ಎಫ್‌ಜಿಡಿ ನಳಿಕೆಗಳಿಗೆ ವಸ್ತು ಆಯ್ಕೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಏಕೆ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತದೆ

1. ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ

FGD ನಳಿಕೆಗಳುಸಲ್ಫರ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು, ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹೆಚ್ಚು ನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಸೆರಾಮಿಕ್ pH 1-14 ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ 0.1% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಅಸಾಧಾರಣ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ (ASTM C863 ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಪ್ರಕಾರ). ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ (PREN 18-25) ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ (PREN 30-40) ಹೋಲಿಸಿದರೆ, SiC ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಆಮ್ಲಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಹೊಂಡ ಅಥವಾ ಒತ್ತಡದ ತುಕ್ಕು ಬಿರುಕು ಬಿಡದೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ

ಆರ್ದ್ರ ಫ್ಲೂ ಗ್ಯಾಸ್ ಡೀಸಲ್ಫರೈಸೇಶನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 60-80°C ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳು 120°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತವೆ. SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ 1400°C ನಲ್ಲಿ ಅದರ ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಶಕ್ತಿಯ 85% ಅನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಳು (1000°C ಯಿಂದ 50% ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (120 W/m·K) ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡದ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

3. ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ

28 GPa ನ ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು 4.6 MPa·m¹/² ನ ಮುರಿತದ ಗಡಸುತನದೊಂದಿಗೆ, SiC ಹಾರು ಬೂದಿ ಕಣಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಉತ್ತಮ ಸವೆತ ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ (Mohs 5-7). ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು SiC ನಳಿಕೆಗಳು 20,000 ಸೇವಾ ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ <5% ಸವೆತವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ನಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ 30-40% ಸವೆತ ಮತ್ತು 8,000 ಗಂಟೆಗಳ ಒಳಗೆ ಪಾಲಿಮರ್-ಲೇಪಿತ ಲೋಹಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ.

4. ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ-ಬಂಧಿತ SiC (ಸಂಪರ್ಕ ಕೋನ >100°) ನ ತೇವಗೊಳಿಸದ ಮೇಲ್ಮೈಯು CV ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ಸ್ಲರಿ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ <5. ಇದರ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸ್ಮೂತ್ ಮೇಲ್ಮೈ (Ra 0.2-0.4μm) ಲೋಹದ ನಳಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಒತ್ತಡದ ಕುಸಿತವನ್ನು 15-20% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು (±1%) ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

5. ನಿರ್ವಹಣೆ ಸರಳತೆ

SiC ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಜಡತ್ವವು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

- ಅಧಿಕ ಒತ್ತಡದ ನೀರಿನ ಜೆಟ್ (250 ಬಾರ್ ವರೆಗೆ)

- ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ

- 150°C ನಲ್ಲಿ ಉಗಿ ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ

ಪಾಲಿಮರ್-ಲೈನ್ಡ್ ಅಥವಾ ಲೇಪಿತ ಲೋಹದ ನಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಅವನತಿಯ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲದೆ.

6. ಜೀವನಚಕ್ರ ಅರ್ಥಶಾಸ್ತ್ರ

SiC ನಳಿಕೆಗಳ ಆರಂಭಿಕ ವೆಚ್ಚವು ಪ್ರಮಾಣಿತ 316L ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್‌ಗಿಂತ 2-3× ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳ 8-10 ವರ್ಷಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನ (ಲೋಹಗಳಿಗೆ 2-3 ವರ್ಷಗಳ ವಿರುದ್ಧ) ಬದಲಿ ಆವರ್ತನವನ್ನು 70% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟು ಮಾಲೀಕತ್ವದ ವೆಚ್ಚಗಳು 10 ವರ್ಷಗಳ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ 40-60% ಉಳಿತಾಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇನ್-ಸಿಟು ರಿಪೇರಿಗೆ ಶೂನ್ಯ ಡೌನ್‌ಟೈಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ.

7. ಪರಿಸರ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ

ತೀವ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ SiC ಅಪ್ರತಿಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ:

- ಸಾಲ್ಟ್ ಸ್ಪ್ರೇ ಪ್ರತಿರೋಧ: 5000 ಗಂಟೆಗಳ ASTM B117 ಪರೀಕ್ಷೆಯ ನಂತರ 0% ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಬದಲಾವಣೆ

- ಆಮ್ಲ ಇಬ್ಬನಿ ಬಿಂದು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ: 160°C H2SO4 ಆವಿಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

- ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆ: 1000°C→25°C ತಣಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

8. ಆಂಟಿ-ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

SiC ಯ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯು ಲೋಹದ ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ 80% ಕಡಿಮೆ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಕ್ಯಾಲ್ಸೈಟ್ ಮತ್ತು ಜಿಪ್ಸಮ್ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು SiC ಯಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲ ಬಂಧಗಳನ್ನು (ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ <1 MPa) ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ >5 MPa ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸುಲಭವಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ತಾಂತ್ರಿಕ ತೀರ್ಮಾನ

ಸಮಗ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನದ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ FGD ನಳಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತ ವಸ್ತು ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ:

- ಲೋಹೀಯ ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ 10× ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನ

- ಯೋಜಿತವಲ್ಲದ ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ 92% ಕಡಿತ

- ಸ್ಥಿರವಾದ ಸ್ಪ್ರೇ ಮಾದರಿಗಳ ಮೂಲಕ SO2 ತೆಗೆಯುವ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ 35% ಸುಧಾರಣೆ

- EPA 40 CFR ಭಾಗ 63 ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಮಾನದಂಡಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಅನುಸರಣೆ

ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಮತ್ತು CVD ಲೇಪನದಂತಹ ಮುಂದುವರಿದ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ, ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ SiC ನಳಿಕೆಗಳು ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗದ ಸಬ್-ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತಿವೆ. ಈ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಕಸನವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಫ್ಲೂ ಗ್ಯಾಸ್ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಆಯ್ಕೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ.