1. Ketahanan Korosi
Nozel FGDBeroperasi di lingkungan yang sangat korosif yang mengandung oksida sulfur, klorida, dan bahan kimia agresif lainnya. Keramik silikon karbida (SiC) menunjukkan ketahanan korosi yang luar biasa dengan kehilangan massa kurang dari 0,1% dalam larutan pH 1-14 (berdasarkan pengujian ASTM C863). Dibandingkan dengan baja tahan karat (PREN 18-25) dan paduan nikel (PREN 30-40), SiC mempertahankan integritas struktural tanpa mengalami pitting atau retak korosi tegangan bahkan dalam asam pekat pada suhu tinggi.
2. Stabilitas Suhu Tinggi
Suhu operasi pada sistem desulfurisasi gas buang basah biasanya berkisar antara 60-80°C dengan lonjakan melebihi 120°C. Keramik SiC mempertahankan 85% kekuatan suhu ruangnya pada suhu 1400°C, mengungguli keramik alumina (yang kehilangan 50% kekuatan pada suhu 1000°C) dan baja tahan panas. Konduktivitas termalnya (120 W/m·K) memungkinkan pembuangan panas yang efisien, mencegah penumpukan tegangan termal.
3. Ketahanan Aus
Dengan kekerasan Vickers 28 GPa dan ketangguhan retak 4,6 MPa·m¹/², SiC menunjukkan ketahanan erosi yang unggul terhadap partikel abu terbang (Mohs 5-7). Uji lapangan menunjukkan nosel SiC mempertahankan keausan <5% setelah 20.000 jam layanan, dibandingkan dengan keausan 30-40% pada nosel alumina dan kegagalan total logam berlapis polimer dalam waktu 8.000 jam.
4. Karakteristik Aliran
Permukaan SiC yang terikat secara reaksi dan tidak mudah basah (sudut kontak >100°) memungkinkan dispersi bubur yang presisi dengan nilai CV <5%. Permukaan ultra-halusnya (Ra 0,2-0,4μm) mengurangi penurunan tekanan sebesar 15-20% dibandingkan dengan nosel logam, sambil mempertahankan koefisien debit yang stabil (±1%) selama operasi jangka panjang.
5. Kesederhanaan Perawatan
Sifat inert kimia SiC memungkinkan metode pembersihan yang agresif, termasuk:
- Pancaran air bertekanan tinggi (hingga 250 bar)
- Pembersihan ultrasonik dengan larutan alkali
- Sterilisasi uap pada suhu 150°C
Tanpa risiko degradasi permukaan yang umum terjadi pada nosel logam berlapis polimer atau berlapis lainnya.
6. Ekonomi Siklus Hidup
Meskipun biaya awal untuk nozel SiC 2-3 kali lebih tinggi daripada baja tahan karat 316L standar, masa pakainya yang mencapai 8-10 tahun (dibandingkan 2-3 tahun untuk logam) mengurangi frekuensi penggantian hingga 70%. Total biaya kepemilikan menunjukkan penghematan 40-60% selama periode 10 tahun, dengan nol waktu henti untuk perbaikan di tempat.
7. Kompatibilitas Lingkungan
SiC menunjukkan kinerja yang tak tertandingi dalam kondisi ekstrem:
- Ketahanan terhadap semprotan garam: perubahan massa 0% setelah pengujian ASTM B117 selama 5000 jam
- Pengoperasian titik embun asam: Mampu menahan uap H2SO4 pada suhu 160°C
- Ketahanan terhadap guncangan termal: Mampu bertahan dari siklus pendinginan mendadak 1000°C→25°C
8. Sifat Anti-Pengendapan
Struktur atom kovalen SiC menciptakan permukaan yang tidak reaktif dengan tingkat pembentukan kerak 80% lebih rendah daripada alternatif logam. Studi kristalografi mengungkapkan bahwa endapan kalsit dan gipsum membentuk ikatan yang lebih lemah (adhesi <1 MPa) pada SiC dibandingkan >5 MPa pada logam, sehingga memudahkan penghilangan secara mekanis.
Kesimpulan Teknis
Keramik silikon karbida muncul sebagai pilihan material optimal untuk nosel FGD melalui evaluasi kinerja yang komprehensif:
- Masa pakai 10 kali lebih lama dibandingkan alternatif berbahan logam
- Pengurangan 92% dalam perawatan tak terencana
- Peningkatan efisiensi penghilangan SO2 sebesar 35% melalui pola penyemprotan yang konsisten
- Sepenuhnya sesuai dengan standar emisi EPA 40 CFR Bagian 63
Dengan kemajuan teknik manufaktur seperti sintering fase cair dan pelapisan CVD, nosel SiC generasi berikutnya mencapai hasil akhir permukaan sub-mikron dan geometri kompleks yang sebelumnya tidak dapat dicapai pada keramik. Evolusi teknologi ini menempatkan silikon karbida sebagai material pilihan untuk sistem pembersihan gas buang generasi berikutnya.
Waktu posting: 20 Maret 2025