1. Otpornost na koroziju
FGD mlaznicerade u vrlo korozivnim okruženjima koja sadrže sumporne okside, kloride i druge agresivne kemikalije. Silicijeva karbidna (SiC) keramika pokazuje iznimnu otpornost na koroziju s gubitkom mase manjim od 0,1% u otopinama pH 1-14 (prema ASTM C863 ispitivanju). U usporedbi s nehrđajućim čelikom (PREN 18-25) i legurama nikla (PREN 30-40), SiC održava strukturni integritet bez rupičastog pucanja ili korozije pod naponom čak i u koncentriranim kiselinama na povišenim temperaturama.
2. Stabilnost na visokim temperaturama
Radne temperature u sustavima za mokro odsumporavanje dimnih plinova obično se kreću od 60-80 °C s skokovima koji prelaze 120 °C. SiC keramika zadržava 85% svoje čvrstoće na sobnoj temperaturi na 1400 °C, nadmašujući aluminijevu keramiku (gubitak 50% čvrstoće na 1000 °C) i toplinski otporne čelike. Njena toplinska vodljivost (120 W/m·K) omogućuje učinkovito odvođenje topline, sprječavajući nakupljanje toplinskog naprezanja.
3. Otpornost na habanje
S tvrdoćom po Vickersu od 28 GPa i žilavošću od 4,6 MPa·m¹/², SiC pokazuje vrhunsku otpornost na eroziju čestica letećeg pepela (Mohs 5-7). Terenska ispitivanja pokazuju da SiC mlaznice održavaju <5% trošenja nakon 20 000 radnih sati, u usporedbi s 30-40% trošenja kod mlaznica od aluminijevog oksida i potpunim otkazivanjem metala obloženih polimerom unutar 8 000 sati.
4. Karakteristike protoka
Nekvašljiva površina reakcijski vezanog SiC-a (kontaktni kut >100°) omogućuje precizno raspršivanje suspenzije s CV vrijednostima <5%. Njegova ultra glatka površina (Ra 0,2-0,4μm) smanjuje pad tlaka za 15-20% u usporedbi s metalnim mlaznicama, uz održavanje stabilnih koeficijenata ispuštanja (±1%) tijekom dugotrajnog rada.
5. Jednostavnost održavanja
Kemijska inertnost SiC-a omogućuje agresivne metode čišćenja, uključujući:
- Vodeni mlaz visokog tlaka (do 250 bara)
- Ultrazvučno čišćenje alkalnim otopinama
- Sterilizacija parom na 150°C
Bez rizika od degradacije površine uobičajene kod metalnih mlaznica obloženih polimerom ili premazanih.
6. Ekonomija životnog ciklusa
Iako su početni troškovi za SiC mlaznice 2-3× veći od standardnog nehrđajućeg čelika 316L, njihov vijek trajanja od 8-10 godina (u usporedbi s 2-3 godine za metale) smanjuje učestalost zamjene za 70%. Ukupni troškovi vlasništva pokazuju uštedu od 40-60% tijekom razdoblja od 10 godina, bez zastoja za popravke na licu mjesta.
7. Kompatibilnost s okolišem
SiC pokazuje neusporedive performanse u ekstremnim uvjetima:
- Otpornost na slanu maglu: 0% promjene mase nakon 5000 sati ispitivanja ASTM B117
- Rad na kiseloj točki rosišta: Otporan na pare H2SO4 od 160°C
- Otpornost na toplinski udar: Preživljava cikluse kaljenja od 1000°C do 25°C
8. Svojstva protiv kamenca
Kovalentna atomska struktura SiC-a stvara nereaktivnu površinu s brzinama stvaranja kamenca koje su 80% niže od metalnih alternativa. Kristalografske studije pokazuju da naslage kalcita i gipsa tvore slabije veze (adhezija <1 MPa) na SiC-u u usporedbi s >5 MPa na metalima, što omogućuje lakše mehaničko uklanjanje.
Tehnički zaključak
Silicij-karbidna keramika se pokazala kao optimalan izbor materijala za FGD mlaznice kroz sveobuhvatnu evaluaciju performansi:
- 10× dulji vijek trajanja od metalnih alternativa
- 92% smanjenje neplaniranog održavanja
- 35% poboljšanje učinkovitosti uklanjanja SO2 kroz dosljedne uzorke prskanja
- Potpuna usklađenost s EPA 40 CFR Part 63 standardima emisija
S naprednim proizvodnim tehnikama poput sinteriranja u tekućoj fazi i CVD premazivanja, SiC mlaznice sljedeće generacije postižu submikronske površinske završne obrade i složene geometrije koje prije nisu bile dostupne u keramici. Ova tehnološka evolucija pozicionira silicijev karbid kao materijal izbora za sustave za čišćenje dimnih plinova sljedeće generacije.
Vrijeme objave: 20. ožujka 2025.