undefined

Numerical investigation of two-phase flow patterns and carbon deposition in a coaxial-type reactor for molten salt electrolysis

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Aghajanian Soheil; Laasonen Emma; Aini Anafi; Ruuskanen Vesa; Kauranen Pertti; Koiranen Tuomas

Abstrakti:

The electrodeposition process of carbon in molten lithium carbonate electrolysis and the associated gas-liquid flow hydrodynamics characteristics are for the first time investigated using computational fluid dynamics (CFD). The high-temperature (750 °C) process is challenging for conducting measurements, making CFD a valuable tool for providing insights into the novel coaxial-type cell design. The CFD simulation addresses the electric field distribution, oxygen gas evolution, and electrodeposition of carbon. The effect of gas bubble sizes (1, 0.8, and 0.6 mm) on the electrolysis process was examined at different electrical current densities (0.15 ± 0.01 A cm–2). The CFD results reveal that gas holdup increases by decreasing the bubble size and that the bubble size significantly impacts the current density distribution by affecting the two-phase flow dynamics. The study highlights the potential of CFD for optimization of molten salt processes, while also suggesting the need for further improvements in the model.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT

Laasonen Emma Orcid -palvelun logo

Aghajanian Soheil Orcid -palvelun logo

Koiranen Tuomas Orcid -palvelun logo

Aini Anafi Orcid -palvelun logo

Kauranen Pertti Orcid -palvelun logo

Ruuskanen Vesa Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Volyymi

203

Sivut

113-129

Julkaisu­foorumi

53303

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka

Tunnistettu aihe

[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.cherd.2024.01.010

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä