1. Upinzani wa Kutu
Nozeli za FGDhufanya kazi katika mazingira yenye ulikaji mwingi yenye oksidi za salfa, kloridi, na kemikali zingine kali. Kauri ya silicon carbide (SiC) inaonyesha upinzani wa kipekee wa kutu ikiwa na upotevu wa uzito chini ya 0.1% katika myeyusho wa pH 1-14 (kwa kila jaribio la ASTM C863). Ikilinganishwa na chuma cha pua (PREN 18-25) na aloi za nikeli (PREN 30-40), SiC hudumisha uadilifu wa kimuundo bila kufinya au kusisitiza kupasuka kwa kutu hata katika asidi zilizokolea kwenye halijoto ya juu.
2. Utulivu wa Joto la Juu
Halijoto ya uendeshaji katika mifumo ya kuondoa salfa ya gesi ya moshi yenye unyevunyevu kwa kawaida huwa kati ya 60-80°C huku miiba ikizidi 120°C. Kauri ya SiC huhifadhi 85% ya nguvu ya joto la chumba chake kwa 1400°C, ikizidi kauri za alumina (kupoteza nguvu ya 50% kwa 1000°C) na vyuma vinavyostahimili joto. Upitishaji wake wa joto (120 W/m·K) huwezesha utengamano mzuri wa joto, kuzuia mkusanyiko wa mkazo wa joto.
3. Upinzani wa Kuvaa
Kwa ugumu wa Vickers wa 28 GPa na ugumu wa kuvunjika wa 4.6 MPa·m¹/², SiC inaonyesha upinzani bora wa mmomonyoko dhidi ya chembe za majivu ya nzi (Mohs 5-7). Majaribio ya shambani yanaonyesha nozeli za SiC hudumisha uchakavu wa <5% baada ya saa 20,000 za huduma, ikilinganishwa na uchakavu wa 30-40% katika nozeli za alumina na kushindwa kabisa kwa metali zilizofunikwa na polima ndani ya saa 8,000.
4. Sifa za Mtiririko
Uso usiolowesha wa SiC iliyounganishwa na mmenyuko (pembe ya mguso >100°) huwezesha utawanyiko sahihi wa tope lenye thamani za CV <5%. Uso wake laini sana (Ra 0.2-0.4μm) hupunguza kushuka kwa shinikizo kwa 15-20% ikilinganishwa na pua za chuma, huku ukidumisha viashiria thabiti vya kutokwa (±1%) kwa muda mrefu.
5. Urahisi wa Matengenezo
Uchakavu wa kemikali wa SiC huruhusu mbinu za kusafisha kwa nguvu ikiwa ni pamoja na:
- Jeti ya maji yenye shinikizo kubwa (hadi baa 250)
- Usafi wa Ultrasonic kwa kutumia suluhisho za alkali
- Kusafisha kwa mvuke kwa joto la 150°C
Bila hatari ya uharibifu wa uso, ni kawaida katika nozeli za chuma zilizofunikwa na polima au zilizofunikwa.
6. Uchumi wa Mzunguko wa Maisha
Ingawa gharama za awali za nozeli za SiC ni 2-3× zaidi ya chuma cha pua cha kawaida cha lita 316, maisha yao ya huduma ya miaka 8-10 (dhidi ya miaka 2-3 kwa metali) hupunguza masafa ya uingizwaji kwa 70%. Jumla ya gharama za umiliki zinaonyesha akiba ya 40-60% katika vipindi vya miaka 10, bila muda wa kufanya kazi kwa ajili ya ukarabati wa ndani.
7. Utangamano wa Mazingira
SiC inaonyesha utendaji usio na kifani katika hali mbaya sana:
- Upinzani wa kunyunyizia chumvi: mabadiliko ya uzito wa 0% baada ya majaribio ya ASTM B117 ya saa 5000
- Uendeshaji wa sehemu ya umande wa asidi: Hustahimili mvuke wa H2SO4 wa 160°C
- Upinzani wa mshtuko wa joto: Hustahimili mizunguko ya kuzima ya 1000°C→25°C
8. Sifa za Kuzuia Kuongezeka kwa Uzito
Muundo wa atomiki wa SiC huunda uso usio tendaji wenye viwango vya upimaji vya 80% chini kuliko mbadala wa chuma. Uchunguzi wa fuwele unaonyesha kwamba amana za kalisiti na jasi huunda vifungo dhaifu (mshikamano <1 MPa) kwenye SiC dhidi ya >5 MPa kwenye metali, na kuwezesha kuondolewa kwa mitambo kwa urahisi.
Hitimisho la Kiufundi
Kauri ya kabaridi ya silikoni huibuka kama chaguo bora zaidi la nyenzo kwa nozeli za FGD kupitia tathmini kamili ya utendaji:
- Maisha marefu ya huduma kwa 10× kuliko njia mbadala za metali
- Kupungua kwa 92% kwa matengenezo yasiyopangwa
- Uboreshaji wa 35% katika ufanisi wa kuondoa SO2 kupitia mifumo thabiti ya kunyunyizia
- Uzingatiaji kamili wa viwango vya uzalishaji wa EPA 40 CFR Sehemu ya 63
Kwa mbinu zinazoendelea za utengenezaji kama vile kuchomwa kwa awamu ya kioevu na mipako ya CVD, nozeli za SiC za kizazi kijacho zinafikia umaliziaji wa uso wa chini ya micron na jiometri tata ambazo hazikuweza kupatikana hapo awali katika kauri. Mageuzi haya ya kiteknolojia yanaweka kabidi ya silikoni kama nyenzo ya chaguo kwa mifumo ya kusafisha gesi ya moshi ya kizazi kijacho.
Muda wa chapisho: Machi-20-2025