1. Korrosjebestriding
FGD-nozzlesoperearje yn tige korrosive omjouwings mei sweveloxiden, chloriden en oare agressive gemikaliën. Silisiumkarbid (SiC) keramyk toant útsûnderlike korrosjebestriding mei minder as 0,1% massaferlies yn pH 1-14 oplossingen (neffens ASTM C863-testen). Yn ferliking mei roestfrij stiel (PREN 18-25) en nikkellegeringen (PREN 30-40) behâldt SiC strukturele yntegriteit sûnder put- of spanningskorrosje, sels yn konsintrearre soeren by ferhege temperatueren.
2. Stabiliteit by hege temperatueren
Bedriuwstemperatueren yn wiete rookgasûntsulfurisaasjesystemen fariearje typysk fan 60-80 °C mei pieken boppe 120 °C. SiC-keramyk behâldt 85% fan syn keamertemperatuersterkte by 1400 °C, en presteart better as aluminiumoxide-keramyk (ferliest 50% sterkte by 1000 °C) en waarmtebestindige stielen. Syn termyske geliedingsfermogen (120 W/m·K) makket effisjinte waarmteôffier mooglik, wêrtroch't termyske stressopbou foarkomt.
3. Draachbestindigens
Mei in Vickers-hurdens fan 28 GPa en in brektaaiens fan 4,6 MPa·m¹/² toant SiC superieure eroazjebestriding tsjin fleanasdieltsjes (Mohs 5-7). Fjildtests litte sjen dat SiC-dûsen nei 20.000 tsjinstoeren in slijtage fan <5% behâlde, yn ferliking mei 30-40% slijtage yn aluminiumoxide-dûsen en folslein falen fan polymeer-coated metalen binnen 8.000 oeren.
4. Flowkarakteristiken
It net-bevochtigjende oerflak fan reaksje-bonded SiC (kontakthoeke >100°) makket krekte slurryfersprieding mooglik mei CV-wearden <5%. It ultra-glêde oerflak (Ra 0.2-0.4μm) ferminderet de drukfal mei 15-20% yn ferliking mei metalen nozzles, wylst stabile ûntladingskoëffisiënten (±1%) behâlden wurde oer lange termyn operaasje.
5. Ienfâld fan ûnderhâld
De gemyske inertheid fan SiC makket agressive skjinmeitsmetoaden mooglik, ynklusyf:
- Hegedruk wetterstraal (oant 250 bar)
- Ultrasone reiniging mei alkaline oplossingen
- Stoomsterilisaasje by 150 °C
Sûnder risiko fan oerflakdegradaasje dy't gewoanlik is yn polymeerbeklaaide of bedekte metalen nozzles.
6. Libbensyklusekonomy
Wylst de earste kosten foar SiC-nozzles 2-3 kear heger binne as standert 316L roestfrij stiel, ferminderet har libbensdoer fan 8-10 jier (tsjin 2-3 jier foar metalen) de ferfangingsfrekwinsje mei 70%. De totale eigendomskosten litte in besparring fan 40-60% sjen oer perioaden fan 10 jier, mei nul downtime foar reparaasjes op it plak.
7. Miljeukompatibiliteit
SiC demonstrearret ongeëvenaarde prestaasjes yn ekstreme omstannichheden:
- Wjerstân tsjin sâltnevel: 0% massaferoaring nei 5000 oeren ASTM B117-testen
- Soere dauwpuntoperaasje: Bestindich tsjin 160 °C H2SO4-dampen
- Termyske skokbestindigens: Oerlibbet 1000 °C → 25 °C blussyklusen
8. Anti-skaal eigenskippen
De kovalente atoomstruktuer fan SiC makket in net-reaktyf oerflak mei skalearringssnelheden dy't 80% leger binne as metaalalternativen. Kristallografyske stúdzjes litte sjen dat kalsyt- en gipsôfsettings swakkere biningen foarmje (adhesion <1 MPa) op SiC yn ferliking mei >5 MPa op metalen, wêrtroch't makliker meganyske ferwidering mooglik is.
Technyske konklúzje
Silisiumkarbidkeramyk komt nei foaren as de optimale materiaalkeuze foar FGD-nozzles troch wiidweidige prestaasje-evaluaasje:
- 10 kear langere libbensdoer as metalen alternativen
- 92% reduksje yn net-plande ûnderhâld
- 35% ferbettering yn SO2-ferwideringseffisjinsje troch konsekwinte spuitpatroanen
- Folsleine neilibjen fan EPA 40 CFR Diel 63 útstjitnormen
Mei foarútstribjende produksjetechniken lykas floeibere faze-sintering en CVD-coating, berikke SiC-nozzles fan 'e folgjende generaasje submikron oerflakôfwerkingen en komplekse geometryen dy't earder net te berikken wiene yn keramyk. Dizze technologyske evolúsje posysjonearret silisiumkarbid as it materiaal fan kar foar rookgasreinigingssystemen fan 'e folgjende generaasje.
Pleatsingstiid: 20 maart 2025