1. Resistência à corrosão
Bicos de FGDOperar em ambientes altamente corrosivos contendo óxidos de enxofre, cloretos e outros produtos químicos agressivos. A cerâmica de carboneto de silício (SIC) demonstra resistência à corrosão excepcional com perda de massa inferior a 0,1% nas soluções pH 1-14 (por teste ASTM C863). Comparado ao aço inoxidável (PreN 18-25) e ligas de níquel (PreN 30-40), o SiC mantém a integridade estrutural sem rachaduras de corrosão por picada ou tensão, mesmo em ácidos concentrados a temperaturas elevadas.
2. Estabilidade de alta temperatura
As temperaturas operacionais nos sistemas de dessulfurização de gás de combustão úmida geralmente variam de 60 a 80 ° C com picos superiores a 120 ° C. A cerâmica da SiC mantém 85% de sua resistência à temperatura ambiente a 1400 ° C, com a cerâmica de alumina superando (perdendo 50% de força em 1000 ° C) e aços resistentes ao calor. Sua condutividade térmica (120 W/m · k) permite a dissipação de calor eficiente, impedindo o acúmulo de tensão térmica.
3. Resistência ao desgaste
Com uma dureza Vickers de 28 GPa e resistência à fratura de 4,6 MPa · m¹/², o SiC exibe resistência superior à erosão contra partículas de cinzas volantes (MOHS 5-7). Os testes de campo mostram que os bicos do SiC mantêm <5% de desgaste após 20.000 horas de serviço, em comparação com 30-40% de desgaste nos bicos de alumina e falha completa dos metais revestidos com polímero dentro de 8.000 horas.
4. Características de fluxo
A superfície não umedecida do SiC ligado à reação (ângulo de contato> 100 °) permite dispersão precisa da pasta com valores de CV <5%. Sua superfície ultra suave (RA 0,2-0,4μm) reduz a queda de pressão em 15 a 20% em comparação com os bicos de metal, mantendo coeficientes de descarga estáveis (± 1%) em relação a operação de longo prazo.
5. Simplicidade de manutenção
A inércia química da SIC permite métodos de limpeza agressivos, incluindo:
- jato de água de alta pressão (até 250 bar)
- Limpeza ultrassônica com soluções alcalinas
- Esterilização a vapor a 150 ° C
Sem risco de degradação da superfície comum em bicos de metal revestidos ou revestidos com polímeros.
6. Economia do ciclo de vida
Enquanto os custos iniciais dos bocais SiC são 2-3 × mais altos que o aço inoxidável 316L padrão, sua vida útil de 8 a 10 anos (vs 2-3 anos para metais) reduz a frequência de reposição em 70%. Os custos totais de propriedade mostram uma economia de 40 a 60% em períodos de 10 anos, com tempo de inatividade zero para reparos no local.
7. Compatibilidade ambiental
O SIC demonstra desempenho incomparável em condições extremas:
- Resistência ao pulverização de sal: mudança de massa de 0% após 5000hr ASTM B117 Teste
- Operação de ponto de orvalho ácido: suporta 160 ° C H2SO4 Vapors
- Resistência ao choque térmico: sobrevive 1000 ° C → 25 ° C ciclos de extinção
8. Propriedades anti-escala
A estrutura atômica covalente do SiC cria uma superfície não reativa com taxas de escala 80% inferiores às alternativas de metal. Os estudos cristalográficos revelam que os depósitos de calcita e gesso formam ligações mais fracas (adesão <1 MPa) em SiC versus> 5 MPa em metais, permitindo a remoção mecânica mais fácil.
Conclusão técnica
A cerâmica de carboneto de silício surge como a escolha ideal de material para bicos de FGD por meio de avaliação abrangente de desempenho:
- 10 × maior vida útil do que alternativas metálicas
- Redução de 92% na manutenção não planejada
- Melhoria de 35% na eficiência de remoção de SO2 através de padrões de pulverização consistentes
- Conformidade total com os padrões de emissões da EPA 40 CFR Part 63
Com o avanço das técnicas de fabricação, como sinterização em fase líquida e revestimento de CVD, os bicos de SiC de próxima geração estão alcançando acabamentos superficiais do sub-micron e geometrias complexas anteriormente inatingíveis em cerâmica. Essa evolução tecnológica posiciona o carboneto de silício como o material de escolha para os sistemas de limpeza de gases de combustão da próxima geração.
Hora de postagem: Mar-20-2025