এফজিডি সিস্টেমে জিপসাম স্কেল চ্যালেঞ্জ
সিন্থেটিক জিপসাম স্লারি (20% CaSO₄·2H₂O কঠিন পদার্থ) ফ্লু গ্যাস ডিসালফারাইজেশন (FGD) থেকে 70 ডিগ্রীতে PFA হিটারে স্কেল আনুগত্য সৃষ্টি করে। যোগাযোগের কোণ পরিমাপ থেকে গণনা করা আনুগত্য কাজ জিপসাম স্ফটিককরণের জন্য আবেশ সময়ের পূর্বাভাস দেয়। 12টি কয়লা চালিত পাওয়ার প্ল্যান্টের পরিমাণগত বিশ্লেষণ দেখায় যে পিএফএ পৃষ্ঠগুলি 15 mJ/m² এর নিচে আনুগত্যের সাথে কাজ করে 20 ঘন্টা থেকে 200 ঘন্টা পর্যন্ত, সাপ্তাহিক থেকে মাসিক পর্যন্ত পরিষ্কারের ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করে।
আনুগত্য কাজের গণনা এবং জিপসাম স্ফটিককরণ
আঠালো কাজ (W_ad)= _lv × (1 + cosθ), যেখানে _lv হল তরল পৃষ্ঠের টান (জিপসাম-স্যাচুরেটেড ওয়াটার, 70 ডিগ্রিতে 72 mN/m) এবং θ হল PFA-তে জলের যোগাযোগ কোণ। নিম্ন আনুগত্য কাজ=ক্রিস্টাল নিউক্লিয়েশনের জন্য কম চালিকা শক্তি। জিপসাম (CaSO₄·2H₂O) ভূপৃষ্ঠে নিউক্লিয়েট হয় যখন সুপারস্যাচুরেশন সমালোচনামূলক মান অতিক্রম করে। আনয়ন সময় τ ∝ exp(W_ad / kT)। 70 ডিগ্রিতে পরীক্ষা করা হচ্ছে, সুপারস্যাচুরেশন অনুপাত S=2.5, ওয়াল শিয়ার রেট 100 s⁻¹:
| PFA সারফেস টাইপ | জল যোগাযোগ কোণ (ডিগ্রী) | আঠালো কাজ (mJ/m²) | আনয়ন সময় (ঘন্টা) | স্কেল পুরুত্ব 500h (মিমি) এ |
|---|---|---|---|---|
| হাইড্রোফিলিক (প্লাজমা চিকিত্সা) | 45 | 123 | 5 | 3.5 |
| স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে-ছাঁচানো | 105 | 53 | 20 | 2.0 |
| স্ট্যান্ডার্ড + ফ্লোরিনেশন | 115 | 41 | 45 | 1.2 |
| কম আনুগত্য (বিশেষত্ব) | 120 | 36 | 80 | 0.8 |
| অতি-লো আনুগত্য (চিকিত্সা করা) | 125 | 33 | 200 | 0.3 |
আনয়ন সময় শিয়ার হার প্রভাব
100 s⁻¹ এর ওয়াল শিয়ার রেট ( ̇) মাঝারি প্রবাহের প্রতিনিধিত্ব করে৷ উচ্চ শিয়ার প্রারম্ভিক স্ফটিক অপসারণ করে আনয়ন সময় প্রসারিত করে:
| ওয়াল শিয়ার রেট (s⁻¹)|নিম্ন আনুগত্য PFA (W_ad=36) আনয়ন সময় (h)|স্ট্যান্ডার্ড PFA (W_ad=53) আনয়ন সময় (h) |
| --- | --- | --- | --- |
| 50 | 60 | 15 |
| 100 | 80 | 20 |
| 200 | 150 | 35 |
| 500 | 300 | 60 |
পৃষ্ঠ শক্তি উপাদান এবং স্ফটিক আনুগত্য
একা আনুগত্য কাজ সম্পূর্ণরূপে স্কেল প্রতিরোধের বর্ণনা করে না. পৃষ্ঠ মুক্ত শক্তির বিচ্ছুরণকারী ( ᵈ) এবং পোলার ( ᵖ) উপাদানগুলি স্ফটিক আনুগত্যকে প্রভাবিত করে। জিপসাম স্ফটিকগুলির উচ্চ মেরু পৃষ্ঠের শক্তি থাকে (ᵖ ~80 mJ/m²)। নিম্ন ᵖ (অত্যন্ত হাইড্রোফোবিক) সহ পৃষ্ঠগুলি আনুগত্যকে সর্বোত্তম প্রতিরোধ করে:
| সারফেস | ᵈ (mJ/m²) | ᵖ (mJ/m²) | W_ad | আনয়ন সময় |
|---|---|---|---|---|
| হাইড্রোফিলিক | 25 | 45 | 123 | 5h |
| স্ট্যান্ডার্ড | 19 | 2 | 53 | 20h |
| ফ্লোরিনযুক্ত | 18 | 0.5 | 41 | 45h |
| স্পেশালিটি লো-পোলার | 16 | 0.2 | 36 | 80h |
জিপসাম স্লারিতে পৃষ্ঠের স্থায়িত্ব
জিপসাম কণা এবং রাসায়নিক আক্রমণের কারণে কম-আঠালো পৃষ্ঠগুলি FGD স্লারিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। ফ্লোরিনযুক্ত পৃষ্ঠগুলি W_ad বজায় রাখে<45 mJ/m² for 2000 hours. Plasma-treated hydrophilic surfaces become hydrophobic after 500 hours due to adsorption of organic contaminants (fly ash residues). For power plant service, specify fluorinated PFA for stable low adhesion.
প্রাচীর বেধ এবং স্কেল অপসারণ
যখন স্কেল শেষ পর্যন্ত গঠন করে, তখন আনুগত্যের কাজের সাথে অপসারণের অসুবিধা বৃদ্ধি পায়। কম-আনুগত্য PFA (W_ad=36):
| প্রাচীর বেধ | নিরাপদ যান্ত্রিক পরিষ্কারের পদ্ধতি | স্কেল অপসারণের ফ্রিকোয়েন্সি | পিএফএ পরিধানের হার |
|---|---|---|---|
| 1.5 মিমি | শুধুমাত্র ওয়াটার জেট (500 psi) | প্রতি 200 ঘন্টা | 0.02 মিমি/বছর |
| 2.0 মিমি | ওয়াটার জেট বা নরম ব্রাশ | প্রতি 200 ঘন্টা | 0.01 মিমি/বছর |
| 2.5 মিমি | ব্রাশিং সহ যেকোনো পদ্ধতি | প্রতি 200 ঘন্টা | <0.01mm/year |
FGD হিটারের জন্য স্পেসিফিকেশন গাইডেন্স
For FGD gypsum slurries at 70°C, specify PFA with adhesion work below 40 mJ/m² (water contact angle >115°), achieved by surface fluorination. Require supplier certification of contact angle measurement (ASTM D7490) and induction time testing in synthetic gypsum slurry (S=2.5, 70°C, 100 s⁻¹) with induction time >50 hours. For wall thickness, 2.0mm is adequate with fluorinated surface. For power plants with high scaling potential (gypsum supersaturation >3), অতি-লো আনুগত্য PFA (W_ad<35 mJ/m²) with 2.5mm walls. The premium for fluorinated PFA (25-40% over standard) is justified by extending cleaning intervals from weekly to monthly in continuous FGD operation, reducing downtime and labor costs. When requesting quotations, provide gypsum supersaturation ratio and expected shear rate.
