Після проф. В.О. Геміліана запрошено на роботу до інституту Єгора Івановича Орлова – видатного хіміка, дійсного академіка Академії наук. Є.І. Орлов (14.11.1865 – 14.10.1944) закінчив Московський університет у 1894 році і в 1894–1910роках викладав у Костромському хіміко-технологічному училищі, а в 1911–1927 роках працював професором і завідувачем кафедри (1911–1931) мінеральної технології Харківського технологічного інституту (ХТІ). Разом із цим 5 років очолював Український науково-дослідний інститут силікатної промисловості, а з 1932 року – був професором Московського хіміко-технологічного інституту.
У ХТІ академик Є.І. Орлов виконав цілий ряд важливих наукових досліджень. Так, його робота “Формальдегід, його добування, властивості й застосування” стала основою організації цього виробництва в Росії, а після перекладу на німецьку мову – за його методом будують заводи по всьому світу. Відомою є “реакція Орлова” виробництва рідкого палива з CO і H2 на каталізаторах.
Проблематика наукових праць академика Є.І. Орлова стосується вирішення проблем у хімічній кінетиці, технології виробництва неорганічних продуктів, сірчистої кислоти, органічних сполук тощо. Ним була уперше запропонована математична модель негативного каталізу та розроблені кінетичні основи виробництва сірчистої кислоти й хлору. За його дослідженнями й проектом побудований у 1909 році перший у Росії формаліновий завод. Є.І.Орлов є автором багатьох монографій з технологій виробництва соди, силікатів, мінеральних пігментів.
Академік Є.І. Орлов уперше у світі запропонував і дослідив виробництво H2SO4 за так названим “мокрим каталізом”; ванадієвий і хромованадієвий каталізатори для виробництва H2SO4 на стадії окиснення SO2 до SO3 замість платинових каталізаторів.
Він був організатором науково-дослідного інституту вогнетривів у м. Харкові, який існує й активно розвивається до теперішнього часу.
У цей час підготовка інженерів-технологів в інституті збільшується. У 1929 році технологічний реорганізовано в Харківський політехнічний інститут, а у 1930 році на його базі створено самостійний Харківський хіміко-технологічний інститут та ще декілька інститутів.
Бурхливий розвиток хімічної промисловості вимагав усе більшої кількості спеціалістів, які добре знали галузь виробництва не в загальних рисах, а глибоко й у всіх деталях. Промисловість вимагала таких фахівців, які б прийшли на виробництво і негайно приймали на себе керівництво роботою цехів та заводів.
Різко зростає контингент студентів у ХТІ. Так, якщо в 1929–1930 роках було прийнято на I курс 125 студентів, то в 1933 році – 256, а в 1938 році – 325 студентів і порівняно з 1910 роком контингент студентів збільшився майже у 8 разів.
Від кафедри мінеральної технології виділились кафедра технології силікатів і кафедра електрохімії. При кафедрі була організована аспірантура.