1. Устойчивост на корозия
Дюзи за дегистология (FGD)работят в силно корозивни среди, съдържащи серни оксиди, хлориди и други агресивни химикали. Силициево-карбидната (SiC) керамика демонстрира изключителна устойчивост на корозия с по-малко от 0,1% загуба на маса в разтвори с pH 1-14 (съгласно изпитване ASTM C863). В сравнение с неръждаемата стомана (PREN 18-25) и никеловите сплави (PREN 30-40), SiC поддържа структурна цялост без точкова или корозионно напукване под напрежение, дори в концентрирани киселини при повишени температури.
2. Стабилност при високи температури
Работните температури в системите за мокро десулфуриране на димни газове обикновено варират 60-80°C с пикове над 120°C. SiC керамиката запазва 85% от якостта си при стайна температура при 1400°C, превъзхождайки алуминиево-окисната керамика (губи 50% якост при 1000°C) и топлоустойчивите стомани. Нейната топлопроводимост (120 W/m·K) позволява ефективно разсейване на топлината, предотвратявайки натрупването на термично напрежение.
3. Устойчивост на износване
С твърдост по Викерс от 28 GPa и жилавост на разрушаване от 4,6 MPa·m¹/², SiC показва превъзходна устойчивост на ерозия срещу частици от летяща пепел (Mohs 5-7). Полевите тестове показват, че дюзите от SiC поддържат <5% износване след 20 000 работни часа, в сравнение с 30-40% износване при дюзите от алуминиев оксид и пълна повреда на металите с полимерно покритие в рамките на 8000 часа.
4. Характеристики на потока
Немокрящата повърхност на реакционно свързан SiC (ъгъл на контакт >100°) позволява прецизно разпръскване на суспензията със стойности на CV <5%. Нейната ултрагладка повърхност (Ra 0.2-0.4μm) намалява пада на налягането с 15-20% в сравнение с металните дюзи, като същевременно поддържа стабилни коефициенти на изпускане (±1%) при продължителна работа.
5. Лесна поддръжка
Химическата инертност на SiC позволява агресивни методи за почистване, включително:
- Водна струя с високо налягане (до 250 бара)
- Ултразвуково почистване с алкални разтвори
- Стерилизация с пара при 150°C
Без риск от повърхностно разрушаване, характерно за металните дюзи с полимерно покритие или покритие.
6. Икономика на жизнения цикъл
Въпреки че първоначалните разходи за SiC дюзи са 2-3 пъти по-високи от тези за стандартната неръждаема стомана 316L, техният 8-10-годишен експлоатационен живот (спрямо 2-3 години за метали) намалява честотата на подмяна със 70%. Общите разходи за собственост показват 40-60% спестявания за 10-годишни периоди, с нулев престой за ремонти на място.
7. Екологична съвместимост
SiC демонстрира несравнима производителност в екстремни условия:
- Устойчивост на солена мъгла: 0% промяна в масата след 5000 часа тестване по ASTM B117
- Работа при точка на оросяване с киселина: Издържа на пари от H2SO4 при 160°C
- Устойчивост на термичен шок: Издържа цикли на закаляване от 1000°C до 25°C
8. Свойства против котлен камък
Ковалентната атомна структура на SiC създава нереактивна повърхност със скорости на образуване на накип с 80% по-ниски от металните алтернативи. Кристалографските изследвания показват, че калцитните и гипсовите отлагания образуват по-слаби връзки (адхезия <1 MPa) върху SiC в сравнение с >5 MPa върху метали, което позволява по-лесно механично отстраняване.
Техническо заключение
Силициево-карбидната керамика се очертава като оптимален избор на материал за дюзи за дифракционно изгаряне (FGD) чрез цялостна оценка на производителността:
- 10 пъти по-дълъг експлоатационен живот от металните алтернативи
- 92% намаление на непланираната поддръжка
- 35% подобрение в ефективността на отстраняване на SO2 чрез постоянни модели на пръскане
- Пълно съответствие със стандартите за емисии EPA 40 CFR Part 63
С усъвършенстващите се производствени техники, като течнофазно синтероване и CVD покритие, дюзите от следващо поколение SiC постигат субмикронни повърхностни обработки и сложни геометрии, които преди това бяха недостижими в керамиката. Тази технологична еволюция позиционира силициевия карбид като предпочитан материал за системи за пречистване на димни газове от следващо поколение.
Време на публикуване: 20 март 2025 г.