Ծծմբի այրման գործընթացի ֆիզիկական և քիմիական հիմքերը.
S-ի այրումը տեղի է ունենում մեծ քանակությամբ ջերմության արտանետմամբ՝ 0,5S 2g + O 2g \u003d SO 2g, ΔH \u003d -362,43 կՋ
Այրումը քիմիական և ֆիզիկական երևույթների համալիր է։ Այրման սարքում պետք է գործ ունենալ արագությունների, կոնցենտրացիաների և ջերմաստիճանների բարդ դաշտերի հետ, որոնք դժվար է մաթեմատիկորեն նկարագրել:
Հալած Ս–ի այրումը կախված է առանձին կաթիլների փոխազդեցության ու այրման պայմաններից։ Այրման գործընթացի արդյունավետությունը որոշվում է ծծմբի յուրաքանչյուր մասնիկի ամբողջական այրման ժամանակով։ Ծծմբի այրմանը, որը տեղի է ունենում միայն գազային փուլում, նախորդում է Ս–ի գոլորշիացումը, նրա գոլորշիների խառնումը օդի հետ և խառնուրդի տաքացումը մինչև t, որն ապահովում է ռեակցիայի անհրաժեշտ արագությունը։ Քանի որ կաթիլների մակերևույթից գոլորշիացումն ավելի ինտենսիվ է սկսվում միայն որոշակի t-ում, հեղուկ ծծմբի յուրաքանչյուր կաթիլը պետք է տաքացվի մինչև այս t: Որքան բարձր է t, այնքան երկար է տևում կաթիլը տաքացնելու համար: Երբ կաթիլների մակերևույթի վերևում ձևավորվում է S գոլորշիների և օդի առավելագույն կոնցենտրացիայի և t-ի այրվող խառնուրդ, տեղի է ունենում բռնկում։ Կաթիլ S-ի այրման գործընթացը կախված է այրման պայմաններից՝ t և գազի հոսքի հարաբերական արագությունից և հեղուկ S-ի ֆիզիկաքիմիական հատկություններից (օրինակ՝ S-ում պինդ մոխրի խառնուրդների առկայությունից) և բաղկացած է հետևյալ փուլերից. 1-հեղուկ S-ի կաթիլները օդի հետ խառնելը; 2-այս կաթիլների տաքացում և գոլորշիացում; 3-ջերմային գոլորշի պառակտող S; 4-գազային փուլի ձևավորում և դրա բռնկում; 5-գազային փուլի այրում.
Այս փուլերը տեղի են ունենում գրեթե միաժամանակ:
Տաքացման արդյունքում հեղուկ S-ի կաթիլը սկսում է գոլորշիանալ, S-ի գոլորշիները ցրվում են այրման գոտի, որտեղ t բարձրության դեպքում սկսում են ակտիվորեն արձագանքել օդի O 2-ի հետ, տեղի է ունենում S-ի դիֆուզիոն այրման գործընթացը SO 2-ի ձևավորում:
Բարձր t-ում S օքսիդացման ռեակցիայի արագությունը ավելի մեծ է, քան ֆիզիկական պրոցեսների արագությունը, ուստի այրման գործընթացի ընդհանուր արագությունը որոշվում է զանգվածի և ջերմության փոխանցման գործընթացներով։
Մոլեկուլային դիֆուզիան որոշում է հանգիստ, համեմատաբար դանդաղ այրման գործընթացը, մինչդեռ տուրբուլենտ դիֆուզիան արագացնում է այն: Քանի որ կաթիլների չափը նվազում է, գոլորշիացման ժամանակը նվազում է: Ծծմբի մասնիկների նուրբ ատոմացումը և դրանց միատեսակ բաշխումը օդի հոսքում մեծացնում են շփման մակերեսը, հեշտացնում մասնիկների տաքացումը և գոլորշիացումը: Ջահի բաղադրության մեջ յուրաքանչյուր մեկ կաթիլ S-ի այրման ժամանակ պետք է առանձնացնել 3 շրջան. Ի- ինկուբացիա; II- ինտենսիվ այրում; III- այրման ժամանակաշրջան.
Երբ կաթիլն այրվում է, նրա մակերևույթից բոցեր են ժայթքում, որոնք նման են արևի բռնկմանը: Ի տարբերություն սովորական դիֆուզիոն այրման՝ այրվող կաթիլի մակերևույթից բոցերի արտանետմամբ, այն կոչվում էր «պայթուցիկ այրում»։
Դիֆուզիոն ռեժիմում S կաթիլի այրումն իրականացվում է կաթիլի մակերևույթից մոլեկուլների գոլորշիացմամբ։ Գոլորշիացման արագությունը կախված է հեղուկի ֆիզիկական հատկություններից և շրջակա միջավայրի t-ից և որոշվում է գոլորշիացման արագության բնութագրիչով։ Դիֆերենցիալ ռեժիմում S-ը լուսավորվում է I և III ժամանակահատվածներում: Կաթիլի պայթուցիկ այրումը նկատվում է միայն II շրջանի ինտենսիվ այրման ժամանակաշրջանում։ Ինտենսիվ այրման շրջանի տեւողությունը համաչափ է սկզբնական կաթիլային տրամագծի խորանարդին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ պայթուցիկ այրումը անկման ծավալում տեղի ունեցող գործընթացների հետևանք է։ Այրման արագության բնորոշ կալկ. ըստ f-le: TO= /τ sg;
d n-ը կաթիլների սկզբնական տրամագիծն է, մմ; τ-ը կաթիլի ամբողջական այրման ժամանակն է, ս.
Կաթիլների այրման արագության բնութագիրը հավասար է դիֆուզիայի և պայթուցիկ այրման բնութագրերի գումարին. TO= K vz + K տարբերություն; կվզ= 0,78∙exp(-(1,59∙p) 2,58); K տարբերություն= 1,21∙p +0,23; K T2\u003d K T1 ∙ exp (E a / R ∙ (1 / T 1 - 1 / T 2)); K T1 - այրման արագության հաստատուն t 1 \u003d 1073 K. K T2 - կոնստ. ջեռուցման արագությունը t տարբերվում է t 1-ից: Еа-ն ակտիվացման էներգիան է (7850 կՋ/մոլ):
ԱՅԴ. Հեղուկ Ս–ի արդյունավետ այրման հիմնական պայմաններն են՝ ամբողջ անհրաժեշտ քանակությամբ օդի մատակարարումը ջահի բերանին, հեղուկ Ս–ի նուրբ և միատեսակ ատոմացումը, հոսքի տուրբուլենտությունը և բարձր տ.
Հեղուկ S-ի գոլորշիացման ինտենսիվության ընդհանուր կախվածությունը գազի արագությունից և t. Կ 1= a∙V/(b+V); a, b-ը հաստատուններ են՝ կախված t-ից: V - արագություն գազ, մ/վ. Ավելի բարձր t-ում S գոլորշիացման ինտենսիվության կախվածությունը գազի արագությունից տրվում է. Կ 1= K o ∙ V n;
| t, o C | lgK մասին | n |
| 4,975 | 0,58 | |
| 5,610 | 0,545 | |
| 6,332 | 0,8 |
t-ի 120-ից 180 o C-ի բարձրացման դեպքում Ս-ի գոլորշիացման ինտենսիվությունը մեծանում է 5-10 անգամ, իսկ t 180-ից մինչև 440 o C՝ 300-500 անգամ։
Գոլորշիացման արագությունը 0,104 մ/վրկ գազի արագությամբ որոշվում է՝ = 8,745 - 2600/T (120-140 o C-ում); = 7.346 -2025/T (140-200 o C-ում); = 10.415 - 3480 / T (200-440 ° C ջերմաստիճանում):
S գոլորշիացման արագությունը ցանկացած t-ում 140-ից 440 ° C և գազի արագությունը 0,026-0,26 մ / վ-ի սահմաններում որոշելու համար նախ հայտնաբերվում է 0,104 մ / վրկ գազի արագության համար և վերահաշվարկվում է մեկ այլ արագությամբ. lg = lg + n ∙ lgV `` /V` ; Հեղուկ ծծմբի գոլորշիացման արագության և այրման արագության արժեքի համեմատությունը ցույց է տալիս, որ այրման ինտենսիվությունը չի կարող գերազանցել գոլորշիացման արագությունը ծծմբի եռման կետում: Սա հաստատում է այրման մեխանիզմի ճիշտությունը, ըստ որի ծծումբը այրվում է միայն գոլորշի վիճակում։ Ծծմբի գոլորշիների օքսիդացման արագության հաստատունը (ռեակցիան ընթանում է երկրորդ կարգի հավասարման համաձայն) որոշվում է կինետիկ հավասարմամբ՝ -dС S /d = К∙С S ∙С О2 ; C S-ը գոլորշիների կոնցենտրացիան S է; C O2 - O 2 գոլորշիների կոնցենտրացիան; K-ն ռեակցիայի արագության հաստատունն է: S և O 2 op-yut գոլորշիների ընդհանուր կոնցենտրացիան. Գ Ս= a (1-x); O2-ով= b - 2ax; a - գոլորշիների սկզբնական կոնցենտրացիան S; բ - O 2 գոլորշիների նախնական կոնցենտրացիան; х-ը գոլորշիների օքսիդացման աստիճանն է S. Ապա.
Կ∙տ= (2,3 /(b – 2a)) ∙ (lg(b – ax/b(1 - x)));
Օքսիդացման ռեակցիայի արագության հաստատունը S-ի նկատմամբ SO 2. lgK\u003d B - A / T;
| մասին Գ | 650 - 850 | 850 - 1100 |
| IN | 3,49 | 2,92 |
| Ա |
Ծծմբի կաթիլներ դ< 100мкм сгорают в диффузионном режиме; d>100 մկմ պայթուցիկով, 100-160 մկմ տարածքում կաթիլների այրման ժամանակը չի ավելանում։
Դա. Այրման գործընթացն ուժեղացնելու համար խորհուրդ է տրվում ծծումբը ցողել կաթիլների մեջ d = 130-200 մկմ, ինչը լրացուցիչ էներգիա է պահանջում: Ստացված նույնքան Ս այրելիս. SO 2-ը որքան ավելի կենտրոնացված է, այնքան փոքր է վառարանի գազի ծավալը և այնքան բարձր է նրա t.
1 - C O2; 2 - SO2-ով
Նկարը ցույց է տալիս մոտավոր կապը t-ի և SO 2 կոնցենտրացիայի միջև օդում ծծմբի ադիաբատիկ այրման արդյունքում առաջացած վառարանի գազում: Գործնականում ստացվում է բարձր խտացված SO 2, որը սահմանափակվում է նրանով, որ t> 1300-ում վառարանի և գազի խողովակների երեսպատումն արագորեն քայքայվում է: Բացի այդ, այս պայմաններում օդի O 2-ի և N 2-ի միջև կողմնակի ռեակցիաները կարող են առաջանալ ազոտի օքսիդների ձևավորմամբ, ինչը SO 2-ում անցանկալի աղտոտվածություն է, հետևաբար, t = 1000-1200 սովորաբար պահպանվում է ծծմբի վառարաններում: Իսկ վառարանի գազերը պարունակում են 12-14 vol% SO 2: O 2-ի մեկ ծավալից առաջանում է SO 2 մեկ ծավալ, հետևաբար այրման գազում SO 2-ի առավելագույն տեսական պարունակությունը օդում S այրելիս կազմում է 21%: Ս–ն օդում այրելիս՝ կրակել. O 2 SO 2-ի պարունակությունը գազային խառնուրդում կարող է աճել՝ կախված O 2-ի կոնցենտրացիայից: SO 2-ի տեսական պարունակությունը մաքուր O 2-ում S այրելիս կարող է հասնել 100%-ի: Օդում և թթվածին-ազոտ տարբեր խառնուրդներում S-ն այրելով ստացված բովող գազի հնարավոր բաղադրությունը ներկայացված է նկարում.
Վառարաններ ծծմբի այրման համար.
Ս–ի այրումը ծծմբաթթվի արտադրության մեջ կատարվում է ատոմացված կամ հեռուստատեսային վիճակում գտնվող վառարաններում։ Հալած S-ն այրելու համար օգտագործեք վարդակ, ցիկլոն և թրթռումային վառարաններ: Առավել լայնորեն կիրառվում են ցիկլոնը և ինժեկտորը։ Այս վառարանները դասակարգվում են ըստ նշանների.- ըստ տեղադրված վարդակների տեսակի (մեխանիկական, օդաճնշական, հիդրավլիկ) և դրանց գտնվելու վայրը վառարանում (շառավղային, շոշափող); - այրման խցիկների ներսում էկրանների առկայությամբ. - ըստ կատարման (հորիզոններ, ուղղահայացներ); - ըստ օդի մատակարարման համար մուտքային անցքերի գտնվելու վայրի. - օդային հոսքերը S գոլորշիների հետ խառնելու սարքերի համար. - այրման ջերմությունն օգտագործելու սարքավորումների համար S; - ըստ տեսախցիկների քանակի:
Վարդակով վառարան (բրինձ)
1 - պողպատե գլան, 2 - երեսպատում: 3 - ասբեստ, 4 - միջնապատեր: 5 - վառելիք ցողելու վարդակ, ծծմբի ցողման 6 վարդակ,
7 - վառարան օդ մատակարարելու տուփ:
Այն ունի բավականին պարզ դիզայն, հեշտ է պահպանել, ունի գազի պատկեր, SO 2-ի մշտական կոնցենտրացիա։ Դեպի լուրջ թերություններներառում են՝ միջնորմների աստիճանական ոչնչացում բարձր t-ի պատճառով; այրման պալատի ցածր ջերմային սթրես; բարձր կոնցենտրացիայի գազ ստանալու դժվարություն, tk. օգտագործել մեծ ավելցուկ օդ; այրման տոկոսի կախվածությունը ցողման որակից S; վառելիքի զգալի սպառում վառարանի գործարկման և ջեռուցման ժամանակ. համեմատաբար մեծ չափսեր և քաշ, և արդյունքում՝ զգալի կապիտալ ներդրումներ, արտադրական տարածքներ, գործառնական ծախսեր և շրջակա միջավայրում ջերմային մեծ կորուստներ։
Ավելի կատարյալ ցիկլոնային վառարաններ.
1 - նախախցիկ, 2 - օդային տուփ, 3, 5 - հետայրման խցիկներ, 4. 6 կծկվող օղակներ, 7, 9 - վարդակներ օդի մատակարարման համար, 8, 10 - վարդակներ ծծմբի մատակարարման համար:
Առաքում:շոշափող օդի մուտքագրում և S; ապահովում է S-ի միատեսակ այրումը վառարանում՝ ավելի լավ հոսքի տուրբուլենտության պատճառով. վերջնական պրոցեսի գազ ստանալու հնարավորությունը մինչև 18% SO 2; վառարանի տարածքի բարձր ջերմային սթրես (4.6 10 6 Վտ / մ 3); ապարատի ծավալը կրճատվում է 30-40 անգամ՝ համեմատած նույն հզորության վարդակային վառարանի ծավալի հետ. մշտական կոնցենտրացիան SO 2; այրման գործընթացի պարզ կարգավորումը S և դրա ավտոմատացումը. ցածր ժամանակ և այրվող նյութ երկարատև կանգառից հետո վառարանը տաքացնելու և գործարկելու համար. վառարանից հետո ազոտի օքսիդների ավելի ցածր պարունակություն: Հիմնական շաբաթներկապված բարձր t-ի հետ այրման գործընթացում; երեսպատման և եռակցման հնարավոր ճեղքվածք; S-ի անբավարար ցողումը հանգեցնում է նրա գոլորշիների բեկմանը վառարանից հետո t/փոխանակման սարքավորումներում, և հետևաբար սարքավորումների կոռոզիայից և t-ի անհամապատասխանության մուտքի մոտ դեպի t/փոխանակման սարքավորում:
Հալած S-ը կարող է վառարան մտնել շոշափող կամ առանցքային վարդակների միջոցով. Վարդակների առանցքային տեղակայմամբ այրման գոտին ավելի մոտ է ծայրամասին: Տանգենսում - ավելի մոտ է կենտրոնին, ինչի պատճառով բարձր t-ի ազդեցությունը երեսպատման վրա նվազում է: (բրինձ) Գազի հոսքի արագությունը 100-120 մ / վ է, սա բարենպաստ պայմաններ է ստեղծում զանգվածի և ջերմության փոխանցման համար, իսկ այրման արագությունը մեծացնում է Ս.
Թրթռացող վառարան (բրինձ).
1 – այրիչի վառարանի գլուխ; 2 - վերադարձի փականներ; 3 - թրթռման ալիք:
Վիբրացիոն այրման ժամանակ գործընթացի բոլոր պարամետրերը պարբերաբար փոխվում են (ճնշումը խցիկում, գազային խառնուրդի արագությունը և բաղադրությունը, տ)։ Սարք վիբրատների համար: այրման S կոչվում է վառարան-այրիչ: Նախքան վառարանը, S-ը և օդը խառնվում են, և դրանք ստուգիչ փականներով (2) հոսում են վառարան-այրիչի գլխի մեջ, որտեղ այրվում է խառնուրդը։ Հումքի մատակարարումն իրականացվում է չափաբաժիններով (գործընթացները ցիկլային են)։ Վառարանի այս տարբերակում ջերմության թողունակությունը և այրման արագությունը զգալիորեն ավելանում են, բայց մինչև խառնուրդը բռնկելը, անհրաժեշտ է ատոմացված S-ի լավ խառնումը օդի հետ, որպեսզի գործընթացն ակնթարթորեն ընթանա։ Այս դեպքում այրման արտադրանքները լավ խառնվում են, S մասնիկները շրջապատող SO 2 գազային թաղանթը ոչնչացվում է և հեշտացնում է O 2-ի նոր մասերի մուտքը այրման գոտում: Նման վառարանում ստացված SO 2-ը չի պարունակում չայրված մասնիկներ, դրա կոնցենտրացիան բարձր է վերևում:
Ցիկլոնային վառարանի համար, համեմատած վարդակային վառարանի հետ, այն բնութագրվում է 40-65 անգամ ավելի մեծ ջերմային սթրեսով, ավելի խտացված գազ ստանալու և ավելի մեծ գոլորշու արտադրության հնարավորությամբ։
Հեղուկ S այրման վառարանների համար ամենակարևոր սարքավորումը վարդակն է, որը պետք է ապահովի հեղուկ S-ի բարակ և միատեսակ ցողում, դրա լավ խառնումը օդի հետ բուն վարդակում և դրա հետևում, հեղուկ S-ի հոսքի արագության արագ կարգավորում, մինչդեռ. պահպանելով դրա անհրաժեշտ հարաբերակցությունը օդի հետ, որոշակի ձևի կայունությունը, ջահի երկարությունը, ինչպես նաև ունեն ամուր դիզայն, հուսալի և հեշտ օգտագործման համար: Ծայրիկների անխափան աշխատանքի համար կարևոր է, որ Ս–ը լավ մաքրվի մոխիրից և բիտումից։ Գլխիկները մեխանիկական են (թողնում են սեփական ճնշման տակ) և օդաճնշական (օդը դեռևս ներգրավված է ցողման մեջ):
Ծծմբի այրման ջերմության օգտագործումը.
Ռեակցիան խիստ էկզոթերմիկ է, արդյունքում մեծ քանակությամբ ջերմություն է արտանետվում, և վառարանների ելքի գազի ջերմաստիճանը 1100-1300 0 C է: SO 2-ի կոնտակտային օքսիդացման համար գազի ջերմաստիճանը 1-ին մուտքի մոտ: cat-ra շերտը չպետք է գերազանցի 420 - 450 0 C: Հետևաբար, մինչև SO 2 օքսիդացման փուլը, անհրաժեշտ է սառեցնել գազի հոսքը և օգտագործել ավելորդ ջերմությունը: Ջերմության վերականգնման համար ծծմբի վրա աշխատող ծծմբաթթվային համակարգերում առավել լայնորեն կիրառվում են բնական ջերմային շրջանառությամբ ջրատար խողովակների ջերմավերականգնման կաթսաները: SETA - C (25 - 24); RKS 95 / 4.0 - 440:
Էներգատեխնոլոգիական կաթսա RKS 95/4.0 - 440 ջրատար, բնական շրջանառության, գազամերձ կաթսա է, որը նախատեսված է ճնշմամբ աշխատելու համար։ Կաթսան բաղկացած է 1-ին և 2-րդ աստիճանի գոլորշիչներից, 1.2 աստիճանի հեռակառավարվող էկոնոմիզատորներից, 1.2 աստիճանի հեռակառավարվող գերտաքացուցիչներից, թմբուկից, ծծմբի այրման վառարաններից։ Վառարանը նախատեսված է մինչև 650 տոննա հեղուկ այրելու համար։ Ծծումբ օրական. Վառարանը բաղկացած է երկու ցիկլոններից, որոնք կապված են միմյանց նկատմամբ 110 0 անկյան տակ և անցումային խցիկից:
Ներքին մարմինը 2,6 մ տրամագծով, ազատ հենվում է հենարանների վրա։ Արտաքին պատյան ունի 3 մ տրամագիծ, ներքին և արտաքին պատյաններից ձևավորված օղակաձև տարածությունը լցված է օդով, որն այնուհետև վարդակների միջոցով մտնում է այրման խցիկ: Ծծումբը վառարանին մատակարարվում է 8 ծծմբի վարդակներով, 4-ական յուրաքանչյուր ցիկլոնի վրա: Ծծմբի այրումը տեղի է ունենում պտտվող գազ-օդ հոսքի մեջ: Հոսքի պտույտը ձեռք է բերվում օդի շոշափելիորեն այրման ցիկլոնի մեջ օդային վարդակների միջոցով ներդնելով, յուրաքանչյուր ցիկլոնում 3 հատ: Օդի քանակը վերահսկվում է յուրաքանչյուր օդային վարդակի վրա գտնվող շարժիչով փեղկերով: Անցումային խցիկը նախատեսված է հորիզոնական ցիկլոններից գազի հոսքը գոլորշիչի ուղղահայաց գազատար խողովակն ուղղելու համար։ Հրդեհային տուփի ներքին մակերեսը երեսպատված է MKS-72 մակնիշի մուլիտ-կորունդի աղյուսով, 250 մմ հաստությամբ։
1 - ցիկլոններ
2 - անցումային խցիկ
3 - գոլորշիացման սարքեր
Ծծումբը քիմիական տարր է, որը գտնվում է պարբերական համակարգի վեցերորդ խմբում և երրորդ շրջանում։ Այս հոդվածում մենք մանրամասն կանդրադառնանք դրա քիմիական նյութին և արտադրությանը, օգտագործմանը և այլն: Ֆիզիկական բնութագիրը ներառում է այնպիսի հատկանիշներ, ինչպիսիք են գույնը, էլեկտրական հաղորդունակության մակարդակը, ծծմբի եռման կետը և այլն։ Քիմիականը նկարագրում է դրա փոխազդեցությունը այլ նյութերի հետ։
Ծծումբը ֆիզիկայի առումով
Սա փխրուն նյութ է: Նորմալ պայմաններում այն գտնվում է պինդ ագրեգացման վիճակում։ Ծծումբն ունի կիտրոնի դեղին գույն։
Եվ մեծ մասամբ նրա բոլոր միացությունները դեղին երանգ ունեն։ Չի լուծվում ջրի մեջ։ Այն ունի ցածր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն: Այս հատկանիշները բնութագրում են այն որպես տիպիկ ոչ մետաղ: Չնայած այն հանգամանքին, որ ծծմբի քիմիական բաղադրությունը ամենևին էլ բարդ չէ, այս նյութը կարող է ունենալ մի քանի տատանումներ: Ամեն ինչ կախված է բյուրեղյա ցանցի կառուցվածքից, որի օգնությամբ ատոմները միացված են, բայց դրանք մոլեկուլներ չեն կազմում։
Այսպիսով, առաջին տարբերակը ռոմբիկ ծծումբն է: Նա ամենակայունն է։ Այս տեսակի ծծմբի եռման ջերմաստիճանը չորս հարյուր քառասունհինգ աստիճան է ըստ Ցելսիուսի։ Բայց որպեսզի տվյալ նյութը անցնի ագրեգացման գազային վիճակի, այն նախ պետք է անցնի հեղուկ վիճակով։ Այսպիսով, ծծմբի հալումը տեղի է ունենում հարյուր տասներեք աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում:
Երկրորդ տարբերակը մոնոկլինիկ ծծումբն է: Այն ասեղաձև բյուրեղ է՝ մուգ դեղին գույնով։ Առաջին տիպի ծծմբի հալումը, իսկ հետո դանդաղ սառեցումը հանգեցնում է այս տեսակի առաջացմանը։ Այս բազմազանությունն ունի գրեթե նույն ֆիզիկական բնութագրերը: Օրինակ, այս տեսակի ծծմբի եռման կետը դեռ նույն չորս հարյուր քառասունհինգ աստիճանն է։ Բացի այդ, կա այս նյութի այնպիսի բազմազանություն, ինչպիսին պլաստիկն է: Այն ստացվում է՝ լցնելով գրեթե մինչև եռացող ռոմբի տաքացրած սառը ջրի մեջ։ Այս տեսակի ծծմբի եռման կետը նույնն է։ Բայց նյութը ռետինի պես ձգվելու հատկություն ունի։
Ֆիզիկական բնութագրի մեկ այլ բաղադրիչ, որի մասին ես կցանկանայի խոսել, ծծմբի բռնկման ջերմաստիճանն է:
Այս ցուցանիշը կարող է տարբեր լինել՝ կախված նյութի տեսակից և դրա ծագումից: Օրինակ, տեխնիկական ծծմբի բռնկման ջերմաստիճանը հարյուր իննսուն աստիճան է: Սա բավականին ցածր ցուցանիշ է։ Այլ դեպքերում ծծմբի բռնկման կետը կարող է լինել երկու հարյուր քառասունութ աստիճան և նույնիսկ երկու հարյուր հիսունվեց: Ամեն ինչ կախված է նրանից, թե ինչ նյութից է այն արդյունահանվել, ինչ խտություն ունի։ Բայց կարելի է եզրակացնել, որ ծծմբի այրման ջերմաստիճանը բավականին ցածր է, համեմատած այլ քիմիական տարրերի հետ, այն դյուրավառ նյութ է։ Բացի այդ, երբեմն ծծումբը կարող է միավորվել ութ, վեց, չորս կամ երկու ատոմներից բաղկացած մոլեկուլների մեջ: Այժմ, հաշվի առնելով ծծումբը ֆիզիկայի տեսանկյունից, անցնենք հաջորդ բաժնին։
Ծծմբի քիմիական բնութագրումը
Այս տարրն ունի համեմատաբար ցածր ատոմային զանգված, այն հավասար է երեսուներկու գրամի մեկ մոլի։ Ծծմբի տարրի բնութագիրը ներառում է այս նյութի այնպիսի հատկանիշ, ինչպիսին է տարբեր աստիճանի օքսիդացման ունակությունը: Դրանով այն տարբերվում է, ասենք, ջրածնից կամ թթվածնից։ Նկատի ունենալով այն հարցը, թե որն է ծծմբային տարրի քիմիական բնութագիրը, հնարավոր չէ չնշել, որ, կախված պայմաններից, այն ցուցաբերում է ինչպես վերականգնող, այնպես էլ օքսիդացնող հատկություններ։ Այսպիսով, հերթականությամբ դիտարկենք տվյալ նյութի փոխազդեցությունը տարբեր քիմիական միացությունների հետ։
Ծծումբ և պարզ նյութեր
Պարզ նյութերը այն նյութերն են, որոնք պարունակում են միայն մեկ քիմիական տարր: Նրա ատոմները կարող են միանալ մոլեկուլների, ինչպես, օրինակ, թթվածնի դեպքում, կամ կարող են չմիանալ, ինչպես դա տեղի է ունենում մետաղների դեպքում։ Այսպիսով, ծծումբը կարող է արձագանքել մետաղների, այլ ոչ մետաղների և հալոգենների հետ:
Փոխազդեցություն մետաղների հետ
Այս տեսակի գործընթացն իրականացնելու համար պահանջվում է բարձր ջերմաստիճան: Այս պայմաններում տեղի է ունենում հավելման ռեակցիա: Այսինքն՝ մետաղի ատոմները միանում են ծծմբի ատոմների հետ՝ այդպիսով առաջացնելով բարդ նյութեր սուլֆիդներ։ Օրինակ, եթե երկու մոլ կալիում տաքացնեք՝ խառնելով դրանք մեկ մոլ ծծմբի հետ, ապա կստանաք մեկ մոլ այս մետաղի սուլֆիդ։ Հավասարումը կարելի է գրել հետևյալ ձևով՝ 2K + S = K 2 S։
Արձագանք թթվածնի հետ
Սա ծծմբի այրումն է: Այս գործընթացի արդյունքում ձևավորվում է դրա օքսիդը: Վերջինս կարող է լինել երկու տեսակի. Հետեւաբար, ծծմբի այրումը կարող է տեղի ունենալ երկու փուլով. Առաջինն այն է, երբ մեկ մոլ ծծումբը և մեկ մոլ թթվածինը կազմում են մեկ մոլ ծծմբի երկօքսիդ: Դուք կարող եք գրել այս քիմիական ռեակցիայի հավասարումը հետևյալ կերպ՝ S + O 2 \u003d SO 2: Երկրորդ փուլը թթվածնի ևս մեկ ատոմի ավելացումն է երկօքսիդին։ Դա տեղի է ունենում, եթե բարձր ջերմաստիճանում մեկ մոլ թթվածին ավելացնեք երկու մոլի վրա: Արդյունքում ստացվում է երկու մոլ ծծմբի եռօքսիդ: Այս քիմիական փոխազդեցության հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը՝ 2SO 2 + O 2 = 2SO 3: Այս ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է ծծմբաթթու։ Այսպիսով, իրականացնելով նկարագրված երկու գործընթացները, հնարավոր է ստացված եռօքսիդն անցնել ջրային գոլորշու շիթով։ Եվ մենք ստանում ենք Նման ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ. SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4:
Փոխազդեցություն հալոգենների հետ
Քիմիական, ինչպես մյուս ոչ մետաղները, թույլ են տալիս արձագանքել այս խմբի նյութերի հետ: Այն ներառում է միացություններ, ինչպիսիք են ֆտորը, բրոմը, քլորը, յոդը: Ծծումբը արձագանքում է դրանցից որևէ մեկի հետ, բացառությամբ վերջինի։ Որպես օրինակ կարող ենք բերել մեր դիտարկվող պարբերական աղյուսակի տարրի ֆտորացման գործընթացը։ Նշված ոչ մետաղը հալոգենով տաքացնելով՝ կարելի է ստանալ ֆտորի երկու տարբերակ։ Առաջին դեպքը. եթե վերցնենք մեկ մոլ ծծումբ և երեք մոլ ֆտոր, ապա կստանանք մեկ մոլ ֆտոր, որի բանաձևը SF 6 է։ Հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը՝ S + 3F 2 = SF 6: Բացի այդ, կա երկրորդ տարբերակը՝ եթե վերցնենք մեկ մոլ ծծումբ և երկու մոլ ֆտոր, ապա կստանանք մեկ մոլ ֆտոր SF 4 քիմիական բանաձևով։ Հավասարումը գրված է հետևյալ ձևով՝ S + 2F 2 = SF 4: Ինչպես տեսնում եք, ամեն ինչ կախված է այն համամասնություններից, որոնցում բաղադրիչները խառնվում են: Ճիշտ նույն կերպ հնարավոր է իրականացնել ծծմբի (կարող են առաջանալ նաև երկու տարբեր նյութեր) կամ բրոմացման գործընթացը։
Փոխազդեցություն այլ պարզ նյութերի հետ
Ծծմբի տարրի բնութագրումն այսքանով չի ավարտվում։ Նյութը կարող է նաև քիմիական ռեակցիայի մեջ մտնել ջրածնի, ֆոսֆորի և ածխածնի հետ։ Ջրածնի հետ փոխազդեցության շնորհիվ առաջանում է սուլֆիդաթթու։ Մետաղների հետ նրա փոխազդեցության արդյունքում կարող են ստացվել դրանց սուլֆիդներ, որոնք, իր հերթին, նույնպես ստացվում են նույն մետաղի հետ ծծմբի անմիջական արձագանքից։ Ծծմբի ատոմներին ջրածնի ատոմների ավելացումը տեղի է ունենում միայն շատ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում: Երբ ծծումբը փոխազդում է ֆոսֆորի հետ, առաջանում է նրա ֆոսֆիդը։ Այն ունի հետևյալ բանաձևը՝ P 2 S 3. Այս նյութից մեկ մոլ ստանալու համար անհրաժեշտ է վերցնել երկու մոլ ֆոսֆոր և երեք մոլ ծծումբ։ Երբ ծծումբը փոխազդում է ածխածնի հետ, առաջանում է դիտարկվող ոչ մետաղի կարբիդը։ Դրա քիմիական բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝ CS 2: Այս նյութից մեկ մոլ ստանալու համար հարկավոր է վերցնել մեկ մոլ ածխածին և երկու մոլ ծծումբ։ Վերը նկարագրված բոլոր հավելումների ռեակցիաները տեղի են ունենում միայն այն ժամանակ, երբ ռեակտիվները տաքացվում են բարձր ջերմաստիճանի: Մենք դիտարկել ենք ծծմբի փոխազդեցությունը պարզ նյութերի հետ, այժմ անցնենք հաջորդ կետին։
Ծծումբ և բարդ միացություններ
Միացություններն այն նյութերն են, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են երկու (կամ ավելի) տարբեր տարրերից։ Ծծմբի քիմիական հատկությունները թույլ են տալիս նրան արձագանքել այնպիսի միացությունների հետ, ինչպիսիք են ալկալիները, ինչպես նաև խտացված սուլֆատաթթուն: Այս նյութերի հետ նրա ռեակցիաները բավականին յուրօրինակ են։ Նախ, մտածեք, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ խնդրո առարկա ոչ մետաղը խառնվում է ալկալիի հետ: Օրինակ, եթե վերցնում եք վեց մոլ և ավելացնում երեք մոլ ծծումբ, ապա ստանում եք երկու մոլ կալիումի սուլֆիդ, մեկ մոլ տվյալ մետաղի սուլֆիտ և երեք մոլ ջուր։ Այս տեսակի ռեակցիան կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարմամբ. 6KOH + 3S \u003d 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O: Նույն սկզբունքով փոխազդեցությունը տեղի է ունենում, եթե ավելացնենք: դրան ավելացվում է սուլֆատաթթու: Եթե վերցնենք մեկ մոլ առաջին նյութից և երկու մոլ երկրորդ նյութից, ապա կստանանք հետևյալ արգասիքները՝ ծծմբի եռօքսիդ՝ երեք մոլի չափով, և նաև ջուր՝ երկու մոլ։ Այս քիմիական ռեակցիան կարող է տեղի ունենալ միայն այն դեպքում, երբ ռեակտիվները տաքացվեն մինչև բարձր ջերմաստիճան:
Համարվող ոչ մետաղի ձեռքբերումը
Կան մի քանի հիմնական մեթոդներ, որոնց միջոցով ծծումբը կարելի է արդյունահանել տարբեր նյութերից: Առաջին մեթոդը պիրիտից մեկուսացնելն է: Վերջինիս քիմիական բանաձեւն է FeS 2 ։ Երբ այս նյութը տաքացվում է մինչև բարձր ջերմաստիճան՝ առանց թթվածնի հասանելիության, կարելի է ձեռք բերել մեկ այլ երկաթի սուլֆիդ՝ FeS և ծծումբ: Ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ. Այս դեպքում կարելի է ձեռք բերել համարվող ոչ մետաղը և ջուրը։ Ռեակցիան իրականացնելու համար անհրաժեշտ է բաղադրիչները վերցնել երկու-մեկ մոլային հարաբերակցությամբ: Արդյունքում մենք ստանում ենք վերջնական արտադրանքը երկու-երկու համամասնությամբ: Այս քիմիական ռեակցիայի հավասարումը կարելի է գրել հետևյալ կերպ. պղինձ և այլն։
Արդյունաբերական օգտագործում
Ոչ մետաղը, որը մենք դիտարկում ենք, գտել է իր ամենալայն կիրառությունը քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Ինչպես վերը նշվեց, այստեղ այն օգտագործվում է դրանից սուլֆատաթթու ստանալու համար։ Բացի այդ, ծծումբն օգտագործվում է որպես լուցկիների արտադրության բաղադրիչ՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ այն դյուրավառ նյութ է։ Այն նաև անփոխարինելի է պայթուցիկ նյութերի, վառոդի, կայծակի և այլնի արտադրության մեջ: Բացի այդ, ծծումբն օգտագործվում է որպես վնասատուների դեմ պայքարի արտադրանքի բաղադրիչներից մեկը: Բժշկության մեջ այն օգտագործվում է որպես մաշկային հիվանդությունների համար դեղերի արտադրության բաղադրիչ։ Նաև խնդրո առարկա նյութը օգտագործվում է տարբեր ներկերի արտադրության մեջ։ Բացի այդ, այն օգտագործվում է ֆոսֆորի արտադրության մեջ:
Ծծմբի էլեկտրոնային կառուցվածքը
Ինչպես գիտեք, բոլոր ատոմները բաղկացած են միջուկից, որում կան պրոտոններ՝ դրական լիցքավորված մասնիկներ, և նեյտրոններ, այսինքն՝ զրոյական լիցք ունեցող մասնիկներ։ Էլեկտրոնները միջուկի շուրջը պտտվում են բացասական լիցքով։ Որպեսզի ատոմը չեզոք լինի, այն պետք է ունենա նույն թվով պրոտոններ և էլեկտրոններ իր կառուցվածքում: Եթե վերջիններս ավելի շատ են, սա արդեն բացասական իոն է՝ անիոն։ Եթե, ընդհակառակը, պրոտոնների թիվն ավելի մեծ է, քան էլեկտրոնների թիվը, սա դրական իոն է կամ կատիոն: Ծծմբի անիոնը կարող է հանդես գալ որպես թթվային մնացորդ: Այն այնպիսի նյութերի մոլեկուլների մի մասն է, ինչպիսիք են սուլֆիդային թթուն (ջրածնի սուլֆիդ) և մետաղների սուլֆիդները։ Էլեկտրոլիտիկ տարանջատման ժամանակ առաջանում է անիոն, որն առաջանում է, երբ նյութը լուծվում է ջրում։ Այս դեպքում մոլեկուլը քայքայվում է կատիոնի, որը կարող է ներկայացվել որպես մետաղ կամ ջրածնի իոն, ինչպես նաև կատիոն՝ թթվային մնացորդի իոն կամ հիդրօքսիլ խումբ (OH-):
Քանի որ պարբերական աղյուսակում ծծմբի սերիական թիվը տասնվեց է, կարող ենք եզրակացնել, որ հենց այս թվով պրոտոններ կան նրա միջուկում։ Ելնելով դրանից՝ կարող ենք ասել, որ շուրջը պտտվում են նաև տասնվեց էլեկտրոններ։ Նեյտրոնների թիվը կարելի է գտնել՝ հանելով քիմիական տարրի սերիական համարը մոլային զանգվածից՝ 32 - 16 \u003d 16: Յուրաքանչյուր էլեկտրոն չի պտտվում պատահականորեն, այլ որոշակի ուղեծրի երկայնքով: Քանի որ ծծումբը քիմիական տարր է, որը պատկանում է պարբերական համակարգի երրորդ շրջանին, միջուկի շուրջ երեք ուղեծր կա։ Առաջինն ունի երկու էլեկտրոն, երկրորդը՝ ութ, իսկ երրորդը՝ վեց։ Ծծմբի ատոմի էլեկտրոնային բանաձեւը գրված է հետեւյալ կերպ՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4:
Բնության մեջ տարածվածություն
Հիմնականում դիտարկվող քիմիական տարրը հանդիպում է միներալների բաղադրության մեջ, որոնք տարբեր մետաղների սուլֆիդներ են։ Առաջին հերթին դա պիրիտ է՝ երկաթի աղ; այն նաև կապար է, արծաթ, պղնձի փայլ, ցինկի խառնուրդ, դարչինը՝ սնդիկի սուլֆիդ։ Բացի այդ, ծծումբը կարող է ներառվել նաև օգտակար հանածոների բաղադրության մեջ, որոնց կառուցվածքը ներկայացված է երեք և ավելի քիմիական տարրերով։
Օրինակ՝ խալկոպիրիտ, միրաբիլիտ, կիեզերիտ, գիպս։ Դուք կարող եք նրանցից յուրաքանչյուրը ավելի մանրամասն դիտարկել: Պիրիտը երկաթի սուլֆիդ է կամ FeS 2: Այն ունի բաց դեղին գույն՝ ոսկեգույն փայլով։ Այս հանքանյութը հաճախ կարելի է գտնել որպես կեղտ լապիս լազուլիում, որը լայնորեն օգտագործվում է զարդեր պատրաստելու համար։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ այս երկու օգտակար հանածոները հաճախ ունեն ընդհանուր հանքավայր։ Պղնձի փայլը՝ խալկոցիտը, կամ քալկոզինը, կապտավուն մոխրագույն նյութ է, որը նման է մետաղին։ և արծաթե փայլը (արգենտիտ) ունեն նմանատիպ հատկություններ՝ երկուսն էլ մետաղների տեսք ունեն, ունեն մոխրագույն գույն։ Cinnabar-ը դարչնագույն-կարմիր ձանձրալի հանքանյութ է՝ մոխրագույն բծերով: Խալկոպիրիտը, որի քիմիական բանաձևը CuFeS 2 է, ոսկեգույն դեղին է, այն կոչվում է նաև ոսկե խառնուրդ: Ցինկի խառնուրդը (սֆալերիտը) կարող է ունենալ սաթից մինչև կրակոտ նարնջագույն գույն: Mirabilite - Na 2 SO 4 x10H 2 O - թափանցիկ կամ սպիտակ բյուրեղներ: Այն նաև կոչվում է բժշկության մեջ օգտագործված։ Կիեզերիտի քիմիական բանաձևը MgSO 4 xH 2 O է: Այն կարծես սպիտակ կամ անգույն փոշի է: Գիպսի քիմիական բանաձևը CaSO 4 x2H 2 O է: Բացի այդ, այս քիմիական տարրը կենդանի օրգանիզմների բջիջների մի մասն է և կարևոր հետքի տարր է:
Ծծմբի այրման միջոցով բովող գազ ստանալիս այն կեղտից մաքրելու կարիք չկա։ Նախապատրաստական փուլը կներառի միայն գազի չորացում և թթվային հեռացում: Երբ ծծումբն այրվում է, անդառնալի էկզոտերմիկ ռեակցիա է տեղի ունենում.
Ս + Օ 2 = ԱՅՍՊԵՍ 2 (1)
շատ մեծ քանակությամբ ջերմության արտանետմամբ. H \u003d -362.4 կՋ / մոլի փոփոխություն կամ զանգվածի միավորի առումով 362.4 / 32 \u003d 11.325 կՋ / տ \u003d 11325 կՋ / կգ Ս.
Այրման համար մատակարարվող հալված հեղուկ ծծումբը գոլորշիանում է (եռում) 444,6 *C ջերմաստիճանում; գոլորշիացման ջերմությունը 288 կՋ/կգ է։ Ինչպես երևում է վերը նշված տվյալներից, ծծմբի այրման ռեակցիայի ջերմությունը միանգամայն բավարար է հումքը գոլորշիացնելու համար, ուստի ծծմբի և թթվածնի փոխազդեցությունը տեղի է ունենում գազային փուլում (միատարր ռեակցիա):
Արդյունաբերության մեջ ծծմբի այրումն իրականացվում է հետևյալ կերպ. Ծծումբը նախապես հալվում է (դրա համար կարող եք օգտագործել ջրային գոլորշի, որը ստացվում է ծծմբի հիմնական այրման ռեակցիայի ջերմությունից): Քանի որ ծծմբի հալման կետը համեմատաբար ցածր է, հեշտ է առանձնացնել մեխանիկական կեղտերը, որոնք չեն անցել հեղուկ փուլ՝ նստելով և հետագայում ֆիլտրելով ծծմբից, և ստանալ բավարար մաքրության հումք: Հալած ծծումբն այրելու համար օգտագործվում են երկու տեսակի վառարաններ. վարդակ և ցիկլոն:Անհրաժեշտ է ապահովել դրանցում հեղուկ ծծմբի ցողում՝ դրա արագ գոլորշիացման և ապարատի բոլոր մասերում օդի հետ հուսալի շփում ապահովելու համար։
Վառարանից թրծվող գազը մտնում է թափոնների ջերմության կաթսա, այնուհետև հաջորդող սարքեր:
Տապակվող գազում ծծմբի երկօքսիդի կոնցենտրացիան կախված է այրման համար մատակարարվող ծծմբի և օդի հարաբերակցությունից: Եթե օդը վերցվում է ստոյխիոմետրիկ քանակությամբ, այսինքն. յուրաքանչյուր մոլ ծծմբի համար 1 մոլ թթվածին, այնուհետև ծծմբի ամբողջական այրման դեպքում կոնցենտրացիան հավասար կլինի C օդում թթվածնի ծավալային բաժնին, ուստի 2. max \u003d 21%: Այնուամենայնիվ, օդը սովորաբար ավելցուկ է վերցվում, հակառակ դեպքում վառարանի ջերմաստիճանը չափազանց բարձր կլինի:
Ծծմբի ադիաբատիկ այրման դեպքում ստոյխիոմետրիկ բաղադրության ռեակցիոն խառնուրդի կրակման ջերմաստիճանը կկազմի ~ 1500*C: Գործնական առումով, վառարանում ջերմաստիճանի բարձրացման հնարավորությունը սահմանափակվում է նրանով, որ 1300*C-ից բարձր վառարանի երեսպատումը և գազի խողովակները արագորեն քայքայվում են: Սովորաբար ծծումբն այրելիս ստացվում է 13 - 14% SO 2 պարունակող բովող գազ։
2. so2-ի կոնտակտային օքսիդացում so3
Ծծմբի երկօքսիդի կոնտակտային օքսիդացումը տարասեռ օքսիդատիվ էկզոթերմիկ կատալիզի բնորոշ օրինակ է:
Սա ամենաուսումնասիրված կատալիտիկ սինթեզներից մեկն է։ ԽՍՀՄ-ում SO 2-ի SO 3 օքսիդացման ուսումնասիրության և կատալիզատորների մշակման առավել մանրակրկիտ աշխատանքը կատարել է Գ.Կ. Բորեսկովը։ Ծծմբի երկօքսիդի օքսիդացման ռեակցիա
ԱՅՍՊԵՍ 2 + 0,5 Օ 2 = ԱՅՍՊԵՍ 3 (2)
բնութագրվում է ակտիվացման էներգիայի շատ բարձր արժեքով և, հետևաբար, դրա գործնական իրականացումը հնարավոր է միայն կատալիզատորի առկայության դեպքում:
Արդյունաբերության մեջ SO 2-ի օքսիդացման հիմնական կատալիզատորը վանադիումի օքսիդի V 2 O 5 (վանադիումի շփման զանգված) վրա հիմնված կատալիզատորն է։ Այս ռեակցիայի կատալիտիկ ակտիվությունը դրսևորվում է նաև այլ միացություններով, հիմնականում՝ պլատինով։ Այնուամենայնիվ, պլատինե կատալիզատորները չափազանց զգայուն են նույնիսկ մկնդեղի, սելենի, քլորի և այլ կեղտերի հետքերի նկատմամբ, և, հետևաբար, աստիճանաբար փոխարինվեցին վանադիումի կատալիզատորներով:
Ռեակցիայի արագությունը մեծանում է թթվածնի կոնցենտրացիայի ավելացմամբ, ուստի արդյունաբերության մեջ գործընթացն իրականացվում է դրա ավելցուկով։
Քանի որ SO 2 օքսիդացման ռեակցիան պատկանում է էկզոթերմիկ տիպին, դրա իրականացման համար ջերմաստիճանի ռեժիմը պետք է մոտենա օպտիմալ ջերմաստիճանների գծին: Ջերմաստիճանի ռեժիմի ընտրությունը լրացուցիչ պարտադրվում է կատալիզատորի հատկությունների հետ կապված երկու սահմանափակումներով: Ջերմաստիճանի ստորին սահմանը վանադիումի կատալիզատորների բռնկման ջերմաստիճանն է, որը, կախված կատալիզատորի հատուկ տեսակից և գազի բաղադրությունից, կազմում է 400 - 440 * C: ջերմաստիճանի վերին սահմանը 600 - 650*C է և որոշվում է նրանով, որ այս ջերմաստիճաններից բարձր կատալիզատորի կառուցվածքը վերադասավորվում է և այն կորցնում է իր ակտիվությունը:
400 - 600 * C միջակայքում գործընթացն իրականացվում է այնպես, որ փոխակերպման աստիճանի բարձրացման հետ ջերմաստիճանը նվազում է:
Արդյունաբերության մեջ առավել հաճախ օգտագործվում են արտաքին ջերմափոխանակմամբ դարակային կոնտակտային սարքեր: Ջերմափոխանակման սխեման ենթադրում է ռեակցիայի ջերմության առավելագույն օգտագործում՝ աղբյուրի գազի տաքացման և դարակների միջև գազի միաժամանակյա սառեցման համար:
Ծծմբաթթվի արդյունաբերության առջեւ ծառացած ամենակարեւոր խնդիրներից մեկը ծծմբի երկօքսիդի փոխակերպման աստիճանի բարձրացումն է եւ դրա արտանետումները մթնոլորտ նվազեցնելը: Այս խնդիրը կարող է լուծվել մի քանի եղանակով.
Այս խնդրի լուծման ամենառացիոնալ մեթոդներից մեկը, որը լայնորեն կիրառվում է ծծմբաթթվի արդյունաբերության մեջ, կրկնակի շփման և կրկնակի կլանման մեթոդն է (DKDA): Հավասարակշռությունը աջ տեղափոխելու և պրոցեսի եկամտաբերությունը մեծացնելու, ինչպես նաև պրոցեսի արագությունը բարձրացնելու համար գործընթացն իրականացվում է այս մեթոդով։ Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ ռեակցիայի խառնուրդը, որում SO 2-ի փոխակերպման աստիճանը 90-95% է, սառչում և ուղարկվում է միջանկյալ կլանիչ՝ SO 3-ը առանձնացնելու համար: Մնացած ռեակցիայի գազում O 2 :SO 2-ի հարաբերակցությունը զգալիորեն մեծանում է, ինչը հանգեցնում է ռեակցիայի հավասարակշռության աջ տեղաշարժի: Նոր ջեռուցվող ռեակցիայի գազը կրկին սնվում է կոնտակտային ապարատի մեջ, որտեղ մնացած SO 2-ի փոխակերպման 95%-ը հասնում է մեկ կամ երկու կատալիզատորի շերտերի վրա:SO 2-ի ընդհանուր փոխակերպումն այս գործընթացում կազմում է 99,5%-99,8%:
