گرم مصنوعی جپسم سلریوں (CaSO₄·2H₂O، 20% ٹھوس، 70 ڈگری ) میں فلو گیس ڈیسلفرائزیشن سے روکنے کے لیے، پی ایف اے کی سطح کا چپکنے والا کام کیسے کرتا ہے (رابطے کے زاویہ کی پیمائش سے حساب کیا جاتا ہے) کے ساتھ جیپسم کی درستگی کا وقت 100 s⁻¹ کے قینچ کی شرح؟

ایف جی ڈی سسٹمز میں جپسم اسکیل چیلنج
پی ایف اے ہیٹر پر پیمانہ کی پابندی 70 ڈگری پر فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) سے مصنوعی جپسم سلریز (20% CaSO₄·2H₂O سالڈ) کی وجہ سے ہوتی ہے۔ رابطہ زاویہ کے اعداد و شمار سے لگنے والے آسنجن کام جپسم کرسٹلائزیشن کے لئے شامل کرنے کے وقت کی پیش گوئی کرتا ہے۔ 12 کوئلے سے چلنے والے پاور پلانٹس کے مقداری مطالعہ کے مطابق، PFA سطحیں 15 mJ/m² سے کم انڈکشن ٹائم کو 20 گھنٹے سے 200 گھنٹے تک بڑھاتی ہیں اور صفائی کی فریکوئنسی کو ہفتہ وار سے ماہانہ تک کم کرتی ہیں۔

جپسم کے آسنجن کام اور کرسٹلائزیشن کا حساب لگانا
آسنجن کام (W_ad)= _lv × (1 + cosθ)، جہاں _lv مائع سطح کا تناؤ ہے (جپسم-سیر شدہ پانی، 70 ڈگری پر 72 mN/m) اور θ پی ایف اے پر پانی کا رابطہ زاویہ ہے۔ کم آسنجن کام کرسٹل نیوکلیشن کے لئے کم زور دینے والی قوت کے برابر ہے۔ جب سپر سیچوریشن ایک اہم قدر سے بڑھ جاتی ہے تو، جپسم (CaSO₄·2H₂O) سطحوں پر نیوکلیٹس بن جاتا ہے۔ شامل کرنے کا وقت τ ∝ exp(W_ad / kT)۔ 100 s⁻¹ کی وال شیئر کی رفتار اور S=2.5 کے سپر سیچوریشن تناسب کے ساتھ 70 ڈگری پر ٹیسٹنگ:

پی ایف اے کی سطح کی قسم، پانی سے رابطہ کا زاویہ (ڈگری)، آسنجن ورک (mJ/m2)، انڈکشن ٹائم (گھنٹے)، اور اسکیل کی موٹائی 500 گھنٹے (ملی میٹر)
پلازما-علاج شدہ ہائیڈرو فیلک 45 123 5 3.5
معیاری کے طور پر-مولڈ 105 53 20 2.0
کم آسنجن (خصوصی) 120 36 80 0.8 معیاری + فلورینیشن 115 41 45 1.2
انتہائی کم آسنجن (علاج شدہ) 125 33 200 0.3
انڈکشن ٹائم پر شیئر ریٹ کا اثر
ایک اعتدال پسند بہاؤ کو وال شیئر ریٹ (̇) 100 s⁻¹ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اونچی قینچ ابتدائی کرسٹل کو ختم کرکے انڈکشن کا وقت بڑھاتا ہے:
| وال شیئر ریٹ (s⁻¹)|کم آسنجن PFA (W_ad=36) شامل کرنے کا وقت (h)|معیاری PFA (W_ad=53) شامل کرنے کا وقت (h)|| ---|---|---|---|---|50|60|15|| 100|80|20|| 200|150|35|| 500|300|60 |

کرسٹل آسنجن اور سطحی توانائی کے اجزاء
پیمانہ مزاحمت کو اکیلے آسنجن کام کے ذریعہ پوری طرح سے بیان نہیں کیا جاسکتا۔ کرسٹل آسنجن سطح کی آزاد توانائی کے قطبی ( ᵖ) اور منتشر ( ᵈ) اجزاء سے متاثر ہوتا ہے۔ جپسم کرسٹل کی قطبی سطح کی توانائی زیادہ ہے ( ᵖ ~ 80 mJ/m²)۔ کم ᵖ (بہت ہائیڈروفوبک) والی سطحیں بہترین طریقے سے عمل کرنے کی مزاحمت کرتی ہیں:

سطح ᵈ (mJ/m²) ᵖ (mJ/m²) W_ad شامل کرنے کا وقت
ہائیڈرو فیلک 25 45 123 5 گھنٹے معیاری 19 2 53 20 گھنٹے فلورینیٹڈ 18 0.5 41 45 گھنٹے سپیشلٹی لو-پولر 16 0.2 36 80 گھنٹے جپسم سلری میں سطحی استحکام
جپسم کے ذرات اور کیمیائی حملے کی وجہ سے FGD سلری میں کم-آسنس کی سطحیں خراب ہو جاتی ہیں۔ 2000 گھنٹوں تک، فلورین والی سطحیں W_ad کو برقرار رکھتی ہیں۔<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.

دیوار کی موٹائی اور پیمانے کو ہٹانا
پیمانہ آخر کار ابھرتے ہی آسنجن کام کے ساتھ ہٹانا زیادہ مشکل ہو جاتا ہے۔ کم آسنجن والے PFA کے لیے (W_ad=36):

دیوار کی موٹائی پی ایف اے پہننے کی شرح کا پیمانہ ہٹانے کی فریکوئنسی محفوظ مکینیکل صفائی کی تکنیک
1.5mm واٹر جیٹ صرف (500 psi) ہر 200h 0.02mm/سال
2.0 ملی میٹر نرم برش یا واٹر جیٹ ہر 200 گھنٹے 0.01 ملی میٹر سالانہ
2.5 ملی میٹر کوئی بھی تکنیک، بشمول ہر 200 گھنٹے بعد برش کرنا<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)، الٹرا-کم آسنجن 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, lowering downtime and labor expenses. Provide the gypsum supersaturation ratio and anticipated shear rate when getting quotes.