1. తుప్పు నిరోధకత
FGD నాజిల్‌లుసల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు, క్లోరైడ్లు మరియు ఇతర దూకుడు రసాయనాలను కలిగి ఉన్న అత్యంత తినివేయు వాతావరణాలలో పనిచేస్తుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) సిరామిక్ pH 1-14 ద్రావణాలలో 0.1% కంటే తక్కువ ద్రవ్యరాశి నష్టంతో అసాధారణమైన తుప్పు నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తుంది (ASTM C863 పరీక్ష ప్రకారం). స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ (PREN 18-25) మరియు నికెల్ మిశ్రమలోహాలతో (PREN 30-40) పోలిస్తే, SiC అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సాంద్రీకృత ఆమ్లాలలో కూడా గుంటలు పడకుండా లేదా తుప్పు పగుళ్లు రాకుండా నిర్మాణ సమగ్రతను నిర్వహిస్తుంది.
2. అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం
తడి ఫ్లూ గ్యాస్ డీసల్ఫరైజేషన్ వ్యవస్థలలో ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలు సాధారణంగా 60-80°C వరకు ఉంటాయి, స్పైక్‌లు 120°C కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. SiC సిరామిక్ 1400°C వద్ద దాని గది-ఉష్ణోగ్రత బలంలో 85% నిలుపుకుంటుంది, అల్యూమినా సిరామిక్స్ (1000°C ద్వారా 50% బలాన్ని కోల్పోతుంది) మరియు ఉష్ణ-నిరోధక స్టీల్స్‌ను అధిగమిస్తుంది. దీని ఉష్ణ వాహకత (120 W/m·K) సమర్థవంతమైన ఉష్ణ వెదజల్లడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, ఉష్ణ ఒత్తిడి పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది.
3. దుస్తులు నిరోధకత
28 GPa విక్కర్స్ కాఠిన్యం మరియు 4.6 MPa·m¹/² ఫ్రాక్చర్ టఫ్‌నెస్‌తో, SiC ఫ్లై యాష్ కణాలకు వ్యతిరేకంగా అత్యుత్తమ కోత నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తుంది (Mohs 5-7). ఫీల్డ్ పరీక్షలు SiC నాజిల్‌లు 20,000 సర్వీస్ గంటల తర్వాత <5% వేర్‌ను నిర్వహిస్తాయని, అల్యూమినా నాజిల్‌లలో 30-40% వేర్ మరియు 8,000 గంటల్లోపు పాలిమర్-కోటెడ్ లోహాల పూర్తి వైఫల్యంతో పోలిస్తే <10% వేర్‌ను నిర్వహిస్తాయని చూపిస్తున్నాయి.
4. ప్రవాహ లక్షణాలు
రియాక్షన్-బాండెడ్ SiC (కాంటాక్ట్ యాంగిల్ >100°) యొక్క నాన్-వెటింగ్ ఉపరితలం CV విలువలతో ఖచ్చితమైన స్లర్రీ డిస్పర్షన్‌ను అనుమతిస్తుంది <5. దీని అల్ట్రా-స్మూత్ ఉపరితలం (Ra 0.2-0.4μm) దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్‌లో స్థిరమైన డిశ్చార్జ్ కోఎఫీషియంట్‌లను (±1%) నిర్వహిస్తూనే, మెటల్ నాజిల్‌లతో పోలిస్తే పీడన తగ్గుదలను 15-20% తగ్గిస్తుంది.
5. నిర్వహణ సరళత
SiC యొక్క రసాయన జడత్వం దూకుడుగా శుభ్రపరిచే పద్ధతులను అనుమతిస్తుంది, వీటిలో:
- అధిక పీడన నీటి జెట్ (250 బార్ వరకు)
- ఆల్కలీన్ ద్రావణాలతో అల్ట్రాసోనిక్ శుభ్రపరచడం
- 150°C వద్ద ఆవిరి స్టెరిలైజేషన్
పాలిమర్-లైన్డ్ లేదా పూత పూసిన మెటల్ నాజిల్‌లలో సాధారణంగా ఉపరితల క్షీణత ప్రమాదం లేకుండా.
6. లైఫ్‌సైకిల్ ఎకనామిక్స్
SiC నాజిల్‌ల ప్రారంభ ఖర్చులు ప్రామాణిక 316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ కంటే 2-3× ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, వాటి 8-10 సంవత్సరాల సేవా జీవితం (లోహాలకు 2-3 సంవత్సరాలు vs) భర్తీ ఫ్రీక్వెన్సీని 70% తగ్గిస్తుంది. మొత్తం యాజమాన్య ఖర్చులు 10 సంవత్సరాల వ్యవధిలో 40-60% పొదుపును చూపుతాయి, ఇన్-సిటు మరమ్మతులకు సున్నా సమయం ఉంటుంది.
7. పర్యావరణ అనుకూలత
తీవ్రమైన పరిస్థితుల్లో SiC అసమానమైన పనితీరును ప్రదర్శిస్తుంది:
- సాల్ట్ స్ప్రే నిరోధకత: 5000 గంటల ASTM B117 పరీక్ష తర్వాత 0% ద్రవ్యరాశి మార్పు.
- యాసిడ్ డ్యూ పాయింట్ ఆపరేషన్: 160°C H2SO4 ఆవిరిని తట్టుకుంటుంది
- థర్మల్ షాక్ రెసిస్టెన్స్: 1000°C→25°C క్వెన్చ్ సైకిల్స్‌ను తట్టుకుంటుంది
8. యాంటీ-స్కేలింగ్ లక్షణాలు
SiC యొక్క సమయోజనీయ పరమాణు నిర్మాణం లోహ ప్రత్యామ్నాయాల కంటే 80% తక్కువ స్కేలింగ్ రేట్లతో రియాక్టివ్ కాని ఉపరితలాన్ని సృష్టిస్తుంది. స్ఫటికాకార అధ్యయనాలు కాల్సైట్ మరియు జిప్సం నిక్షేపాలు SiC పై బలహీనమైన బంధాలను (సంశ్లేషణ <1 MPa) ఏర్పరుస్తాయని మరియు లోహాలపై >5 MPa అని వెల్లడిస్తున్నాయి, ఇది సులభంగా యాంత్రిక తొలగింపుకు వీలు కల్పిస్తుంది.
సాంకేతిక ముగింపు
సమగ్ర పనితీరు మూల్యాంకనం ద్వారా FGD నాజిల్‌లకు సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్ సరైన పదార్థ ఎంపికగా ఉద్భవించింది:
- లోహ ప్రత్యామ్నాయాల కంటే 10× ఎక్కువ సేవా జీవితం
- ప్రణాళిక లేని నిర్వహణలో 92% తగ్గింపు
- స్థిరమైన స్ప్రే నమూనాల ద్వారా SO2 తొలగింపు సామర్థ్యంలో 35% మెరుగుదల.
- EPA 40 CFR పార్ట్ 63 ఉద్గార ప్రమాణాలకు పూర్తి సమ్మతి
లిక్విడ్-ఫేజ్ సింటరింగ్ మరియు CVD పూత వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న తయారీ పద్ధతులతో, తదుపరి తరం SiC నాజిల్‌లు సబ్-మైక్రాన్ ఉపరితల ముగింపులను మరియు సిరామిక్స్‌లో గతంలో సాధించలేని సంక్లిష్ట జ్యామితిని సాధిస్తున్నాయి. ఈ సాంకేతిక పరిణామం తదుపరి తరం ఫ్లూ గ్యాస్ క్లీనింగ్ సిస్టమ్‌లకు సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను ఎంపిక చేసుకునే పదార్థంగా ఉంచుతుంది.
పోస్ట్ సమయం: మార్చి-20-2025