1. Rintangan Kakisan
muncung FGDberoperasi dalam persekitaran yang sangat menghakis yang mengandungi oksida sulfur, klorida dan bahan kimia agresif lain. Seramik silikon karbida (SiC) menunjukkan rintangan kakisan yang luar biasa dengan kehilangan jisim kurang daripada 0.1% dalam larutan pH 1-14 (setiap ujian ASTM C863). Berbanding dengan keluli tahan karat (PREN 18-25) dan aloi nikel (PREN 30-40), SiC mengekalkan integriti struktur tanpa retakan kakisan pitting atau tegasan walaupun dalam asid pekat pada suhu tinggi.
2. Kestabilan Suhu Tinggi
Suhu operasi dalam sistem penyahsulfuran gas serombong basah biasanya berjulat 60-80°C dengan pancang melebihi 120°C. Seramik SiC mengekalkan 85% daripada kekuatan suhu biliknya pada 1400°C, mengatasi seramik alumina (kehilangan 50% kekuatan sebanyak 1000°C) dan keluli tahan haba. Kekonduksian habanya (120 W/m·K) membolehkan pelesapan haba yang cekap, menghalang pembentukan tegasan haba.
3. Rintangan Haus
Dengan kekerasan Vickers 28 GPa dan keliatan patah 4.6 MPa·m¹/², SiC mempamerkan rintangan hakisan yang unggul terhadap zarah abu terbang (Mohs 5-7). Ujian lapangan menunjukkan muncung SiC mengekalkan <5% haus selepas 20,000 jam perkhidmatan, berbanding 30-40% haus dalam muncung alumina dan kegagalan sepenuhnya logam bersalut polimer dalam masa 8,000 jam.
4. Ciri-ciri Aliran
Permukaan tidak membasahkan SiC terikat tindak balas (sudut sentuhan >100°) membolehkan penyebaran buburan yang tepat dengan nilai CV <5%. Permukaannya yang sangat licin (Ra 0.2-0.4μm) mengurangkan penurunan tekanan sebanyak 15-20% berbanding muncung logam, sambil mengekalkan pekali nyahcas yang stabil (±1%) sepanjang operasi jangka panjang.
5. Kesederhanaan Penyelenggaraan
Lengai kimia SiC membolehkan kaedah pembersihan yang agresif termasuk:
- Pancutan air tekanan tinggi (sehingga 250 bar)
- Pembersihan ultrasonik dengan larutan alkali
- Pensterilan wap pada 150°C
Tanpa risiko kemerosotan permukaan biasa dalam muncung logam berlapis polimer atau bersalut.
6. Ekonomi Kitar Hayat
Walaupun kos awal untuk muncung SiC adalah 2-3× lebih tinggi daripada keluli tahan karat 316L standard, hayat perkhidmatan 8-10 tahun mereka (berbanding 2-3 tahun untuk logam) mengurangkan kekerapan penggantian sebanyak 70%. Jumlah kos pemilikan menunjukkan penjimatan 40-60% dalam tempoh 10 tahun, dengan masa henti sifar untuk pembaikan in-situ.
7. Keserasian Alam Sekitar
SiC menunjukkan prestasi yang tiada tandingan dalam keadaan yang melampau:
- Rintangan semburan garam: 0% perubahan jisim selepas ujian ASTM B117 selama 5000 jam
- Operasi titik embun asid: Menahan wap 160°C H2SO4
- Rintangan kejutan terma: Bertahan pada 1000°C→25°C kitaran pelindapkejutan
8. Sifat Anti-penskalaan
Struktur atom kovalen SiC mencipta permukaan tidak reaktif dengan kadar penskalaan 80% lebih rendah daripada alternatif logam. Kajian kristalografi mendedahkan bahawa deposit kalsit dan gipsum membentuk ikatan yang lebih lemah (melekat <1 MPa) pada SiC berbanding >5 MPa pada logam, membolehkan penyingkiran mekanikal lebih mudah.
Kesimpulan Teknikal
Seramik silikon karbida muncul sebagai pilihan bahan optimum untuk muncung FGD melalui penilaian prestasi yang komprehensif:
- hayat perkhidmatan 10x lebih lama daripada alternatif logam
- Pengurangan 92% dalam penyelenggaraan yang tidak dirancang
- 35% peningkatan kecekapan penyingkiran SO2 melalui corak semburan yang konsisten
- Pematuhan penuh dengan piawaian pelepasan EPA 40 CFR Bahagian 63
Dengan teknik pembuatan yang semakin maju seperti pensinteran fasa cecair dan salutan CVD, muncung SiC generasi seterusnya mencapai kemasan permukaan sub-mikron dan geometri kompleks yang sebelum ini tidak dapat dicapai dalam seramik. Evolusi teknologi ini meletakkan silikon karbida sebagai bahan pilihan untuk sistem pembersihan gas serombong generasi akan datang.
Masa siaran: Mac-20-2025