1. Korroziyaga chidamlilik
FGD nozullarioltingugurt oksidlari, xloridlar va boshqa agressiv kimyoviy moddalarni o'z ichiga olgan yuqori korroziyali muhitda ishlaydi. Kremniy karbidi (SiC) keramikasi pH 1-14 eritmalarida (ASTM C863 sinoviga ko'ra) 0,1% dan kam massa yo'qotilishi bilan ajoyib korroziyaga chidamlilikni namoyish etadi. Zanglamaydigan po'lat (PREN 18-25) va nikel qotishmalari (PREN 30-40) bilan taqqoslaganda, SiC yuqori haroratlarda konsentrlangan kislotalarda ham chuqurchalar yoki stressli korroziya yorilishlarisiz strukturaviy yaxlitlikni saqlaydi.
2. Yuqori harorat barqarorligi
Nam tutun gazlarini desulfurizatsiya qilish tizimlarida ish harorati odatda 60-80°C oralig'ida bo'lib, keskin o'zgarishlar 120°C dan oshadi. SiC keramikasi 1400°C da xona haroratidagi mustahkamligining 85% ni saqlab qoladi, bu alyuminiy oksidli keramika (1000°C ga 50% mustahkamlikni yo'qotadi) va issiqlikka chidamli po'latlardan ustun turadi. Uning issiqlik o'tkazuvchanligi (120 Vt/m·K) issiqlikning samarali tarqalishini ta'minlaydi va termal stressning paydo bo'lishining oldini oladi.
3. Aşınmaya bardoshli
Vickers qattiqligi 28 GPa va sinish chidamliligi 4,6 MPa·m¹/² bo'lgan SiC uchuvchi kul zarralariga (Mohs 5-7) nisbatan yuqori eroziyaga chidamlilikni namoyish etadi. Dala sinovlari shuni ko'rsatadiki, SiC naychalari 20 000 ish soatidan keyin <5% aşınmayı saqlaydi, alyuminiy oksidi naychalarida esa 30-40% aşınma va polimer bilan qoplangan metallarning 8000 soat ichida to'liq ishdan chiqishi kuzatiladi.
4. Oqim xususiyatlari
Reaksiya bilan bog'langan SiC ning namlanmaydigan yuzasi (kontakt burchagi >100°) CV qiymatlari <5% bo'lgan aniq shlam dispersiyasini ta'minlaydi. Uning ultra silliq yuzasi (Ra 0,2-0,4μm) metall naychalarga nisbatan bosim pasayishini 15-20% ga kamaytiradi, shu bilan birga uzoq muddatli foydalanish davomida barqaror tushirish koeffitsientlarini (±1%) saqlab turadi.
5. Xizmat ko'rsatishning soddaligi
SiC ning kimyoviy inertligi quyidagilarni o'z ichiga olgan agressiv tozalash usullarini qo'llash imkonini beradi:
- Yuqori bosimli suv oqimi (250 bargacha)
- Ishqoriy eritmalar bilan ultratovushli tozalash
- 150°C da bug'da sterilizatsiya qilish
Polimer bilan qoplangan yoki qoplangan metall nozullarda keng tarqalgan sirt degradatsiyasi xavfisiz.
6. Hayotiy tsikl iqtisodiyoti
SiC nozullarining dastlabki narxi standart 316L zanglamaydigan po'latdan 2-3 baravar yuqori bo'lsa-da, ularning 8-10 yillik xizmat muddati (metall uchun 2-3 yilga nisbatan) almashtirish chastotasini 70% ga kamaytiradi. Umumiy egalik xarajatlari 10 yillik davrlar davomida 40-60% tejashni ko'rsatadi, joyida ta'mirlash uchun esa nol uzilish vaqti mavjud.
7. Atrof-muhitga moslik
SiC ekstremal sharoitlarda mislsiz ishlashni namoyish etadi:
- Tuz purkashga chidamlilik: 5000 soatlik ASTM B117 sinovidan so'ng massa o'zgarishi 0%
- Kislota shudring nuqtasi ishlashi: 160°C H2SO4 bug'lariga bardosh beradi
- Termik zarbaga chidamlilik: 1000°C → 25°C sovutish sikllariga bardosh beradi
8. Masshtablanishga qarshi xususiyatlar
SiC ning kovalent atom tuzilishi metall alternativlariga qaraganda 80% pastroq miqyoslanish tezligiga ega reaktiv bo'lmagan sirt hosil qiladi. Kristallografik tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, kaltsit va gips konlari SiC da zaifroq bog'lanishlar (yopishqoqlik <1 MPa) hosil qiladi, bu esa metallarda >5 MPa ga nisbatan osonroq mexanik olib tashlash imkonini beradi.
Texnik xulosa
Silikon karbidli keramika FGD nozullari uchun keng qamrovli ishlashni baholash orqali eng maqbul material tanlovi sifatida paydo bo'ladi:
- Metall alternativlarga qaraganda 10 baravar ko'proq xizmat muddati
- Rejasiz texnik xizmat ko'rsatishning 92% ga kamayishi
- Izchil purkash usullari orqali SO2 ni yo'qotish samaradorligini 35% ga oshirish
- EPA 40 CFR 63-qism emissiya standartlariga to'liq muvofiqlik
Suyuq fazali sinterlash va CVD qoplamasi kabi ilg'or ishlab chiqarish texnikalari bilan keyingi avlod SiC nozullari submikronli sirt qoplamalariga va ilgari keramikada erishib bo'lmaydigan murakkab geometriyalarga erishmoqda. Ushbu texnologik evolyutsiya kremniy karbidini keyingi avlod tutun gazlarini tozalash tizimlari uchun tanlangan material sifatida joylashtiradi.
Nashr vaqti: 2025-yil 20-mart