एफजीडी नोजल के लिए सामग्री चयन मार्गदर्शिका: सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक क्यों उत्कृष्ट है?

1. संक्षारण प्रतिरोध

एफजीडी नोजलसल्फर ऑक्साइड, क्लोराइड और अन्य आक्रामक रसायनों वाले अत्यधिक संक्षारक वातावरण में कार्य करने के लिए उपयुक्त। सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सिरेमिक असाधारण संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिसमें pH 1-14 विलयनों में 0.1% से कम द्रव्यमान हानि होती है (ASTM C863 परीक्षण के अनुसार)। स्टेनलेस स्टील (PREN 18-25) और निकल मिश्र धातुओं (PREN 30-40) की तुलना में, SiC उच्च तापमान पर सांद्रित अम्लों में भी बिना गड्ढे या तनाव संक्षारण दरार के संरचनात्मक अखंडता बनाए रखता है।

2. उच्च तापमान स्थिरता

गीली फ्लू गैस डीसल्फराइजेशन प्रणालियों में परिचालन तापमान आमतौर पर 60-80°C के बीच होता है, जो 120°C से भी अधिक हो सकता है। SiC सिरेमिक 1400°C पर भी अपने कमरे के तापमान की 85% मजबूती बनाए रखता है, जो एल्यूमिना सिरेमिक (1000°C पर 50% मजबूती खो देता है) और ऊष्मा प्रतिरोधी स्टील से बेहतर प्रदर्शन करता है। इसकी तापीय चालकता (120 W/m·K) कुशल ऊष्मा अपव्यय को सक्षम बनाती है, जिससे तापीय तनाव का निर्माण नहीं होता है।

3. घिसाव प्रतिरोध

28 GPa की विकर्स कठोरता और 4.6 MPa·m¹/² की फ्रैक्चर टफनेस के साथ, SiC फ्लाई ऐश कणों के विरुद्ध उत्कृष्ट क्षरण प्रतिरोध (मोह्स 5-7) प्रदर्शित करता है। फील्ड परीक्षणों से पता चलता है कि SiC नोजल 20,000 सेवा घंटों के बाद 5% से कम घिसाव बनाए रखते हैं, जबकि एल्यूमिना नोजल में 30-40% घिसाव होता है और पॉलिमर-लेपित धातुएँ 8,000 घंटों के भीतर पूरी तरह से विफल हो जाती हैं।

4. प्रवाह विशेषताएँ

प्रतिक्रिया-बंधित SiC की गैर-गीली सतह (संपर्क कोण >100°) CV मान <5% के साथ सटीक स्लरी फैलाव को सक्षम बनाती है। इसकी अति-चिकनी सतह (Ra 0.2-0.4μm) धातु नोजल की तुलना में दबाव में 15-20% की कमी करती है, जबकि दीर्घकालिक संचालन में स्थिर डिस्चार्ज गुणांक (±1%) बनाए रखती है।

5. रखरखाव में सरलता

SiC की रासायनिक निष्क्रियता आक्रामक सफाई विधियों की अनुमति देती है, जिनमें शामिल हैं:

- उच्च दबाव वाला पानी का जेट (250 बार तक)

- क्षारीय घोलों से अल्ट्रासोनिक सफाई

- 150°C पर भाप द्वारा नसबंदी

पॉलिमर-लाइन वाले या लेपित धातु के नोजल में आम तौर पर होने वाले सतह क्षरण के जोखिम के बिना।

6. जीवनचक्र अर्थशास्त्र

हालांकि SiC नोजल की शुरुआती लागत मानक 316L स्टेनलेस स्टील की तुलना में 2-3 गुना अधिक होती है, लेकिन इनकी 8-10 साल की सेवा अवधि (धातुओं के लिए 2-3 साल की तुलना में) प्रतिस्थापन की आवृत्ति को 70% तक कम कर देती है। कुल स्वामित्व लागत में 10 वर्षों की अवधि में 40-60% की बचत होती है, और मौके पर ही मरम्मत के लिए कोई डाउनटाइम नहीं होता है।

7. पर्यावरणीय अनुकूलता

SiC चरम परिस्थितियों में अद्वितीय प्रदर्शन प्रदर्शित करता है:

नमक के छिड़काव के प्रति प्रतिरोध: 5000 घंटे के ASTM B117 परीक्षण के बाद द्रव्यमान में 0% परिवर्तन

- अम्लीय ओस बिंदु संचालन: 160°C H2SO4 वाष्प को सहन कर सकता है

- ऊष्मीय आघात प्रतिरोध: 1000°C से 25°C तक के शीतलन चक्रों को सहन कर सकता है

8. पपड़ी-रोधी गुण

SiC की सहसंयोजक परमाणु संरचना एक अक्रियाशील सतह बनाती है, जिसकी क्षरण दर धातु विकल्पों की तुलना में 80% कम होती है। क्रिस्टलीय अध्ययन से पता चलता है कि कैल्साइट और जिप्सम के निक्षेप SiC पर कमजोर बंध (आसंजन <1 MPa) बनाते हैं, जबकि धातुओं पर यह 5 MPa से अधिक होता है, जिससे इन्हें यांत्रिक रूप से आसानी से हटाया जा सकता है।

तकनीकी निष्कर्ष

व्यापक प्रदर्शन मूल्यांकन के माध्यम से, सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक एफजीडी नोजल के लिए सर्वोत्तम सामग्री विकल्प के रूप में उभरता है:

धातु विकल्पों की तुलना में 10 गुना अधिक सेवा जीवन

- अनियोजित रखरखाव में 92% की कमी

लगातार स्प्रे पैटर्न के माध्यम से SO2 हटाने की दक्षता में 35% सुधार हुआ।

- ईपीए 40 सीएफआर भाग 63 उत्सर्जन मानकों का पूर्ण अनुपालन

लिक्विड-फेज़ सिंटरिंग और सीवीडी कोटिंग जैसी उन्नत विनिर्माण तकनीकों के साथ, अगली पीढ़ी के SiC नोजल अब सब-माइक्रोन सतह फिनिश और जटिल ज्यामिति प्राप्त कर रहे हैं, जो पहले सिरेमिक में संभव नहीं थी। यह तकनीकी विकास सिलिकॉन कार्बाइड को अगली पीढ़ी के फ्लू गैस सफाई प्रणालियों के लिए पसंदीदा सामग्री के रूप में स्थापित करता है।