1. התנגדות לקורוזיה
חרירי FGDפועלים בסביבות קורוזיביות ביותר המכילות תחמוצות גופרית, כלורידים וכימיקלים אגרסיביים אחרים. קרמיקה של סיליקון קרביד (SIC) מדגימה עמידות בפני קורוזיה יוצאת דופן עם פחות מ- 0.1% אובדן מסה בפתרונות pH 1-14 (לכל בדיקת ASTM C863). בהשוואה לפלדת אל חלד (PREN 18-25) וסגסוגות ניקל (PREN 30-40), SIC שומרת על שלמות מבנית מבלי להתייצב או לפיצוח קורוזיה של לחץ אפילו בחומצות מרוכזות בטמפרטורות גבוהות.
2. יציבות בטמפרטורה גבוהה
טמפרטורות הפעלה במערכות התפרקות גזים רטובים של גזים רטובים בדרך כלל נעים 60-80 מעלות צלזיוס עם קוצים העולים על 120 מעלות צלזיוס. SIC Ceramic שומר על 85% מכוחו בטמפרטורת החדר בטמפרטורה של 1400 מעלות צלזיוס, ומגלה את קרמיקה האלומינה (איבוד 50% חוזק ב 1000 מעלות צלזיוס) ופלדות עמידות בחום. המוליכות התרמית שלה (120 W/M · K) מאפשרת פיזור חום יעיל, ומונע הצטברות לחץ תרמי.
3. התנגדות ללבוש
עם קשיות ויקרס של 28 GPA וקשיחות שבר של 4.6 MPa · m¹/², SIC מציגה עמידות לשחיקה מעולה כנגד חלקיקי אפר זבוב (MOHS 5-7). מבחני שדה מראים כי חרירי SIC שומרים על <5% בלאי לאחר 20,000 שעות שירות, לעומת 30-40% ללבוש בחרירי אלומינה וכישלון מוחלט של מתכות מצופות פולימר תוך 8,000 שעות.
4. מאפייני זרימה
פני השטח הלא הרטבה של SIC קשור לתגובה (זווית מגע> 100 °) מאפשרת פיזור מדויק של Slurry עם ערכי קורות חיים <5%. פני השטח האולטרה-חלקים שלו (RA 0.2-0.4 מיקרומטר) מפחית את ירידת הלחץ ב 15-20% בהשוואה לחרירי מתכת, תוך שמירה על מקדמי פריקה יציבים (± 1%) על פני פעולה לטווח הארוך.
5. פשטות תחזוקה
האינרטיות הכימית של SIC מאפשרת שיטות ניקוי אגרסיביות כולל:
- סילון מים בלחץ גבוה (עד 250 בר)
- ניקוי קולי עם פתרונות אלקליין
- עיקור קיטור בטמפרטורה של 150 מעלות צלזיוס
ללא סיכון להשפלת פני השטח הנפוצה בחרירי מתכת מרופדים פולימריים או מצופים.
6. כלכלת מחזור חיים
בעוד שהעלויות הראשוניות עבור חרירי SIC גבוהות 2-3 × גבוהות מפלדת אל חלד רגילה של 316L, חיי השירות שלהם 8-10 שנה (לעומת 2-3 שנים למתכות) מצמצמים את תדירות החלפה ב -70%. עלויות הבעלות הכוללות מראות 40-60% חיסכון במשך 10 שנים, עם אפס השבתה לתיקונים במקום.
7. תאימות סביבתית
SIC מדגימה ביצועים שאין שני להם בתנאים קיצוניים:
- עמידות לריסוס מלח: 0% שינוי מסה לאחר בדיקת 5000 שעות ASTM B117
- פעולה של נקודת טל חומצה: עמידה באדים של 160 מעלות צלזיוס H2SO4
- עמידות לזעזוע תרמי: שורדת 1000 מעלות צלזיוס → מחזורי מרווה של 25 מעלות צלזיוס
8. תכונות נגד קנה מידה
המבנה האטומי הקוולנטי של SIC יוצר משטח שאינו מגיב עם שיעורי קנה מידה נמוכים ב -80% מאשר חלופות מתכת. מחקרים קריסטלוגרפיים מגלים כי מרבצי קלציט וגבס מהווים קשרים חלשים יותר (הדבקה <1 MPa) על SIC לעומת> 5 MPa על מתכות, מה שמאפשר הסרה מכנית קלה יותר.
מסקנה טכנית
קרמיקה של סיליקון קרביד מופיעה כבחירה החומרית האופטימלית לחרירי FGD באמצעות הערכת ביצועים מקיפה:
- 10 × חיי שירות ארוכים יותר מאשר אלטרנטיבות מתכתי
- ירידה של 92% בתחזוקה לא מתוכננת
- שיפור של 35% ביעילות הסרת SO2 באמצעות דפוסי ריסוס עקביים
- עמידה מלאה ב- EPA 40 CFR חלק 63 תקני פליטות
עם קידום טכניקות ייצור כמו סינטינג שלב נוזלי וציפוי CVD, חרירי SIC מהדור הבא משיגים גימורי פני השטח של תת-מיקרון וגיאומטריות מורכבות שלא היו ניתנות להשגה בעבר בקרמיקה. התפתחות טכנולוגית זו מציבה את הסיליקון קרביד כחומר הבחירה למערכות ניקוי גזים מהדור הבא.
זמן הודעה: מרץ 20-2025