1. Rezistența la coroziune
Duze FGDoperează în medii extrem de corozive care conțin oxizi de sulf, cloruri și alte substanțe chimice agresive. Ceramica de carbură de siliciu (SIC) demonstrează o rezistență excepțională de coroziune cu o pierdere de masă mai mică de 0,1% în soluții de pH 1-14 (pentru testarea ASTM C863). În comparație cu oțelul inoxidabil (PREN 18-25) și aliajele de nichel (PREN 30-40), SIC menține integritatea structurală, fără a pune la punct sau fisurarea coroziunii de stres chiar și în acizi concentrați la temperaturi ridicate.
2. Stabilitate la temperatură ridicată
Temperaturile de funcționare în sistemele de desulfurizare a gazelor de ardere umedă variază de obicei 60-80 ° C cu vârfuri care depășesc 120 ° C. Ceramica SIC păstrează 85% din rezistența sa la temperatura camerei la 1400 ° C, depășind ceramica de alumină (pierzând o rezistență de 50% cu 1000 ° C) și oțeluri rezistente la căldură. Conductivitatea sa termică (120 W/M · K) permite o disipare eficientă a căldurii, prevenind acumularea tensiunii termice.
3. Rezistența la uzură
Cu o duritate Vickers de 28 GPa și o duritate de fractură de 4,6 MPa · M¹/², SIC prezintă o rezistență superioară la eroziune împotriva particulelor de cenușă de zbor (MOHS 5-7). Testele de teren arată că duzele SIC se mențin <5% uzură după 20.000 ore de serviciu, comparativ cu 30-40% uzură în duze de alumină și eșecul complet al metalelor acoperite cu polimer în 8.000 de ore.
4. Caracteristicile fluxului
Suprafața care nu umedă a SIC legată de reacție (unghiul de contact> 100 °) permite dispersia precisă a suspensiei cu valori CV <5%. Suprafața sa ultra netedă (RA 0,2-0,4 μm) reduce scăderea presiunii cu 15-20% comparativ cu duzele de metal, menținând în același timp coeficienți de descărcare stabile (± 1%) față de funcționarea pe termen lung.
5. Simplitatea de întreținere
Inerea chimică a SIC permite metode de curățare agresivă, inclusiv:
- jet de apă de înaltă presiune (până la 250 bar)
- Curățarea cu ultrasunete cu soluții alcaline
- Sterilizare cu abur la 150 ° C
Fără riscul de degradare a suprafeței comune în duze de metal căptușite sau acoperite cu polimer sau acoperite.
6. Economie ciclului de viață
În timp ce costurile inițiale pentru duzele SIC sunt cu 2-3 × mai mari decât oțelul inoxidabil standard 316L, durata lor de viață de 8-10 ani (față de 2-3 ani pentru metale) reduce frecvența de înlocuire cu 70%. Costurile totale de proprietate arată 40-60% economii pe perioade de 10 ani, cu zero timp de oprire pentru reparații in situ.
7. Compatibilitatea mediului
SIC demonstrează o performanță inegalabilă în condiții extreme:
- Rezistență la pulverizare a sării: 0% schimbare în masă după testarea 5000HR ASTM B117
- Funcționarea punctului de rouă acidă: rezistă la 160 ° C H2SO4 vapori
- Rezistență la șoc termic: supraviețuiește 1000 ° C → 25 ° C cicluri de stingere
8. Proprietăți anti-scalare
Structura atomică covalentă a SIC creează o suprafață ne-reactivă, cu rate de scalare cu 80% mai mici decât alternativele metalice. Studiile cristalografice dezvăluie că depozitele de calcită și gips formează legături mai slabe (aderență <1 MPa) pe SIC versus> 5 MPa pe metale, permițând o îndepărtare mecanică mai ușoară.
Concluzie tehnică
Ceramica din carbură de siliciu apare ca alegerea optimă a materialului pentru duzele FGD printr -o evaluare cuprinzătoare a performanței:
- 10 × durată de viață mai lungă decât alternativele metalice
- Reducere de 92% a întreținerii neplanificate
- Îmbunătățirea 35% a eficienței de îndepărtare SO2 prin modele de pulverizare consistente
- Respectarea completă a standardelor de emisii EPA 40 CFR partea 63
Odată cu avansarea tehnicilor de fabricație, cum ar fi sinterizarea în fază lichidă și acoperirea CVD, duzele SIC de generație următoare obțin finisaje de suprafață sub-micron și geometrii complexe anterior neatinse în ceramică. Această evoluție tehnologică poziționează carbura de siliciu ca material la alegere pentru sistemele de curățare a gazelor de la următoarea generație.
Timpul post: 20-2025