食盐利用率，降低成本，还免除了苏尔维法排放废液废渣的麻烦，对保护环境有利。通过分析，他发现制碱、制氨的原料和产品可以互为利用。因此，他把两个工艺过程中有本质联系的部分综合起来，使氨厂的废气二氧化碳和碱厂的废物氯离子得到充分利用，不仅生产碱，同时生产氯化铵。1942年3月，他从纽约发回的信中说：“我无论如何要把这个方法改为连续的方法。我已拟好一个从合成氨出发的制碱流程。这个制造碳酸钠和氯化铵的新法，自然地把两种工业——苏尔维制碱工业和氨气工业联合起来，这样，我们对化学工业，在技术上将有极重要的贡献。”[2]
侯德榜在极其艰苦的战争环境中，通过科学实验和理论思维，提出了氨碱联合流程。要实现这个流程，还要克服更大的困难。四川没有供半工业化试验用的氨，他就通过各种关系，在对氨控制极严的美国，购到一些液氨，又远涉重洋经印度，用飞机越过喜马拉雅山到云南，再转运到四川。1943年秋在“新塘沽”，“连续法”“半工业化”的试验装置安装完成，11月开车试验。仅用了两三个月时间，试验取得满意结果。通过试验解决了三个问题，即工艺过程的连续化，连续化法的产品和母液的质量，连续法母液的平衡。从而证明了新法制碱原理的科学性，并展示了良好的工业化前景。新法制碱能把制碱工业和制氨工业紧密结合在一起，同时生产纯碱和氯化铵两种产品，把纯碱制造技术推向一个新高峰。
新法制碱的成功是侯德榜和永利的同事们在我国制碱工业史上写下的光辉的一页，不仅为中华民族在国际学术界争得了光荣，更在世界制碱技术史上树起了又一块丰碑。为了表彰侯德榜在发明新法制碱上的功绩，1941年3月15日，永利川厂举行厂务会议，命名新的制碱方法为“侯氏碱法”。1943年12月25日在四川五通桥召开的中国化学会第十一届年会上，“侯氏碱法”首次和学术界见面。后来根据侯德榜的建议，改称“联合制碱法”。化学界对这项发明给予了高度评价，还以会议名义致函在国外的侯德榜，对他所取得的卓越成就表示祝贺。在成就和荣誉面前，侯德榜谦虚地说：“科学领域的客观规律，迟早会被人们发现的。联合制碱的研究工作欧洲也在进行，不过我们多做了一些工作，比较早些发现罢了。”[1]
1943年10月22日，英国化工学会授予侯德榜为名誉会员。英国化工学会在电文中称：“此次授衔深得世界学术界重视，为中国工程界之光荣。”12月18日永利川厂同事聚会，庆祝侯德榜获得此荣誉。会上，范旭东总结了侯德榜在永利的三大成就：使苏尔维法在中国获得成功、硫酸铔厂的建设和研究制碱新法。他说：“在战时的中国化工界，有这样成就，识者叹为奇迹。永利所以在化工界有些许成就，中国化工能够跻上世界舞台，侯先生之贡献，实当首屈一指。”[2]
“侯氏碱法”成功后，太平洋战争爆发，入川交通阻塞，永利川厂被迫停建，中间试验无法进行。“侯氏碱法”的全部图纸不得不在保险柜里沉睡多年。
复兴中国民族化工
1943年下半年，反法西斯战争形势发生了根本性变化，战争前景已经明朗。范旭东预见到抗战胜利已为期不远，因而积极为战后复兴中国化学工业提出了一个“十厂规划”的宏伟蓝图[3]，并指示侯德榜领导在美国的工程师开展战后工业建设的研究，着手进行十大化工厂的设计工作。侯德榜在纽约看到范旭东的规划后，非常振奋，按照范的要求在美进行了大量调查研究，搜集了许多资料，拜访了许多经济专家。
他研究了苏联和美国的科学技术和经济，并写成专论发表，以资借鉴。 1943年，侯德榜发表《中国战后之重建——吾人如何利用苏联之经验》一文，文章认为：“苏联人民因其认识科学在大规模工业化中之地位，已获得报酬。”[1] 他看到，1937年苏联工业生产水平是第一次世界大战前一年1913年的8.4倍，而资本主义国家在同期增长1.5倍，因而他认为，“过去十五年中，苏联五年计划之成就，可于此次苏联防卫战判断中，证明其充分成功。现代军队全赖国防工业之生产力。无惊人之生产力，红军必不能处于有抵抗高度机械化纳粹之机会。”[2] 他认为，苏联的经验在战后中国重建中可以利用和借鉴。
1944年，侯德榜又发表《中国战后工业之发展与美国之合作》一文，文章认为，战后中国工业将呈现前所未有的突飞猛进的发展。他又从五个方面分析了与美国合作的理由和可能：“美国商人、技师之至中国者，完全为事业着想，从无政治企图，印象至佳，博得中国人民之赞颂”，“中美同为大国，物产丰富，可资开发，以利厚生”;“美国伟大之生产能力，战时能供应有余，休战角声一起，……中国市场，实为生产过剩之良好出路”;“美国参预战后友邦复兴发展，早具已成之局势”;“美国战时过剩之资金或机器，可输出中国，合办工业”[3]。侯德榜在分析中指出，这种合作将对中美双方带来益处，是互利的。侯德榜的这篇文章在美国经济界和工商界引起较大反响，为后来永利与美国达成贷款协议作好了舆论准备。
1944年10月，范旭东以民族工商业代表身份赴美参加战后工商国际开发会议，侯德榜以中国代表团顾问身份参加了这次会议。侯德榜借此机会，极力向美国各界推荐范旭东，扩大他及永利在美的影响。鉴于永利自创办以来的业绩和信誉，美国进出口银行破例首次向中国私人企业直接贷款1600万美元，作为建设十大化工厂规划第一期工程的资金。范旭东与该银行于1945年1月签订了贷款协议。但这项贷款，必须有中国政府提供担保。
同年6月下旬，范、侯怀着对战后复兴化工事业的极大希望和满腔热情回到重庆，当即向行政院呈报，请求核准美国进出口银行贷款协议。但国民党政府对此态度冷漠，拖拖拉拉，不予答复。财政部长孔祥熙言词之间流露出投资入股、共同复兴之意。行政院长宋子文再次示意要让他出任永利董事长作为担保的交换条件。这理所当然地被拒绝。其后，宋又强加给范以“(沽厂)当毁不毁，(宁厂)当迁不迁，(川厂)当建不建”[1] 罪名。范旭东大失所望，气愤之极，心力交瘁，忧愤成疾，黄疸病和脑溢血同时发作，重病数日，医治无效，于1945年10月4日猝然逝世。床头还叠放着从美国带回的战后十大化工厂的计划书。
抗战胜利后，侯德榜继任永利公司总经理，着手派人接收塘沽、南京两厂，尽快恢复生产。撤离铵厂8年后，侯德榜果然回来了。但铵厂已被日寇摧残得面目皆非，硝酸厂只剩下一座破楼，碱厂也是伤痕累累。侯德榜目睹敌人劫后惨状，心如刀绞。接收后，面对资金匮乏，原料短缺，供电不足的严重困难，他领导两厂职工，振奋精神，昼夜奋战，以最短的时间修复了机器设备。1946年2月22日，塘沽碱厂重新开工出碱。8月，南京铵厂也重新开工生产。
侯德榜经过调查，了解到硝酸厂所有设备于1942年被盗运到日本九州的大牟田东洋高压株式会社横须工厂。他和李烛尘立即向国民党政府申请，要求前往日本索回被劫设备。国民党政府对此抱消极态度，使问题久拖不决。李烛尘又利用参议员身份向蒋介石当面交涉，侯德榜也在《大公报》上发表《向日本拆回被劫去的硝酸设备》一文。在社会舆论的压力下，国民党政府才勉强准予他们赴日处理此事。
侯德榜即派谢为杰等人在东京设立了办事处，并让他去大牟田现场进行实地核查，发现设备基本完好，可以继续使用。但是，设备在日本使用期间，有些部件已经修配更新。当办事处向驻日盟总物资保管组要求拆迁归还时，保管组美国负责人竭力袒护日本，提出：对原有设备的归还毫无异议，但对在日本修配更新的部分要一并归还，坚决不同意。办事处当即向盟总拿出报告，提出交涉。
1947年7月7日，侯德榜亲赴日本，坚决要求归还硝酸厂。他会见了盟军总司令麦克阿瑟元帅，几度与远东经济委员会争论，两次在盟军总部工业专家的陪同下到大牟田东洋高压株式会社视察。对于盟总物资保管组美国负责人只准拆还原有设备，不许同时拆走日本更换过的配件的意见，侯德榜据理力争，寸步不让，经过多次交涉，美方自知理亏，才勉强同意。最后，麦克阿瑟下令日本政府限大牟田东洋高压会社所掠硝酸厂全套归还中国。
在设备拆迁交接过程中，当时国际会议决定在日本口岸交货。侯德榜不同意这个不合情理的决定，他严正指出：“失主的东西，还要亲到盗贼的聚赃处所去拉，这是不必要的义务。”[1] 在严正交涉下，盟总才允许将“在日本交货”改为在上海交货。这套设备于1948年4月11日运抵永利南京铵厂，是我国战后从日本索回的唯一的一套设备。
侯德榜在日本七周，为要求日本赔偿与归还劫物同美国、日本及国民党政府的反动政策，进行了针锋相对、有理有节的斗争。此外，他还南至九州、北至北海道，参观工厂20余处，对战后日本工业进行了考察。回国后发表了《考察日本工业之观感》[2] 一文，并在塘沽以《美国扶植下的日本工业》[3] 为题发表演说。文章和演说除痛斥国内外在日本赔偿与归还被劫物资的奇谈怪论外，还深刻地剖析了日本战时和战后工业的发展以及中国应采取的对策。侯德榜说，日本新兴工业多在“九一八”以后，尤其1935年以后创立者最多，这12年可称为“日本工业的全盛时期”[4]，其“战争工业突飞猛进”[5]，军事工业的发展又支持了侵略战争。侯德榜以日本纯碱、硫酸、机械等工业“突飞猛进”的大量事实揭露，“日本工业之发展，赖有三井、三菱、住友、安田诸大公司”。[6] 这些大公司“惟其助长日本军部侵略力量，则是其罪恶耳”[7]。战后，在美国扶植下，“日本经济恢复之速，诚有令人惊叹之感”[8]。侯德榜说：“日本肥料原有的最高峰，仅为120万吨，而这一次竟核准为每年生产200万吨。日本化学工业家很聪明，各类旧有的军火工厂因此便都有改造为化学工业工厂的趋势，为侵略势力的东山再起奠定了基础。”[9] 侯德榜认为，“日本吸收欧美新工业，新制法，新发明，殆无微不至。别国有新工业，日本则求仿建之。有新制法，日本则求采用之。有新发明机械，日本则求购置之。购进之后，则急求仿制之”。[10] 这是值得我国在技术引进中借鉴的。中国应当利用日本发展工业的经验，以供我他山之助。侯德榜还告诫人们，对战败后的日本要保持高度警惕，他说：“日本乃善于应变的国家，今日和顺态度，他日如何，堪深警惕!”[1]
以精湛技术援助外国
从20世纪40年代开始，永利公司向国外输出制碱技术，为别国进行技术服务。1940年，应南非联邦的邀请，侯德榜前往考察兴建碱厂的条件，协助建厂，历时半年。
1945年1月，侯德榜应巴西政府的邀请，与解寿缙一起赴巴西协助设计新建碱厂，勘察碱厂厂址，培训技术人员等。此行共得美金3000元，全部交公。巴西政府对侯德榜的工作甚为满意。
1943年，印度塔塔化学公司派人到纽约拜访侯德榜，请求技术援助。印度爱国资本家塔塔(J.R.D.Tata)先生提倡科学救国、工业救国，振兴民族工业的主张与范旭东、侯德榜的思想一致。40年代初塔塔化学公司开始创办米达浦碱厂。该厂是由一位老工程师模仿侯德榜《制碱》一书进行设计的，毛病百出，开工初期也陷入了像永利碱厂那样的困境。范、侯为了进一步打破苏尔维集团对技术的垄断，欣然接受塔塔公司的请求。
1945年6月，侯德榜由美回国，途经印度，帮助米达浦碱厂改进纯碱生产。他对生产过程进行了仔细察看，与技术人员进行了多次座谈，详细解答了厂方提出的280多个问题。侯德榜对生产设备没做任何改动，仅对几道工艺的操作条件做了部分调整，就使英国专家一筹莫展的碱厂产量猛增50%。侯德榜的高超技术使印度技术人员钦佩至极，赞扬说：“名不虚传的专家，真诚友好的援助”。”侯在厂18天，临行前还对该厂的改进留下了不少建议。印度技术人员按侯德榜的建议，对工艺和操作条件进行了认真改进，产量又得到提高。
1946年3月12日，侯德榜再次来到米达浦碱厂，提出在对设备尽量不做大的改动条件下提高生产能力的改进意见。据此，由塔塔的技术人员绘制修改图纸，再经侯德榜审核施工。侯德榜临行前，塔塔公司董事长征求进一步改进碱厂的意见。侯德榜坦率地指出，这两次改进都是在保留原设计的基础上采取的治表措施，如果要充分发挥设备潜力，在经济上获得更大效益，必须对部分设备重新设计，全面平衡设备能力，进一步加强技术力量和提高管理水平。董事长对侯德榜的坦诚帮助，十分感激，当即邀请他每年来厂一次指导工作。
1947年3月，侯德榜第三次来到米达浦碱厂。这时该厂纯碱和烧碱的日产量又得到提高，纯碱质量得到改善。塔塔公司总经理对侯德榜的学识、技术、品德更加钦佩，当即聘请侯德榜为总工程师，年薪10万美元。侯德榜对塔塔公司的诚意和信任深表谢意，并郑重回答：“10万美元的年俸，不可谓不厚。但我之所以协助塔塔是承范旭东先生生前的旨意，我们两大国多少年来同受帝国主义的压迫，而永利和塔塔都具有爱国反帝之心、实业救国之志。为此，范先生对塔塔先生十分敬仰。在制碱问题上，永利和塔塔又都是受国际苏尔维集团技术封锁之苦、市场垄断之害。现今永利虽已充分掌握纯碱技术，但我们决不愿他人再受垄断之苦。”又说：“科学没有国界，但是科学家是有祖国的。我是永利化学工业公司总经理，我的祖国需要振兴工业，发展经济，我的事业在永利，我决不能离开自己的国家和20多年来苦乐与共的事业而留在印度，碍难接受你们的好意，请原谅。”[1] 塔塔公司总经理听了侯德榜慷慨激昂的发言，深受感动，当即提议改聘侯德榜为公司最高技术顾问，主持和指导全厂的技术工作。4月17日，双方正式签订协议。协议主要内容是：永利公司为塔塔公司米达浦碱厂改进设计，增加产量，目标为日产纯碱125吨;塔塔公司以11万美元购买永利制碱厂全套图纸;聘请侯德榜为不驻厂顾问、总工程师。协议为期4年。1947年和1949年，侯德榜又两次赴米达浦碱厂改进工艺和设备，指导解决工艺技术问题，使纯碱日产量达到了协议规定的指标。
侯德榜不辞辛苦，五赴印度，为推动印度民族化工发展、增进中印两国人民友谊，做出了很大贡献。侯德榜和中国工程师以自己的精湛技术和高尚品德赢得了印度人民的尊重和爱戴。新中国成立后，尼赫鲁总理访华时还称赞永利与塔塔的合作，把它作为印中两国人民友谊的典范。
永利公司和侯德榜等从塔塔公司得到的酬金近20万美元，除用去部分开支，其余全部捐赠给黄海化学工业研究社。
为建设新中国而奋斗
1949年解放战争取得了决定性的胜利。1月15日天津解放;4月23日南京解放，宣告了国民党反动统治的覆灭。当时侯德榜正在永利公司上海总办事处，解放后的南北两厂杳无音信。
多年来，侯德榜一心发展永利事业，埋头钻研科学技术，走“科学救国”、“工业救国”的道路，很少过问政治，对政治抱绝对“超然”的态度。过去，为了祖国、民族、永利的利益，他曾与英国苏尔维集团、德国反动势力、日本侵略者、美国扶植日本的政策，进行过针锋相对的斗争。今天，面对这场国内战争，该怎么办?他渴望国内有一个和平的社会环境，中华民族强盛起来，科学和工业迅速发展起来，人民能够安居乐业，自己能够从事工业建设。几十年的亲身体验和战局发展，使他对国民党已不抱任何希望，但是对共产党又一无所知。他深感对共产党的真实情况了解太少，致使今日陷入迷惘之中。
正当这个时候，塔塔公司和永利驻塔塔公司的两位工程师频频来函来电，催促侯德榜尽早去米达浦碱厂执行协议。他想，如果失信于印方，将来引起交涉，恐怕会有损国家体面，再说解放后能否再去印度还是问题。于是，他下定决心，带领张佐汤、侯虞虎(侯德榜长子)二位工程师于5月初匆匆飞往印度，执行协议。临行前，他一再嘱咐永利总办事处的同事，要随时向他报告沽、宁二厂的真实情况。
在印度，他一面积极地完成米达浦碱厂的任务，一面在焦急地等待国内的消息。一天，侯德榜收到上海寄来的一封信，信中说，他走后社会上流传“侯德榜逃往国外”的谣言。几天后，一位来访的老朋友告诉他，香港也流传“侯德榜携子外逃”。这种造谣诬蔑使他感到震惊和愤怒。他意识到，有人想用谣言来堵绝他返回祖国的道路。事实教育了他，使他猛然醒悟，在时代大变动中，想“超然”于政治是不现实的、错误的，你不想介入政治，但政治不让你“超然”。侯德榜对来访的老朋友坦率地说：“目前我们只能说对国民党有所了解，因为我们在他们的统治下生活20多年了。对共产党我只能说一无所知，至于共产党、共产主义究竟好还是不好，也要从实践中得出结论。”[1] 谈到出路，他坚定地说：“这次是内战，和抗战截然不同，不论国、共哪一方取胜，我们总是中国人。所以，我不主张出洋，这里的事完了，我马上就回去。我的家在上海，永利的事业在国内，永利是我们奋斗了几十年创办起来的，现在范旭东先生过世了，永利的责任在我身上。……责任有关，不容置疑。”[1] 随后，侯德榜收到了上海解放的电报;收到塘沽解放时，解放军入厂保护、秋毫无犯、碱厂已于2月21日恢复开工生产的电报;南京解放时，铵厂完好无损等报平安的好消息也频频传来。这使侯德榜消除了疑虑。
1949年5月下旬，侯德榜收到塘沽碱厂佟翁然厂长的一封英文电报，电文大致是：中共中央副主席刘少奇亲临塘沽碱厂视察，佟厂长接待并详细介绍了永利情况，刘副主席对永利事业非常关心，表示愿意帮助永利渡过目前的困难，希望永利和国家携手合作，共同为建设新中国而努力。刘副主席恳切地说：“愿与侯德榜、孙学悟晤面，共商国家化工事业大计。”还说：“范旭东先生之作风，令人备极仰佩，侯德榜先生亦令人十分敬重。”“国家有大事情和他商量并请他做，请侯先生赶快回到华北”。[2] 这封电报使侯德榜心潮澎湃，没想到共产党对永利、范先生、孙学悟和自己给予这样高的评价。侯德榜归心似箭，迅速离开印度绕道到了香港。当时从香港到上海、天津既没有船，也没有通行证。在港期间，国民党特务对侯德榜进行威胁、利诱和阻拦，甚至要挟他去美、赴台、留港。可是侯德榜哪里也不去，一心想回到祖国大陆，回到永利和家中。他提出，只要能到解放区去，走哪一条路都行。最后，侯德榜在中共党组织安排下，拿到通行证，登上从香港开往朝鲜仁川的英国轮船。
船在仁川码头靠岸，就有朝鲜人上船敦请侯德榜上岸“参观指导”，并以重金“礼请”他帮助南朝鲜建立化工事业。侯德榜思想上保持着高度的警惕，他意识到可能又是国民党特务在作祟。为了确保安全，他谢绝“礼请”者，寸步不离轮船，坚持七天没有上岸。侯德榜冲破重重阻碍，历时50天，于1949年7月回到祖国怀抱。
侯德榜一踏上天津码头，就受到天津党政领导的热情欢迎。到达北平车站时，聂荣臻又亲自迎接。侯德榜到北平不久，周恩来副主席即前往北平永利办事处看望他。周恩来亲切地同他握手问好，并代表毛泽东主席对侯先生的爱国行动表示赞赏。周恩来风趣地说：“国民党特务以为你真的会去台湾，想不到侯先生摆了个‘迷魂阵’，来到了北平。”[1] 周恩来又说：“我们想请您参加中国人民政治协商会议，共商国事，设计建设新中国的蓝图。”[2] 在谈话中，周恩来高度赞扬了“永久黄”团体和他们的领导人范旭东先生为开拓和发展祖国的民族工业所建树的丰功伟绩，接着说：“这次新政协在‘永久黄’团体中不只请您，还请了李烛尘和李承干两位参加。”[3] 又说：“永利是一个技术篓子，荟萃了很多的人才，这些人才在新中国的建设中是极可贵的。”[4]“永利是只人(才)篓子，新中国就要成立了，我相信，凡是从这只篓子里出去的人都会很快回到篓子里来的!”[5]
几天后，侯德榜受到毛泽东主席的接见。毛主席详细倾听了侯德榜对复兴工业的意见及范旭东建设十大化工厂的设想。毛主席对范旭东的设想表示赞赏。接见最后，毛主席对侯德榜提出殷切希望：“革命是我们的事业，工业建设要看你们的了! 希望共同努力建设一个繁荣富强的新中国。”[6]
9月，侯德榜代表科技界参加了在北京召开的中国人民政治协商会议。十天会议，使他深信，共产党所作的一切努力，都是为了新中国的繁荣富强，是为人民服务的。11月7日到12月13日，侯德榜受陈云委托，组成有十几位专家参加的代表团，参观、考察了大连、吉林、锦州等几十个工厂，对每个工厂都提出了恢复改造的建议，编写了几百页的东北参观报告。这些意见对当时东北化学工业的恢复和建设起到了指导性作用。1950年，侯德榜被任命为中央财经委员会委员和重工业部化工局顾问。
侯德榜回国后，亲身经历了人民政府在原料供给、产品销售、资金周转等方面的照顾和帮助，使濒临破产的永利事业逐渐恢复了生机。他深深感到，今后永利只有在国营经济的领导下，走社会主义道路，才是利国利民、利于永利发展的道路。侯德榜的这一想法征得董事会同意后，于1950年上半年，向政府提出公私合营的申请。1952年6月，永利化学工业公司被批准公私合营，侯德榜继任总经理兼副董事长。在土地改革、抗美援朝、三反五反、社会主义改造等运动中，侯德榜认真接受教育，经受锻炼，经过复杂、曲折、艰苦的思想斗争，进一步认识到社会主义是中国的必由之路，并决心在有生之年为这一伟大事业而奋斗。永利公私合营后不久，侯德榜给公方代表写信，表明自己的心愿，要求培养他早日成为一名光荣的共产主义战士。1955年他正式向党组织递交了入党申请书。由何长工、赖际发介绍，经化工部党组全面、认真的审查，于1957年9月被批准入党。1958年担任化工部副部长。
“联合碱法”实现工业化
新中国的建立，为“联合碱法”的中间试验以及工业化，创造了良好的社会条件。1949年11月，侯德榜在大连考察建新公司大连化学厂和中苏合营远东电业公司曹达工厂时，发现这两个厂南碱北氨，相距咫尺，隔墙为邻，是发展“联合碱法”的理想工厂。当即向建新公司张珍经理建议，在大连化学厂恢复建设中建立“联合碱法”的生产试验车间，得到张珍的支持。
在侯德榜的指导和组织下，设计、制造和安装了日产10吨的中型试验装置，于1952年10月1日投入全流程试验。试验进行顺利，发现了母液平衡、碳化塔清洗、结晶器结疤等关键问题，并准备继续进行深入研究。与中试并行，进一步开展了实验室试验，使“联合碱法”在理论和技术上得到发展。 1953年，正当试验研究取得可喜进展的时候，主管部门传达了苏联专家的意见：氯化铵的肥效有问题，苏联不以氯化铵为肥料，也不搞联合制碱。于是部分中国专家和有关领导也对“联合碱法”产生疑虑，有的附和外国专家意见，有的说氯化铵肥效在我国没有确定，有的说我国农民不习惯使用氯化铵，发展氯化铵销路会成问题。就这样，试验工作被迫停顿下来。
侯德榜对氯化铵的肥效问题非常着急。“联合碱法”的最大优点是使原料盐得到充分利用，不但生产纯碱，同时生产氯化铵，能够综合利用，降低成本，减少污染。如果氯化铵不能作为肥料使用，工业上用处又很少，那么用“联合碱法”制碱同时产生的大量氯化铵就将成为废物，发展“联合碱法”制碱技术也就没有什么实际意义了。所以氯化铵的肥效问题成了“联合碱法”成败的关键。
在“联合碱法”开发中，侯德榜比较注重理论、工艺和设备方面的研究，对氯化铵肥效虽有过考虑，并曾在华北进行过肥效试验，但缺少系统的研究。侯德榜深知，持反对意见的苏联专家在政治上、学术上的地位，是不会允许自己在没有充分的、可靠的、有说服力的材料情况下提出异议的。于是侯德榜着手进行氯化铵肥效和市场问题的系统研究。
侯德榜通过大量调查发现，战前德国和朝鲜就生产氯化铵用作肥料。战后日本一些化工公司把氨碱法改为联碱法，所生产的氯化铵大多用作肥料，在市场上反映较好。英国的一家农业试验场曾用氯化铵作为氮肥进行肥效试验，效果显著。苏联在50年代初出版的《农业化学》和《无机肥料生产》等专著中，都收录了氯化铵的肥效和使用范围的详细资料，充分肯定了氯化铵的肥效。在日本侵占时期，我国东北公主岭农业试验场及北部其他地区，都进行过氯化铵肥效试验，尤其是北平的华北农业科学研究所，曾在旱田进行连续十年的氯化铵肥效试验。试验结果，氯化铵肥效在很多场合下比硫酸铵高，对水稻的肥效比硫酸铵、硝酸铵都高。这些资料说明，国内外许多专家对氯化铵的肥效持充分肯定的态度。侯德榜在查阅业务文件中发现，农业部根据我国的试验和外国的经验，很早就得出结论，认为氯化铵可以用作肥料，并于1952年7月25日正式下文通知化工局，“在有施用硫酸铵习惯的地区可以推广”[1]。全国供销合作总社二局也反映：“在河北、山东部分地区的农民有使用氯化铵的习惯。因我们自己不能生产，每年还进口大量日本的氯化铵供应农民。由于氯化铵价格便宜，农民都乐于使用。我们也未听到施用氯化铵有什么不良影响。”[2]
调查结果使侯德榜感到迷惑不解：国内外大量资料几乎一致肯定氯化铵肥效，为什么外国专家和主管部门领导却视而不见?为什么一面说我国农民不习惯使用氯化铵，怕发展氯化铵销路成问题，一面又从日本进口大量氯化铵?为什么有关部门领导不按照农业部要求“根据设备条件正式生产”或积极创造条件早日投产，反而作出停止工业试验的决定?他深深感到，一些人在思考某些重大科学技术问题和进行决策时，采取了一种官僚主义的态度和主观主义的思想方法，个别人则采取了人云亦云、明哲保身的态度。向苏联专家学习，尊重苏联专家的意见，这是正确的，但有的人错误地认为苏联专家的每一个意见都是正确的，他们不以氯化铵作肥料，不搞联合制碱法，我们也不能以氯化铵作肥料，不能搞联合制碱。他们把苏联片面的经验硬搬到中国来并用以指导中国的化工建设，必然要犯错误。
侯德榜给部党组写了一份详细材料，说明“联合碱法”技术上的先进性，工业化的可行性，氯化铵肥效的可靠性;明确要求恢复并加快日产10吨的中型试验，还要求在大生产上应用。有好心人劝他，要谨慎;提示他，这是按照外国专家的意见由主管部门作出的决定，很难得到纠正，弄不好可能还会引起想象不到的麻烦。对此，他明确地说：“第一，我是一个科学家。坚持科学真理，这是科学家的基本信念。第二，我目前虽然还不是一个共产党员，但我已申请入党，我应该用共产党员的标准来要求自己，坚持辩证唯物主义的真理，这是一个党员的基本信念。我写报告的目的无非是为了支持真理。”[1]
侯德榜找到化工部彭涛部长，就“联合碱法”的有关情况，作了一次坦率的长谈。在谈到苏联专家意见时，他认为专家的意见应该尊重，但不能人云亦云。难道能因为有的外国人不吃大米，就可以说在中国发展水稻生产是一种错误吗?彭涛部长听了这些肺腑之言，深有感触地说：“是啊! 学习外国不能是教条主义的，不能因为外国不搞，我们就不能搞。”[2] 侯德榜写的有关“联合碱法”的材料和化工部党组的报告受到党中央的重视。不久后的一天，彭涛部长兴奋地告诉侯德榜：“侯老，好消息! 周总理刚才来电话，说部党组的报告和您的信收到了。中央讨论了这个问题，同意您的意见，支持您继续把在大连的试验搞下去，希望早日成功。最后，周总理还让我转告您，说您年纪大了，要多加保重!”[3] 侯德榜听了，热泪夺眶而出，激动得说不出话来。
1957年，侯德榜又一次来到大连，具体指导试验工作，于1957—1958年间完成了十几项试验，更具体地确定了“联合制碱法”的流程、工艺指标、设备选型，为工业化大生产的设计提供了较完善的依据。但使侯德榜心痛的是，这一次反复，白白耽误了四年时间。
为了更有说服力地证明氯化铵的肥效，切实解决一些人的片面认识，侯德榜编译出版了日本《氯铵的肥效》一书。该书将氯铵同硫铵、尿素、硝铵、石灰氮等氮素肥效作了比较，并进行试验，得出了氯化铵对于大多数主要农作物有好的肥效的结论。因此，日本的一些化工公司越来越多地采用联碱法，到1961年联碱法生产的纯碱已达总产量的49.1%。同时为农业提供了大量氯化铵用作化肥。侯德榜介绍日本的经验，目的在于“他山之石，可以攻错”。日本的肥效试验虽然可以借鉴，“然而，我们应开展自己的科学研究工作，积累自己的实践经验，因为我国的土壤、气候等毕竟是与外国不同的，况且不经过自己的试验，别国的经验也很难变作自己的经验”[1]。侯德榜在《氯铵的肥效》一书的序言中提出了这个重要的观点，但系统的肥效试验研究和市场开发工作一度没有跟上。可以说这是“联合碱法”开发中的一个失误。
根据半工业生产试验确定的工艺流程、工艺指标、设备类型等资料，1957年化工部设计院设计了年产18万吨的大型联合制碱法生产车间，1958年于大连动工建设。正当工程顺利进展的时候，国家经济出现了暂时困难，不少基建工程项目被迫下马。而这时“联合碱法”生产车间工程正全面上马，所需大量资金、物资怎么解决?正当侯德榜为此焦虑不安时，化工部领导告诉他：考虑到大连的“联合碱法”大生产车间有中国的特色，技术上又有世界水平，完全是由我国自己开发、设计、制造设备和安装的，它的建设对我国今后工农业的建设有重大意义。国家认为这个项目决不能中途停顿。关于资金问题，中央说了，“再困难也要支持，即使‘当裤子’，‘侯氏碱法’也要搞上去。您就安心干吧!”[2] 侯德榜听后，深感责任重大，第二天赶赴大连，亲自把党和国家的支持与关怀，转告给参加工程建设的同志，极大地鼓舞了大家的士气，有力地推动了工程进展。“联合碱法”生产车间于1961年4月全部建成并投入试生产。在三年试生产期间，侯德榜先后十几次亲赴大连现场指导，解决了一系列问题，经技术经济评价，确认“联合碱法”具有技术原理的科学性，工艺过程的先进性，生产操作的连续性以及经济的合理性。并于1964年12月通过国家科委组织的鉴定，认为这一成果可以在全国推广。侯德榜发明的“联合制碱法”，经过20多年的风风雨雨，终于获得全部成功。此后该法继续在全国推广，共计有50多家工厂采用，年产量达140多万吨，成为我国生产纯碱和氮肥的主要方法之一。
开发推广小氮肥
二十世纪50年代后期，我国农民发展农业的积极性空前高涨，迫切需要大量化肥。1957年冬，我国化肥专家对发展化肥工业进行了深入的讨论。如果继续大量发展硫酸铵、硝酸铵或尿素，限于当时我国的材料、设备和技术水平，是不可能在短期内满足农业需要的。为此，有的技术人员提出开发碳化法生产碳酸氢铵化肥的建议。该法能够简化流程，降低能耗，减少投资。有人提出搞这种小型氮肥厂是高速发展我国化肥工业的路子。侯德榜认为，从技术上考虑，缺乏实践经验，没有成功的把握;从经济上考虑，不易有好的经济效益。因此，他当时未表示支持。可是这项建议为党组织所采纳，并请侯德榜组织实施。他作为一名共产党员和化工部技术负责人，对党组织的决定，没有因自己有异议而采取敷衍的态度，而是一心一意、认真负责地去执行。
1958年春节后，化工部决定由侯德榜带工作组到上海进行现场设计。为了早日拿出设计、建厂、试验三方面成果，他们采取了边设计、边建厂、边试验的方法。当时已68岁高龄的侯德榜和全体组员同吃、同住、同倒班，夜以继日地奋战。我国第一个8000吨县级小氮肥示范厂终于在1958年5月1日在上海化工研究院建成开车，生产出第一批碳酸氢铵。
5月11日，侯德榜以化工部副部长的身份在《解放日报》发表题为《化学肥料工业的大跃进》的专论，阐述为了适应农业发展的需要，要动员全民的力量兴办化肥工业，在短时期内使化肥工业在全国得到大发展。文章高度评价采用碳酸氢铵这个新品种“是一个创举”，“是世界上第一次采用的新品种化肥”。[1] 文章还全面介绍了开发碳酸氢铵化肥的优点：在原料、能源方面，我国有大量炼焦煤及无烟煤，可以提供大规模发展这一工业的物质条件，保证我国“满天星”氮肥工业的原料来源。在设备制造方面，除高压容器由中央工业部门统筹供应外，其他的设备如水煤气炉、压缩机、循环机、鼓风机、水泵等都可由地方较大的机械厂承担制造。这样可以动员全国各地的机械制造力量，就地解决氮肥厂的装备。在品质方面，碳酸氢铵没有硫酸铵那样强烈的酸性，可适用于任何土壤及作物，在土壤中不残留有害物质，不会使土壤酸化变硬。因此，碳酸氢铵是一种品质极为优良的氮肥，并且成本低廉，价格便宜，适合我国农业发展的需要。虽然碳酸氢铵的化学稳定性比其他氮肥品种差，在常温下会发生分解反应，但可以从包装、运输、保管等方面加以解决。
侯德榜这篇文章以“大跃进”为题，反映了那个年代的某些思想特征。 1958年3—5月间，化工部党组提出化工主要产品产量在短期内赶超英美的高指标，还盲目提出“全民办化工”，“遍地开花”，“县县办氮肥”[1] 等口号。侯德榜的文章中的某些观点，也明显地受到这种“浮夸风”的影响。但实践证明，小氮肥在我国化肥生产中，起着举足轻重的作用。
上海示范厂投产后，生产中暴露出氨和二氧化碳的不平衡问题。当时有些专家认为，这一平衡是不可能实现的。为了解决这一难题，在此后的六年中，侯德榜不顾年迈体弱，八次去丹阳化肥厂，和厂里的技术专家、职工一起，在加强管理的同时，多次对小氮肥的生产工艺和操作以及设备进行改进，终于克服了技术和经济两大难关。侯德榜及时总结了丹阳化肥厂的经验，并向全国小化肥厂推广。在侯德榜的积极支持和具体参与下，碳化法氮肥生产新工艺流程获得成功。
1965年10月，“碳化法合成氨流程制碳酸氢铵”的新工艺，经国家科委审定为重大发明，侯德榜是首席发明人并获发明证书。到80年代中期，全国有一千多家中、小型氮肥厂采用这种中国式的新工艺，小化肥的产量达到了全国化肥总产量的一半，为我国农业发展做出了重要贡献。
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