1. Otpornost na koroziju
FGD mlaznicerade u visoko korozivnim okruženjima koja sadrže sumporne okside, hloride i druge agresivne hemikalije. Silicijum-karbidna (SiC) keramika pokazuje izuzetnu otpornost na koroziju sa gubitkom mase manjim od 0,1% u rastvorima pH 1-14 (prema ASTM C863 testiranju). U poređenju sa nehrđajućim čelikom (PREN 18-25) i legurama nikla (PREN 30-40), SiC održava strukturni integritet bez rupičastog stvaranja ili pucanja od korozije pod naponom čak i u koncentrovanim kiselinama na povišenim temperaturama.
2. Stabilnost na visokim temperaturama
Radne temperature u sistemima za mokru desumporizaciju dimnih gasova obično se kreću od 60-80°C sa skokovima koji prelaze 120°C. SiC keramika zadržava 85% svoje čvrstoće na sobnoj temperaturi na 1400°C, nadmašujući aluminijumsku keramiku (gubi 50% čvrstoće na 1000°C) i čelike otporne na toplotu. Njena toplotna provodljivost (120 W/m·K) omogućava efikasno odvođenje toplote, sprečavajući nakupljanje termičkog napona.
3. Otpornost na habanje
Sa tvrdoćom po Vickersu od 28 GPa i žilavošću na lom od 4,6 MPa·m¹/², SiC pokazuje superiornu otpornost na eroziju čestica pepela (Mohs 5-7). Terenska ispitivanja pokazuju da SiC mlaznice održavaju <5% habanja nakon 20.000 radnih sati, u poređenju sa 30-40% habanja kod mlaznica od aluminijumskog oksida i potpunim otkazivanjem metala obloženih polimerom unutar 8.000 sati.
4. Karakteristike protoka
Nekvašljiva površina reakcijski vezanog SiC-a (kontaktni ugao >100°) omogućava preciznu disperziju suspenzije sa CV vrijednostima <5%. Njena ultra glatka površina (Ra 0,2-0,4μm) smanjuje pad pritiska za 15-20% u poređenju sa metalnim mlaznicama, uz održavanje stabilnih koeficijenata ispuštanja (±1%) tokom dugotrajnog rada.
5. Jednostavnost održavanja
Hemijska inertnost SiC-a omogućava agresivne metode čišćenja, uključujući:
- Vodeni mlaz visokog pritiska (do 250 bara)
- Ultrazvučno čišćenje alkalnim rastvorima
- Sterilizacija parom na 150°C
Bez rizika od degradacije površine, što je uobičajeno kod metalnih mlaznica obloženih ili premazanih polimerom.
6. Ekonomija životnog ciklusa
Iako su početni troškovi za SiC mlaznice 2-3 puta veći od standardnog nehrđajućeg čelika 316L, njihov vijek trajanja od 8-10 godina (u odnosu na 2-3 godine za metale) smanjuje učestalost zamjene za 70%. Ukupni troškovi vlasništva pokazuju uštedu od 40-60% tokom perioda od 10 godina, bez zastoja za popravke na licu mjesta.
7. Kompatibilnost s okolišem
SiC pokazuje neuporedive performanse u ekstremnim uslovima:
- Otpornost na slanu maglu: 0% promjene mase nakon 5000 sati testiranja ASTM B117
- Rad na tački rose kiseline: Otporan na pare H2SO4 od 160°C
- Otpornost na termalni šok: Preživljava cikluse kaljenja od 1000°C do 25°C
8. Svojstva protiv kamenca
Kovalentna atomska struktura SiC stvara nereaktivnu površinu sa stopama stvaranja kamenca koje su 80% niže od metalnih alternativa. Kristalografske studije pokazuju da naslage kalcita i gipsa formiraju slabije veze (adhezija <1 MPa) na SiC u odnosu na >5 MPa na metalima, što omogućava lakše mehaničko uklanjanje.
Tehnički zaključak
Silicijum-karbidna keramika se pokazala kao optimalan izbor materijala za FGD mlaznice kroz sveobuhvatnu evaluaciju performansi:
- 10× duži vijek trajanja od metalnih alternativa
- 92% smanjenje neplaniranog održavanja
- 35% poboljšanje efikasnosti uklanjanja SO2 kroz konzistentne obrasce prskanja
- Potpuna usklađenost sa standardima emisija EPA 40 CFR dio 63
S naprednim proizvodnim tehnikama poput sinterovanja u tečnoj fazi i CVD premazivanja, SiC mlaznice sljedeće generacije postižu submikronske površinske završne obrade i složene geometrije koje ranije nisu bile dostižne u keramici. Ova tehnološka evolucija pozicionira silicijum karbid kao materijal izbora za sisteme za čišćenje dimnih gasova sljedeće generacije.
Vrijeme objave: 20. mart 2025.