化工史话 文／柴常盛 １ ＿▲酸是一种基本化工原料，乍一听起来“硫酸”两个字很陌生，距离我们家庭或个人好像很远，其实它距离我 ／ｒｔ 们很近很近，平时，衣食住行都缺不了它。试想，如果没有硫酸，造不出染料，人们就无法穿着五颜六色的服 ０／－－ 装；如果没有硫酸，造不出“肥田粉”等化肥，就会造成粮食和食品的短缺；如果没有硫酸，造不出阿斯匹林、 咖啡因、维生素Ｃ、糖精等常用药物，人们的身体健康就会无法保障……所以说硫酸应用范围十分广泛，轻工业、印染工 业、化学工业、冶金工业、化肥工业、石油工业、制药工业、炸药工业和原子能工业都离不开它。由于硫酸在工业生产中的 重要作用，２０世纪世界上经常把硫酸产量的多少，作为衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。 ２０１４年０５月化工彳砰Ｉ ９９ 化工史话 两千年前我国即发明了制取硫酸的工艺 据史载，早在２０００多年前，我国即发明了 清道光年间（１８２３～ｌ８５０）进士丁守仁在（《编 年自记９（４页，１８８３年木刻本）中提到“（１８４５年） 四月以‘洋强水’点药，误伤手目，月余始平复。”这 里所说的“洋强水”是指或硫酸，可见在１９世 制取硫酸的工艺。东汉（２５～２２０年）年间编著的（（黄 帝九鼎神丹经 的卷九中收录了狐刚子的“炼石胆 取精华法”，说的就是干馏胆矾制取硫酸的工艺。该 书写道：“以土墼垒作两个方头炉，相去二尺，各表 里精泥其间，旁开一孔，亦泥表里，精燥使干：一炉 纪４０年代一般的无机酸在民间已有购用，但都为舶 来品。 １８３９年英国医生合信来华与我国通西学的管 茂才等合作行医著作，传授西医及科学知识。ｌ８５５ 年在上海出版 博物新篇 ，书中也介绍了磺强水（硫 酸）、硝强水（）、盐强水（盐酸，同时提到铅室 法制硫酸的工艺。 中著铜盘使定，即密泥之；一炉中以实烧石胆使作 烟，以物扇之，其精华尽入铜盘。炉中却火待冷，开取 任用。入石药，药皆神。” 后来至公元８６０年唐朝段成式编著的《酉阳杂 俎 上也记载：“王玄策（６４８年出使印度）俘中天 竺王阿罗那顺以诣阙、兼得术士那罗尔娑婆，言寿 二百岁。太宗奇之，馆于金飙门内，造延年药……言 婆罗国有药，……能消草木金铁、人手入则消烂。” 这两则史料说明我国在公元１世纪、７世纪时 硫酸工业发轫于晚清洋务运动 在我国，硫酸工业发轫于晚清时期的洋务运 动。最早建造的硫酸厂有江南制造局、天津机械局第 三厂、江苏药水厂等。 对硫酸的制法和性质已有了初步的认识并掌握。 明末清初方以智的 物理小识》卷七和宋应星 的 天工开物 卷十一中分别记录了利用铁置换硫 酸铜中的铜，副产青矾及红色颜料氧化铁，及以硫化 铁制硫酸亚铁的工艺，并已大量制用。在大量灼烧青 矾生产氧化铁时，生成ＳＯ 及ＳＯ。，当时仅知“青矾 中国最早的铅室法硫酸厂——江南制造局 ｌ８７０年左右，徐寿父子开始仿效研究铅室法 制硫酸，他们在仪器、设备、环境保护等方面条件都 很差的情况下，“寐馈于刀锯汤火之侧，出入于硝磺 毒物之间”，克服重重困难，终于成功。１８７４年在江 南制造局龙华分厂建成中国第一座铅室，成功地用 厂气熏人，衣服当之易烂，草木不茂”，并没有把这些 “熏人”的气体加以收集和利用。 世界上有关硫酸的知识也早为人知，１０世纪波 铅室法生产出硫酸，并用以生产、研制硝水棉 花（硝化棉），可谓我国化学工业之先导。李鸿章说： “该局（江南制造局）又在局四十里之龙华地方分厂 治具，如法开造，约计每日出药千磅，出林明敦弹子 ５０００颗。就中试用化学，兼造白火药及各种强水均 有成就。”《申报 、 格致汇编 均有关于我国建成最 斯人郝埃弗尔指出硫酸亚铁干馏，可得一种油类即 硫酸，残余的固体为氧化铁。１２世纪德国炼金术士 马格勒斯称硫酸亚铁为绿矾，并指出蒸馏绿矾可获 得绿矾的精华（即硫酸），称为绿矾油。１７４６年出现 早硫酸厂的报道，转录如下： （（申报 ，同治十三年十二月初一日（１８７５年１月 ８日）报道一 制造局新造强水本埠制造局迩来所造各色 以铅室法生产硫酸的工厂。１８２７年法国盖吕萨克提 出在铅室的后方设置淋洒浓酸的塔，以吸收排出的 氮氧化物；１８５９年英国硫酸厂主设置了另一塔用来 分离被浓酸吸收的氮氧化物，使返还铅室重新使用， 使铅室法工艺和设备基本定型。１８７５年德国麦塞尔 先利用铂作为催化剂生产ＳＯ ，将所得ＳＯ 用浓硫酸 吸收，得到发烟硫酸，使接触法制硫酸实现了工业 化，自１ ９３８年起接触法制硫酸的产量已超过铅室法 硫酸的产量。 器具，无不精巧灵捷，其所仿效西法各技艺，可谓升 堂入室者矣。兹悉雪村徐君近又仿西法添造强水一 事，专为大小炮上铜帽所用者。盖强水一物，前皆 自英法等国购办采沪，然性极猛烈，故轮船防有遗 患，俱有不欲装运来者。所以在西国虽属价廉，而加 以水脚费，每磅约舍价洋银四五角也。徐君近深得西 １００ Ｉ化工彳群２０１４年Ｏ５月 国制作之妙法，故现已在龙华火药局自行制造，较西 国所来强水毫无少异，其价每磅仅合大钱五六十文 而已。噫！徐君何其心灵智巧之如是耶，无怪曾文正 公称为江南第一巧人也。 《格致汇编》光绪二年二月（１８７６年３月）卷， ８～９页写道—— 广东区某问：化学工艺内以硫强水与硝强水为 最要之物，以中国所出之材料能造之与否？答日： 此两种强水内以硫强水为要，因造硝强水者曲以硫 强水为料，所以先论硫强水。查其造法最易，至于材 料皆为中国所有之物，惟小造者似觉未便，必须大造 天津机械局 １８７４年徐寿、徐建寅父子在江南制造局仿效西 法研制铅室法硫酸获得成功，徐寿“以精治科学与 设计建造各项工厂著名于当时，各省疆吏之欲建设 新政者纷纷都来延聘。徐寿先生以沪局译事与格致 书院之教育重要，不克分身，乃遣其仲子建寅、季子 华封代行，如为天津制造局建造硫强水厂，为山东建 立机器局等。” 方能得利。其法先以铅皮造大铅房，长数十足，高十 余尺，宽十余足，而铅皮必焊连固密，不使漏泄铅房 之外。有烧硫黄之炉，此炉内又有盛硫强水与硝之小 盆，妒内硫黄着火燃烧，其热则令盆内之硝化分成 气，至合于硫黄之气，由管共入铅房内。铅房之边，另 有锅炉一座，为喷水汽入铅房之内，则硫、硝、汽三物 天津机器局由崇厚、李鸿章创办，设于１８６７年 （同治六年），与江南制造局、金陵制造局一起，是三 个直属清的大型军工企业。天津机器局规模和 投资略小于江南制造局而大于金陵制造局，主要制 各有雾形，在铅房内互相变化，凝成硫强水，落于房 底所预备之淡水之内。此水渐渐至浓，则放出铅房之 外。先入铝锅少熬之，再入铂锅或铂甑内，令为极浓 之硫强水，合于各事之用。惟其法与材料虽系简便， 然非讲究化学者不能造之。况铅房与铂锅之工本价 值甚巨，寻常之人未便为之，须广用硫强水之人，或 专造强水为业者，则可以为之也。近知中国已有两处 造支、子弹和火药。１８７４年（同治十三年）徐建寅 奉调天津机器局专事强水制造，建成淋硝厂（包括 生产硝强水、磺强水、钾），附属机器局第三厂。 磺强水（硫酸）实际于１８７６年（光绪二年）投产。由 于生产的扩大，旧有铅室已嫌过小，遂于１８８１年（光 绪七年）添建淋硝新厂，新厂拥有铅室六间。１８８２年 又建硝强水厂，当时规模日产硫酸２吨。沪、津两地 置铅房造硫强水，皆甚得法，所造之强水可与西国来 者相比，难分轩轾矣。一在上海龙华火药局厂，系徐 雪村创造之；一在天津火药厂，系徐仲虎造之。其两 处所自造之硫强水，已足敷两厂之用，无须向西国购 办矣。缘此物最为危险，故远处来者水脚等费顿大， 可见中国能自行造之者，岂不大为省费。日本国近在 硫酸厂的建成，结束了中国不能生产，完全依靠国外 进口硫酸的历史，为后来各火药厂建设硫酸厂奠定 了基础。 宝钞局亦有铅房造硫强水，颇好，寄来中国出卖，阅 本卷丰裕洋行告白内即知其详。 已有硫强水者，则硝强水自然不难于造。其法 将硝一分、浓硫强水一分，放入玻璃甑或铁甑内加 热，则甑所出之气引入冷凝瓶内，凝成硝强水。此物 亦在前所言之两处皆造之矣。惟此两种强水最为危 险，若用时稍不留神者，一着强水，无一不烂。 江苏药水厂——由外商兴办的第一座新型融 企混合硫酸厂 １ ９世纪６０年代英商立德在上海创办立德洋行， 是一个从老纹银中提炼黄金的小厂。后来立德洋行 把这个企业售予英商美查洋行。美查力主将这个厂 让中国使用，而自己则专门从事提供提炼黄金过程 中所需要的各种药水，将此厂改名为美查酸厂。事实 天津机械局第三厂——结束了中国不能生产 硫酸的历史 上该厂仅使用大玻璃瓶和瓦罐配制各种所需浓度的 酸类，并不直接生产硫酸。１８７５年改名江苏药水厂， ２０１４年ｏ５ＰＪ化一 砑ｌ １０１ 。。 ００ １９２７年广西设立梧州硫酸厂，由德籍技师 ｉ。。。 负责，我国硫酸专家李敦化任副厂长。初试困难不 少，又由两广增资改造，厂名为两广硫酸厂，聘 马君武为厂长。采用加重铅室法，至１９３２年秋开工， 用广东英德和清远两县的硫铁矿，日产硫酸７～８ 吨。１９３３年又采用电除尘设备，使产量、质量进一步 提高。 广东省在１９３２年筹建广东硫酸苏打厂，采用接 触法制酸，全部设备向美国化学建设公司订购，规模 江苏药水厂 为日产９８％硫酸ｌ５吨，１９３３年开始投产。 以上是我国早期的硫酸厂，这些工厂（除江苏 建于上海苏州河的大石桥（大王庙）附近。所产各种 浓度的硫酸、系按向德国洋行买来的秘方配制。 到ｌ８７９年由于生产发展和市场的需要才决定建设 硫酸生产装置，全套铅室设备购自德国，斥资１２万 药水厂外）的产品全都供军工部门自用。直至２０世 纪２０年代末，国内各工厂、学校、研究单位所用的硫 酸基本上全靠进口，为此每年得付出几十万银元来 进口硫酸。 两，此为外商在我国开设的第一座硫酸厂。该厂坐落 在苏州河旧厂之南，占地３３亩，日产硫酸２吨，同时 生产少量盐酸、，雇用工人２５０人。１９０７年迁至 利中硫厂——我国自行设计的第一座硫酸厂 １９３３年利中硫厂开办，原来设在唐山，以当地 硫磺为原料。因出品成本太高，扩大资本为２０万元， 总厂设在天津，以煤矿中的硫铁矿为原料，制造硫 酸。其装置的设计由天津南开大学应用化学研究所 西康路ｌ５０１弄（药水弄）２９号。八．一三（１９３７年） 事变时硫酸年产量为９００吨，抗日战争后年产量增 至２０００吨。 其他硫酸厂——大部分为当时兴办的 “国有企业” ｌ８８９年（光绪十五年）汉阳兵工厂成立。１９０９ 年ｌ０月硫酸装置竣工，采用铅室法制造，设施新颖， 承办，所长张克忠教授主持，开创了我国自行设计硫 酸厂的先河。１９３４年５月投产，日可产浓硫酸２吨， 成为当时华北最大的硫酸厂。 永利化学工业公司南京铵厂硫酸厂——我国 民办最大的第一座硫酸厂 我国民办硫酸厂起始于１９２９年的得利三酸厂， 自１９２０～１９２８年合计生产硫酸１５７６１６００磅（约 ７０００吨）。１９２８年改归军政部兵公署管理，产量激 增，月产达１２０吨。 总厂设在天津河东；分厂设在唐山，资本５万元，年 产硫酸８０００担，年耗唐山硫磺２０万斤。 上海开成造酸厂，由项松茂在１９３０年创办，资 本７５万，采用铅室法制硫酸，有铅室三个。制造过程 分烧磺、除尘、成酸、蒸浓四步。以浙江瑞安、诸暨和 １９０４年（光绪三十年）四川总督锡良创办四川 机器厂（后称成都兵工厂），内设白药厂，以硫磺为 原料，用铅室法生产硫酸，１９１９年投入生产。再用硫 酸与钾（精制土硝）或钠制取，以 生产硝化纤维，用以制造弹药。 西班牙进口的硫铁矿为原料，１９３２年ｌ０月投产，产 品投放市场，也是我国市场上最早的国产硫酸之一， 年产３４００吨，品种有３种。 民办的规模最大、最早采用接触法制硫酸的工 厂是范旭东创办的永利化学工业公司南京铵厂硫 河南省巩县兵工厂则是我国第一家引进接触 法制硫酸的工厂。１９１８年即投入生产。抗日战争时 迁往四川泸州，年产规模为５０００吨。 １９２６年８月沈阳兵工厂日产１０吨的接触法硫 酸装置投入生产，可生产发烟硫酸。 酸厂，全套设备来自美国，以硫磺为原料，年产硫酸 １０２ ｌ化・彳 ２０１４年ｏ５月 ｊ。一 ｌｌｌ＿ ７ ＿ ３６０００吨，厂址设在南京长江下游六合县卸甲旬， １９３７年１月２６日投入生产。 晋察冀边区唐县大安沟硫酸厂，以陶瓷缸做塔，』 英块、焦块做瓷环，用风箱和手摇风车当鼓风机 法生产硫酸、，用于制成火药后在加工成 包、手榴弹、地雷，并及时供给抗日前线，一时０ 前方将士誉为我们的“雷神”。１９４０年还在太｛ 据地麻田镇附近的白布礁建立了塔式法硫酸工 １９４２年在陕甘宁边区延安西北的紫芳沟建成一 尚兴建一些小规模的硫酸厂，如西安集成三酸 厂、成都的资业化工厂、１９３５年设立的重庆广益化 学工业社硫酸厂、中国造酸厂等。１９３３年国产硫酸 约９０００吨，使进口硫酸逐年减少。 抗日战争以来的硫酸工业 正当我国硫酸工业发展初具规模时（１９３６年 室法硫酸厂，在胶东地区建了生产硫酸的装置，ｉ 工厂在极其恶劣的环境中经过艰苦创业，自力 解决技术问题，他们以硫磺为原料，产品经浓缩 国产硫酸５４９５０吨），抗日战争爆发，在Ｆｔ寇铁蹄的 践踏下，我国硫酸工业较集中的天津、上海、南京相 继沦陷，所有硫酸厂皆陷敌手，致使数十年的建设毁 于一旦。 浓度为９４％的硫酸。为抗日战争、战争急需６ 药生产做出过突出贡献。成为中国近代硫酸工 组成部分。 日军侵占东北期间，为了解决其国内资源贫乏 和侵略战争的需要，先后建造了六、七个规模不小的 硫酸厂，其中规模最大的为设在大连甘井子的满洲 化学工业株式会社，１９３３年兴建，１９３５年投产，有拱 墙式九塔法硫酸装置一套，由日本设计，每套能日产 ７０％的硫酸１２０吨。又有钒触媒式硫酸厂一个，日产 硫酸７５吨，该厂总生产能力为年产２０．８９５万吨。在 抚顺，日商电气化学厂建设了两套铅室法和一套接 触法硫酸生产装置，鞍钢铁公司和本溪钢铁公司也 建设了塔式法硫酸生产装置，但规模都比大连的小 很多。另外尚有１９４５年投产的“满洲染料”，硫酸年 生产能力为２万吨，满洲矿山年生产能力为１．５万 八路军兵工厂用自己生产的硫酸制成火药进而制造手 新业硫酸厂——战争时期国内惟一尊 的硫酸厂 １９４７年，上海新建了一个接触法制造硫酸ｆ 厂，即新业硫酸厂。该厂由美国化学建设公司承 设计比较先进，自动化程度较高，日产ｌ０～ｌ２吨 的硫磺为原料，尚有年产８００吨的发烟硫 置。１９４８年６月建成投产，当年生产了１２５３吨碲 这个厂也是抗战胜利后到中华人民共和国成立 内惟一新建的硫酸厂。 综上所述，１９４２年我国硫酸产量达１８万吨 吨；辽阳的关东军工厂年产能力为１５００吨。 抗日战争胜利后，东北地区的硫酸厂已全部为 我国接收。 抗战期间为适应后方生产需要，陆续在内地建 设一些小型硫酸厂。１９４２年铅室法制硫酸在四川达 到高峰，全省有硫酸厂８家、铅室１２间，总容积９６０ 立方米，年产硫酸约８５０吨。 晋察冀边区大安沟硫酸厂——中国党领 导下白手起家的典范 抗日战争期间，在中国党领导下，各抗日 根据地面对日伪实行野蛮的“三光”，为适应战 敌占区），是期间最高的年产量。但抗战胜 这些厂中相当部分的硫酸生产没有得到恢复，ｊ 战争期间生产又受到很大的破坏，１９４９年全国 争需要，在极其困难的条件下靠自己的力量发展，用 土法建起了一些小型硫酸厂，其中，１９４０年建成的 能虽然达到２０万吨，但年产量仅有４万吨。圜 ２０１４年０５月化工彳砰
