Ar gyfer Atal Ymlyniad ar Raddfa mewn Slyri Gypswm Synthetig Gwresog (CaSO₄·2H₂O, 20% Solid, 70 gradd ) o ddadswlffwreiddio nwy ffliw, sut mae adlyniad arwyneb y PFA yn Gweithio (Wedi'i Gyfrifo o Fesuriadau Ongl Gyswllt) Yn Cydberthyn â'r Amser Sefydlu ar gyfer Cypswm Grisial Swnio ¹0?

Yr Her Graddfa Gypswm mewn Systemau FGD
Mae ymlyniad graddfa ar wresogyddion PFA yn cael ei achosi gan slyri gypswm synthetig (20% CaSO₄·2H₂O solidau) o ddadsylffwreiddio nwy ffliw (FGD) ar 70 gradd . Mae'r gwaith adlyniad a amcangyfrifir o ddata ongl cyswllt yn rhagweld amser sefydlu ar gyfer crisialu gypswm. Mae arwynebau PFA gyda gwaith adlyniad o dan 15 mJ/m² yn cynyddu amser sefydlu o 20 awr i 200 awr ac yn lleihau amlder glanhau o wythnosol i fisol, yn ôl astudiaeth feintiol o 12 o weithfeydd pŵer sy'n tanio glo.

Cyfrifo Gwaith Adlyniad a Grisialu Gypswm
Gwaith adlyniad (W_ad)= _lv × (1 + cosθ), lle mae _lv yn densiwn arwyneb hylifol (gypswm-dŵr dirlawn, 72 mN/m ar 70 gradd) ac θ yn ongl gyswllt dŵr ar PFA. mae gwaith adlyniad llai yn cyfateb i rym gwthio llai ar gyfer cnewyllyn grisial. Pan fydd gorddirlawnder yn uwch na gwerth critigol, mae gypswm (CaSO₄·2H₂O) yn cnewyllo ar arwynebau. Amser sefydlu τ ∝ exp(W_ad / kT). Profi ar 70 gradd gyda chyflymder cneifio wal o 100 s⁻¹ a chymhareb gorddirlawniad o S=2.5:

Math o Arwyneb PFA, Ongl Cyswllt Dŵr (gradd), Gwaith Adlyniad (mJ/m2), Amser Sefydlu (oriau), a Thrwch Graddfa ar 500 awr (mm)
Plasma-trin hydroffilig 45 123 5 3.5
Safonol fel -wedi'i fowldio 105 53 20 2.0
Adlyniad isel (arbenigol) 120 36 80 0.8 Safonol + fflworineiddio 115 41 45 1.2
Adlyniad hynod o isel (wedi'i drin) 125 33 200 0.3
Effaith Cyfradd Cneifio ar Amser Sefydlu
Cynrychiolir llif cymedrol gan gyfradd cneifio wal ( ̇ ) o 100 s⁻¹. Mae cneifio uwch yn ymestyn amser sefydlu trwy ddileu crisialau cynnar:
| Cyfradd Cneifio Wal (s⁻¹)|PFA Adlyniad Isel (W_ad=36) Amser Sefydlu (h)|PFA Safonol (W_ad=53) Amser Sefydlu (h)|| ---|---|---|---|---|50|60|15|| 100|80|20|| 200|150|35|| 500|300|60 |

Adlyniad Crisial a Chydrannau Ynni Arwyneb
Ni ellir esbonio ymwrthedd graddfa yn llawn gan waith adlyniad yn unig. Mae adlyniad crisial yn cael ei ddylanwadu gan gydrannau pegynol (ᵖ) a gwasgarol (ᵈ) egni heb arwyneb. Mae egni arwyneb pegynol crisialau gypswm yn uchel (ᵖ ~80 mJ/m²). Mae arwynebau â ᵖ isel (hydroffobig iawn) yn gwrthsefyll ymlyniad orau:

Arwyneb ᵈ (mJ/m²) ᵖ (mJ/m²) W_ad Amser Sefydlu
Hydroffilig 25 45 123 5 awr Safonol 19 2 53 20 awr Fflworinedig 18 0.5 41 45 awr Arbenigedd isel-pegynol 16 0.2 36 80 awr Sefydlogrwydd Arwyneb mewn Slyri Gypswm
Mae arwynebau adlyniad isel-yn diraddio mewn slyri FGD oherwydd sgrafelliad gan ronynnau gypswm ac ymosodiad cemegol. Am 2000 o oriau, mae arwynebau fflworin yn cadw W_ad<45 mJ/m². After 500 hours, the adsorption of organic pollutants (fly ash residues) causes hydrophilic surfaces treated with plasma to turn hydrophobic. Use fluorinated PFA for stable low adhesion when servicing power plants.

Trwch Wal a Symud Graddfa
Mae symud yn dod yn fwy heriol gyda gwaith adlyniad wrth i raddfa ddod i'r amlwg o'r diwedd. Ar gyfer PFA gydag adlyniad isel (W_ad=36):

Trwch Wal PFA Graddfa Gwisgo Graddfa Tynnu Amlder Techneg Glanhau Mecanyddol Ddiogel
Jet ddŵr 1.5mm yn unig (500 psi) Bob 200h 0.02mm y flwyddyn
2.0 mm Brwsh meddal neu jet dŵr bob 200 awr 0.01 mm yn flynyddol
2.5mm Unrhyw dechneg, gan gynnwys brwsio Bob 200 awr<0.01mm/year FGD Heater Specification Guidelines
For FGD gypsum slurries at 70°C, use surface fluorination to obtain PFA with adhesion work less than 40 mJ/m² (water contact angle more than 115°). ASTM D7490 contact angle measurement and induction time testing in synthetic gypsum slurry (S=2.5, 70°C, 100 s⁻¹) with an induction time more than 50 hours must be certified by the provider. For wall thickness, 2.0mm is sufficient with fluorinated surface. For power plants with great scaling potential (gypsum supersaturation >3), nodwch PFA adlyniad isel ultra-(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, lowering downtime and labor expenses. Provide the gypsum supersaturation ratio and anticipated shear rate when getting quotes.