ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบหลักของระบบการกรองก๊าซไอเสียสมัยใหม่หัวฉีด FGD ที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีบทบาทสำคัญในภาคอุตสาหกรรม เช่น โรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโลหะวิทยา หัวฉีดเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์นี้ได้แก้ปัญหาคอขวดทางเทคนิคของหัวฉีดโลหะแบบดั้งเดิมภายใต้สภาวะการกัดกร่อนรุนแรงและการสึกหรอสูงได้สำเร็จ ด้วยการออกแบบโครงสร้างที่เป็นนวัตกรรมและการพัฒนาวัสดุที่ก้าวล้ำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดกำมะถันได้อย่างมาก
1. คุณสมบัติของวัสดุเป็นรากฐานสำคัญสำหรับประสิทธิภาพการใช้งาน
ความแข็งโมห์ของเซรามิกส์ซิลิคอนคาร์ไบด์ค่า pH สูงถึง 9.2 ซึ่งเป็นรองเพียงเพชรเท่านั้น และความทนทานต่อการแตกหักสูงกว่าเซรามิกอลูมินาถึงสามเท่า โครงสร้างผลึกแบบพันธะโควาเลนต์นี้ทำให้วัสดุมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม และภายใต้แรงกระแทกจากสารละลายที่มีผลึกยิปซัมความเร็วสูง (อัตราการไหลสูงถึง 12 ม./วินาที) อัตราการสึกหรอของพื้นผิวจะต่ำกว่าหัวฉีดโลหะถึง 1/20 ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด-ด่างสลับกัน โดยมีค่า pH 4-10 อัตราความต้านทานการกัดกร่อนของซิลิคอนคาร์ไบด์จะน้อยกว่า 0.01 มม./ปี ซึ่งดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316L ที่มีอัตรา 0.5 มม./ปี มาก
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุ (4.0 × 10⁻⁶/℃) ใกล้เคียงกับเหล็กกล้า และยังคงรักษาเสถียรภาพทางโครงสร้างได้ภายใต้ความแตกต่างของอุณหภูมิ 150 ℃ เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เตรียมโดยกระบวนการเผาผนึกแบบปฏิกิริยามีความหนาแน่นมากกว่า 98% และมีรูพรุนน้อยกว่า 0.5% ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายทางโครงสร้างที่เกิดจากการแทรกซึมของตัวกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. กลไกการพ่นละอองที่แม่นยำและการควบคุมสนามการไหล
เดอะหัวฉีดเกลียวซิลิคอนคาร์ไบด์โครงสร้างนี้ช่วยเพิ่มความเร็วในการหมุนวนของสารละลายอย่างมาก และด้วยช่องเปิดทางออกที่แม่นยำ ทำให้สารละลายหินปูนแตกตัวเป็นหย droplets ขนาดเล็กและสม่ำเสมอ อัตราการครอบคลุมของสนามสเปรย์ทรงกรวยกลวงที่เกิดจากโครงสร้างนี้มีขนาดใหญ่มาก และระยะเวลาที่หย droplets อยู่ในหอคอยจะยาวนานขึ้นเป็น 2-3 วินาที ซึ่งสูงกว่าหัวฉีดแบบดั้งเดิมถึง 40%
3. การจับคู่ระบบและการเพิ่มประสิทธิภาพทางวิศวกรรม
ในหอพ่นสเปรย์ทั่วไปหัวฉีด FGD ที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีการจัดเรียงหัวฉีดในลักษณะคล้ายกระดานหมากรุก โดยมีระยะห่าง 1.2-1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางกรวยฉีดพ่น ทำให้เกิดชั้นเคลือบซ้อนทับ 3-5 ชั้น การจัดเรียงแบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าพื้นที่หน้าตัดของหอขจัดกำมะถันครอบคลุมมากกว่า 200% ทำให้มั่นใจได้ว่าก๊าซไอเสียและสารละลายจะสัมผัสกันอย่างเพียงพอ ด้วยอัตราการไหลของหอเปล่าที่ 3-5 m³/s การสูญเสียความดันของระบบจะถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง 800-1200 Pa
ข้อมูลการใช้งานแสดงให้เห็นว่า ประสิทธิภาพการกำจัดกำมะถันของระบบ FGD ที่ใช้หัวฉีดซิลิคอนคาร์ไบด์ยังคงมีเสถียรภาพที่มากกว่า 97.5% และปริมาณความชื้นของผลิตภัณฑ์พลอยได้จากยิปซัมลดลงเหลือต่ำกว่า 10% รอบการบำรุงรักษาอุปกรณ์ได้รับการขยายจาก 3 เดือนสำหรับหัวฉีดโลหะเป็น 3 ปี และต้นทุนการเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่ลดลง 70%
การประยุกต์ใช้สิ่งนี้หัวฉีด FGDนับเป็นก้าวสำคัญจากอุปกรณ์ปกป้องสิ่งแวดล้อมแบบครอบคลุมไปสู่แบบที่แม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการพิมพ์เซรามิก 3 มิติ การออกแบบโครงสร้างช่องทางการไหลที่เหมาะสมที่สุดอาจเกิดขึ้นได้ในอนาคต ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการพ่นละอองได้อีก 15-20% และส่งเสริมให้เทคโนโลยีการปล่อยมลพิษต่ำมากเข้าสู่ขั้นการพัฒนาใหม่
วันที่โพสต์: 24 มีนาคม 2568