1. კოროზიისადმი მდგრადობა
FGD საქშენებიმუშაობენ გოგირდის ოქსიდების, ქლორიდების და სხვა აგრესიული ქიმიკატების შემცველ მაღალკოროზიულ გარემოში. სილიციუმის კარბიდის (SiC) კერამიკა ავლენს გამორჩეულ კოროზიისადმი მდგრადობას, pH 1-14 ხსნარებში მასის 0.1%-ზე ნაკლები დაკარგვით (ASTM C863 ტესტირების მიხედვით). უჟანგავ ფოლადთან (PREN 18-25) და ნიკელის შენადნობებთან (PREN 30-40) შედარებით, SiC ინარჩუნებს სტრუქტურულ მთლიანობას ორმოების ან დაძაბულობის კოროზიის ბზარების გარეშე, თუნდაც კონცენტრირებულ მჟავებში მაღალ ტემპერატურაზე.
2. მაღალი ტემპერატურის სტაბილურობა
სველი კვამლის აირის გოგირდის მოცილების სისტემებში მუშაობის ტემპერატურა, როგორც წესი, 60-80°C-ის ფარგლებშია, პიკებით, რომლებიც 120°C-ს აღემატება. SiC კერამიკა ინარჩუნებს ოთახის ტემპერატურის სიმტკიცის 85%-ს 1400°C-ზე, რითაც აღემატება ალუმინის კერამიკას (რომელიც 1000°C-ზე კარგავს სიმტკიცის 50%-ს) და სითბოს მდგრადი ფოლადების მაჩვენებლებს. მისი თბოგამტარობა (120 W/m·K) უზრუნველყოფს სითბოს ეფექტურ გაფრქვევას, რაც ხელს უშლის თერმული სტრესის დაგროვებას.
3. ცვეთამედეგობა
28 გპა ვიკერსის სიმტკიცით და 4.6 მპა·მ¹/² მსხვრევისადმი სიმტკიცით, SiC ავლენს მაღალ ეროზიულ მდგრადობას ფერფლის ნაწილაკების მიმართ (Mohs 5-7). საველე ტესტები აჩვენებს, რომ SiC საქშენები ინარჩუნებენ <5%-იან ცვეთას 20,000 სამუშაო საათის შემდეგ, ალუმინის საქშენების 30-40%-იან ცვეთასთან და პოლიმერით დაფარული ლითონების სრულ ცვეთასთან შედარებით 8,000 საათის განმავლობაში.
4. ნაკადის მახასიათებლები
რეაქციაში შეწებებული SiC-ის არასველებადი ზედაპირი (კონტაქტის კუთხე >100°) უზრუნველყოფს ნალექის ზუსტ დისპერსიას CV <5%-ით. მისი ულტრაგლუვი ზედაპირი (Ra 0.2-0.4μm) ამცირებს წნევის ვარდნას 15-20%-ით ლითონის საქშენებთან შედარებით, ამავდროულად ინარჩუნებს სტაბილურ განმუხტვის კოეფიციენტებს (±1%) ხანგრძლივი მუშაობის განმავლობაში.
5. მოვლა-პატრონობის სიმარტივე
SiC-ის ქიმიური ინერტულობა საშუალებას იძლევა გამოიყენოთ აგრესიული გაწმენდის მეთოდები, მათ შორის:
- მაღალი წნევის წყლის ჭავლი (250 ბარამდე)
- ულტრაბგერითი გაწმენდა ტუტე ხსნარებით
- ორთქლის სტერილიზაცია 150°C-ზე
ზედაპირის დეგრადაციის რისკის გარეშე, რაც ხშირია პოლიმერით დაფარული ან დაფარული ლითონის საქშენებისთვის.
6. სასიცოცხლო ციკლის ეკონომიკა
მიუხედავად იმისა, რომ SiC საქშენების საწყისი ღირებულება 2-3-ჯერ მეტია სტანდარტული 316L უჟანგავი ფოლადის საქშენებთან შედარებით, მათი 8-10 წლიანი მომსახურების ვადა (ლითონების 2-3 წლიანთან შედარებით) 70%-ით ამცირებს ჩანაცვლების სიხშირეს. საკუთრების საერთო ხარჯები აჩვენებს 40-60%-იან დანაზოგს 10-წლიან პერიოდებში, ადგილზე შეკეთების ნულოვანი შეფერხებით.
7. გარემოსდაცვითი თავსებადობა
SiC ექსტრემალურ პირობებში უპრეცედენტო შესრულებას აჩვენებს:
- მარილის შესხურებისადმი მდგრადობა: 0%-იანი მასის ცვლილება 5000 საათიანი ASTM B117 ტესტირების შემდეგ
- მჟავა ნამის წერტილის მუშაობა: უძლებს 160°C H2SO4 ორთქლს
- თერმული დარტყმისადმი მდგრადობა: უძლებს 1000°C→25°C ჩაქრობის ციკლებს
8. ნადების წარმოქმნის საწინააღმდეგო თვისებები
SiC-ის კოვალენტური ატომური სტრუქტურა ქმნის არარეაქტიულ ზედაპირს, რომლის აშრევების სიჩქარე 80%-ით დაბალია ლითონის ალტერნატივებთან შედარებით. კრისტალოგრაფიული კვლევები აჩვენებს, რომ კალციტისა და თაბაშირის დეპოზიტები SiC-ზე უფრო სუსტ ბმებს (ადჰეზია <1 მპა) წარმოქმნიან ლითონებზე >5 მპა-სთან შედარებით, რაც მექანიკურად აადვილებს მოცილებას.
ტექნიკური დასკვნა
სილიციუმის კარბიდის კერამიკა FGD საქშენებისთვის ოპტიმალურ მასალად გვევლინება ყოვლისმომცველი შესრულების შეფასების გზით:
- 10-ჯერ მეტი მომსახურების ვადა მეტალის ალტერნატივებთან შედარებით
- დაუგეგმავი ტექნიკური მომსახურების 92%-იანი შემცირება
- SO2-ის მოცილების ეფექტურობის 35%-ით გაუმჯობესება თანმიმდევრული შესხურების ნიმუშების მეშვეობით
- სრული შესაბამისობა EPA 40 CFR Part 63 გამონაბოლქვის სტანდარტებთან
ისეთი წარმოების ტექნიკის გაუმჯობესებით, როგორიცაა თხევად-ფაზური შედუღება და CVD საფარი, ახალი თაობის SiC საქშენები აღწევენ სუბმიკრონულ ზედაპირულ დამუშავებას და რთულ გეომეტრიას, რაც აქამდე კერამიკაში მიუწვდომელი იყო. ეს ტექნოლოგიური ევოლუცია სილიციუმის კარბიდს ახალი თაობის კვამლის აირების გამწმენდი სისტემებისთვის სასურველ მასალად აქცევს.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 20 მარტი