1. Αντίσταση διάβρωσης
Ακροφύσια FGDΛειτουργούν σε εξαιρετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα που περιέχουν οξείδια θείου, χλωρίδια και άλλα επιθετικά χημικά. Το κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου (SIC) επιδεικνύει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση με απώλεια μάζας μικρότερη από 0,1% σε διαλύματα ρΗ 1-14 (ανά δοκιμή ASTM C863). Σε σύγκριση με τον ανοξείδωτο χάλυβα (PREN 18-25) και τα κράματα νικελίου (PREN 30-40), το SIC διατηρεί δομική ακεραιότητα χωρίς να σπρώχνει ή να έχει σπάσιμο διάβρωσης στρες ακόμη και σε συμπυκνωμένα οξέα σε αυξημένες θερμοκρασίες.
2. Σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας
Οι θερμοκρασίες λειτουργίας σε συστήματα αποκοπής υγρού καυσαερίου συνήθως κυμαίνονται 60-80 ° C με αιχμές που υπερβαίνουν τους 120 ° C. Το SIC Ceramic διατηρεί το 85% της αντοχής της θερμοκρασίας δωματίου στους 1400 ° C, ξεπερνά τα κεραμικά της αλουμίνας (απώλεια 50% κατά 1000 ° C) και ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες. Η θερμική αγωγιμότητά του (120 W/M · K) επιτρέπει την αποτελεσματική διάχυση της θερμότητας, εμποδίζοντας τη συσσώρευση θερμικής πίεσης.
3. Αντίσταση φθοράς
Με σκληρότητα Vickers 28 GPa και σκληρότητα κατάγματος 4,6 MPa · M¹/², το SIC παρουσιάζει ανώτερη αντίσταση διάβρωσης έναντι σωματιδίων τέφρας πτήσης (MOHS 5-7). Οι δοκιμές πεδίου δείχνουν ότι τα ακροφύσια SIC διατηρούν <5% φθορά μετά από 20.000 ώρες υπηρεσίας, σε σύγκριση με 30-40% φθορά σε ακροφύσια αλουμίνας και πλήρη αποτυχία των επικαλυμμένων με πολυμερές μετάλλων εντός 8.000 ωρών.
4. Χαρακτηριστικά ροής
Η επιφάνεια που δεν έχει δοθεί η συσσώρευση SIC (γωνία επαφής> 100 °) επιτρέπει την ακριβή διασπορά του ιλύου με τιμές CV <5%. Η εξαιρετικά ομιαλώδη επιφάνεια (RA 0,2-0,4μm) μειώνει την πτώση της πίεσης κατά 15-20% σε σύγκριση με τα ακροφύσια μετάλλων, διατηρώντας ταυτόχρονα σταθερούς συντελεστές εκκένωσης (± 1%) σε μακροχρόνια λειτουργία.
5. Συντήρηση απλότητας
Η χημική αδράνεια του SIC επιτρέπει επιθετικές μεθόδους καθαρισμού, όπως:
- Υψηλό πίδακα υψηλής πίεσης (έως 250 bar)
- Υπερηχητικός καθαρισμός με αλκαλικά διαλύματα
- Αποστείρωση ατμού στους 150 ° C
Χωρίς κίνδυνο υποβάθμισης της επιφάνειας που είναι κοινή σε ακροφύσια μεταλλικών ή επικαλυμμένων από πολυμερές.
6. Οικονομικά κύκλου ζωής
Ενώ το αρχικό κόστος για τα ακροφύσια SIC είναι 2-3 × υψηλότερο από τον τυπικό ανοξείδωτο χάλυβα 316L, η διάρκεια ζωής τους 8-10 ετών (VS 2-3 ετών για μέταλλα) μειώνει τη συχνότητα αντικατάστασης κατά 70%. Τα συνολικά έξοδα ιδιοκτησίας παρουσιάζουν εξοικονόμηση 40-60% σε διάστημα 10 ετών, με μηδενικό χρόνο διακοπής για επισκευές επιτόπου.
7. Περιβαλλοντική συμβατότητα
Το SIC επιδεικνύει απαράμιλλη απόδοση σε ακραίες συνθήκες:
- Αντίσταση ψεκασμού αλατιού: 0% αλλαγή μάζας μετά από 5000 ώρες ASTM B117 δοκιμή
- Λειτουργία σημείου δρόσου οξέος: αντέχει 160 ° C H2SO4 ατμούς
- Αντίσταση θερμικού σοκ: επιβιώνει 1000 ° C → 25 ° C κύκλοι απόσβεσης
8. Ιδιότητες κατά της κλιμάκωσης
Η ομοιοπολική ατομική δομή του SIC δημιουργεί μια μη αντιδραστική επιφάνεια με ρυθμούς κλιμάκωσης 80% χαμηλότερα από τις μεταλλικές εναλλακτικές λύσεις. Οι κρυσταλλογραφικές μελέτες αποκαλύπτουν ότι οι αποθέσεις ασβεστίου και γύψου σχηματίζουν ασθενέστερους δεσμούς (προσκόλληση <1 MPa) σε SIC έναντι> 5 MPa σε μέταλλα, επιτρέποντας ευκολότερη μηχανική απομάκρυνση.
Τεχνικό συμπέρασμα
Το κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου εμφανίζεται ως η βέλτιστη επιλογή υλικού για τα ακροφύσια FGD μέσω ολοκληρωμένης αξιολόγησης απόδοσης:
- 10 × μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τις μεταλλικές εναλλακτικές λύσεις
- 92% μείωση της μη προγραμματισμένης συντήρησης
- 35% βελτίωση στην αποδοτικότητα απομάκρυνσης SO2 μέσω συνεπών μοτίβων ψεκασμού
- Πλήρης συμμόρφωση με τα πρότυπα εκπομπών EPA 40 CFR Part 63
Με τεχνικές παραγωγής προωθητικής παραγωγής, όπως η συσσώρευση υγρής φάσης και η επίστρωση CVD, τα ακροφύσια SIC επόμενης γενιάς επιτυγχάνουν επιφανειακά φινιρίσματα υπο-μικροσκοπίου και σύνθετες γεωμετρίες που προηγουμένως ανέφεραν σε κεραμικά. Αυτή η τεχνολογική εξέλιξη τοποθετεί το καρβίδιο του πυριτίου ως υλικό επιλογής για συστήματα καθαρισμού καυσαερίων επόμενης γενιάς.
Χρόνος δημοσίευσης: Mar-20-2025