1. Korrózióállóság
FGD fúvókákerősen korrozív környezetben működnek, kén-oxidokat, kloridokat és más agresszív vegyszereket tartalmazva. A szilícium-karbid (SiC) kerámia kivételes korrózióállóságot mutat, kevesebb mint 0,1%-os tömegveszteséggel pH 1-14 oldatokban (az ASTM C863 vizsgálat szerint). A rozsdamentes acélhoz (PREN 18-25) és a nikkelötvözetekhez (PREN 30-40) képest a SiC megőrzi szerkezeti integritását gödrösödés vagy feszültségkorrózió nélkül, még tömény savakban, magas hőmérsékleten is.
2. Magas hőmérsékletű stabilitás
A nedves füstgáz kéntelenítő rendszerekben az üzemi hőmérséklet jellemzően 60-80°C között mozog, a csúcsok meghaladják a 120°C-ot. A SiC kerámia szobahőmérsékletű szilárdságának 85%-át megtartja 1400°C-on, felülmúlva az alumínium-oxid kerámiákat (1000°C-on 50%-os szilárdságvesztéssel) és a hőálló acélokat. Hővezető képessége (120 W/m·K) lehetővé teszi a hatékony hőelvezetést, megakadályozva a hőfeszültség kialakulását.
3. Kopásállóság
28 GPa Vickers-keménységével és 4,6 MPa·m¹/² törési szívósságával a SiC kiváló erózióállóságot mutat a pernyerészecskékkel szemben (Mohs 5-7). A terepi tesztek azt mutatják, hogy a SiC fúvókák 20 000 üzemóra után is <5%-os kopást mutatnak, szemben az alumínium-oxid fúvókák 30-40%-os kopásával és a polimerbevonatú fémek 8000 órán belüli teljes meghibásodásával.
4. Áramlási jellemzők
A reakciókötésű SiC nem nedvesedő felülete (érintkezési szög >100°) precíz zagyszórást tesz lehetővé <5%-os variációs együtthatóval. Ultrasima felülete (Ra 0,2-0,4 μm) 15-20%-kal csökkenti a nyomásesést a fém fúvókákhoz képest, miközben hosszú távú üzem során stabil kiáramlási együtthatókat (±1%) tart fenn.
5. Karbantartás egyszerűsége
A SiC kémiai inertsége lehetővé teszi az agresszív tisztítási módszerek alkalmazását, beleértve:
- Nagynyomású vízsugár (akár 250 bar)
- Ultrahangos tisztítás lúgos oldatokkal
- Gőzsterilizálás 150°C-on
A polimerrel bélelt vagy bevonatolt fém fúvókákra jellemző felületi degradáció kockázata nélkül.
6. Életciklus-gazdaságtan
Míg a SiC fúvókák kezdeti költsége 2-3-szor magasabb, mint a standard 316L rozsdamentes acélé, 8-10 éves élettartamuk (szemben a fémek 2-3 évével) 70%-kal csökkenti a csere gyakoriságát. A teljes tulajdonlási költség 40-60%-os megtakarítást mutat 10 év alatt, a helyszíni javítások miatti állásidő nulla.
7. Környezeti kompatibilitás
A SiC páratlan teljesítményt nyújt extrém körülmények között:
- Sópermet-állóság: 0% tömegváltozás 5000 órás ASTM B117 tesztelés után
- Savas harmatpont működés: 160°C-os H2SO4 gőzöknek ellenáll
- Hősokk-állóság: Kibírja az 1000°C→25°C hűtési ciklusokat
8. Vízkőképződés elleni tulajdonságok
A SiC kovalens atomszerkezete nem reaktív felületet hoz létre, amelynek sűrűsége 80%-kal alacsonyabb, mint a fém alternatíváké. A kristálytani vizsgálatok azt mutatják, hogy a kalcit és a gipsz lerakódások gyengébb kötéseket képeznek (tapadás <1 MPa) a SiC-n, mint a fémeken >5 MPa-n, ami megkönnyíti a mechanikai eltávolítást.
Műszaki következtetés
A szilícium-karbid kerámia az átfogó teljesítményértékelés alapján az FGD fúvókák optimális anyagválasztásának bizonyult:
- 10× hosszabb élettartam a fém alternatívákhoz képest
- 92%-kal kevesebb nem tervezett karbantartás
- 35%-os javulás a SO2 eltávolításának hatékonyságában az állandó permetezési mintáknak köszönhetően
- Teljes megfelelés az EPA 40 CFR 63. rész szerinti kibocsátási szabványoknak
Az olyan gyártási technikák fejlődésével, mint a folyadékfázisú szinterezés és a CVD-bevonatolás, a következő generációs SiC fúvókák olyan szubmikronos felületkezeléseket és komplex geometriákat érnek el, amelyek korábban a kerámiákban elérhetetlenek voltak. Ez a technológiai fejlődés a szilícium-karbidot a következő generációs füstgáztisztító rendszerek választott anyagává teszi.
Közzététel ideje: 2025. márc. 20.