1. Rintangan Kakisan
Muncung FGDberoperasi dalam persekitaran yang sangat menghakis yang mengandungi sulfur oksida, klorida dan bahan kimia agresif lain. Seramik silikon karbida (SiC) menunjukkan rintangan kakisan yang luar biasa dengan kehilangan jisim kurang daripada 0.1% dalam larutan pH 1-14 (mengikut ujian ASTM C863). Berbanding dengan keluli tahan karat (PREN 18-25) dan aloi nikel (PREN 30-40), SiC mengekalkan integriti struktur tanpa retakan kakisan atau tekanan walaupun dalam asid pekat pada suhu tinggi.
2. Kestabilan Suhu Tinggi
Suhu operasi dalam sistem penyahsulfuran gas serombong basah biasanya berkisar antara 60-80°C dengan pancang melebihi 120°C. Seramik SiC mengekalkan 85% kekuatan suhu biliknya pada 1400°C, mengatasi seramik alumina (kehilangan kekuatan 50% sebanyak 1000°C) dan keluli tahan haba. Kekonduksian termanya (120 W/m·K) membolehkan pelesapan haba yang cekap, mencegah pembentukan tekanan terma.
3. Rintangan Haus
Dengan kekerasan Vickers 28 GPa dan keliatan patah 4.6 MPa·m¹/², SiC mempamerkan rintangan hakisan yang unggul terhadap zarah abu terbang (Mohs 5-7). Ujian lapangan menunjukkan muncung SiC mengekalkan haus <5% selepas 20,000 jam perkhidmatan, berbanding haus 30-40% dalam muncung alumina dan kegagalan lengkap logam bersalut polimer dalam masa 8,000 jam.
4. Ciri-ciri Aliran
Permukaan SiC terikat tindak balas yang tidak membasahkan (sudut sentuhan >100°) membolehkan penyebaran buburan yang tepat dengan nilai CV <5%. Permukaannya yang ultra licin (Ra 0.2-0.4μm) mengurangkan penurunan tekanan sebanyak 15-20% berbanding muncung logam, sambil mengekalkan pekali pelepasan yang stabil (±1%) sepanjang operasi jangka panjang.
5. Kesederhanaan Penyelenggaraan
Ketiadaan kimia SiC membolehkan kaedah pembersihan yang agresif termasuk:
- Pancutan air bertekanan tinggi (sehingga 250 bar)
- Pembersihan ultrasonik dengan larutan alkali
- Pensterilan wap pada suhu 150°C
Tanpa risiko degradasi permukaan yang biasa terdapat pada muncung logam berlapis polimer atau bersalut.
6. Ekonomi Kitaran Hayat
Walaupun kos awal untuk muncung SiC adalah 2-3× lebih tinggi daripada keluli tahan karat 316L standard, jangka hayatnya yang 8-10 tahun (berbanding 2-3 tahun untuk logam) mengurangkan kekerapan penggantian sebanyak 70%. Jumlah kos pemilikan menunjukkan penjimatan 40-60% dalam tempoh 10 tahun, dengan sifar masa henti untuk pembaikan di situ.
7. Keserasian Alam Sekitar
SiC menunjukkan prestasi yang tiada tandingan dalam keadaan ekstrem:
- Rintangan semburan garam: perubahan jisim 0% selepas ujian ASTM B117 5000 jam
- Operasi takat embun asid: Tahan wap H2SO4 160°C
- Rintangan kejutan haba: Tahan kitaran pemadaman 1000°C→25°C
8. Sifat Anti-penskalaan
Struktur atom kovalen SiC menghasilkan permukaan yang tidak reaktif dengan kadar penskalaan 80% lebih rendah daripada alternatif logam. Kajian kristalografi mendedahkan bahawa deposit kalsit dan gipsum membentuk ikatan yang lebih lemah (lekatan <1 MPa) pada SiC berbanding >5 MPa pada logam, membolehkan penyingkiran mekanikal yang lebih mudah.
Kesimpulan Teknikal
Seramik silikon karbida muncul sebagai pilihan bahan optimum untuk muncung FGD melalui penilaian prestasi yang komprehensif:
- Hayat perkhidmatan 10× lebih lama berbanding alternatif logam
- Pengurangan 92% dalam penyelenggaraan yang tidak dirancang
- Peningkatan 35% dalam kecekapan penyingkiran SO2 melalui corak semburan yang konsisten
- Pematuhan penuh dengan piawaian pelepasan EPA 40 CFR Bahagian 63
Dengan teknik pembuatan yang semakin maju seperti pensinteran fasa cecair dan salutan CVD, muncung SiC generasi seterusnya mencapai kemasan permukaan sub-mikron dan geometri kompleks yang sebelum ini tidak dapat dicapai dalam seramik. Evolusi teknologi ini meletakkan silikon karbida sebagai bahan pilihan untuk sistem pembersihan gas serombong generasi seterusnya.
Masa siaran: 20-Mac-2025