Characterization and optimization of the electrolyte flow in a conventional tankhouse cell

Titel in Übersetzung: Charakterisierung und optimierung der Elektrolytströmung in einer konventionellen Kupfer-Raffinationselektrolyse Zelle

Andreas Kemminger

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur CFD Simulation der Elektrolytströmung in einer Kupfer Raffinationselektrolyse vorgestellt. Die Elektrolytströmung wird dabei sowohl aufgrund von lokal auftretende Massentransporten und Konzentrationsunterschiede als auch durch global wirkende Umwälzprozesse beeinflusst. Mit Hilfe einer Kopplung zwischen lokaler und globaler Simulation konnte das Strömungsverhalten erfolgreich simuliert werden. Zur Verifikation des Modells wurden Indikatorversuche an einer industriell eingesetzten Elektrolysezelle durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit der Simulation. Aufbauend auf diesem neuen Simulationsverfahren für Kupfer-Raffinationselektrolyse-Zellen erfolgte eine Optimierung verschiedener Zellparameter. Ziel war es, die Inhibitorenverteilung und -aktivität zu maximieren. Stellvertretend für die Summe aller Additive wurde das Verhalten von Leim simuliert. Durch die Variation verschiedener Parameter wie der Geometrie und Positionierung des Elektrolyt-Einlasses oder der Benutzung mehrerer Elektrolyt-Einlässe konnte der Einfluss auf die Elektrolytströmung und in weiterer Folge auf die Inhibitoren-verteilung untersucht, sowie ein Optimum gefunden werden.
Titel in ÜbersetzungCharakterisierung und optimierung der Elektrolytströmung in einer konventionellen Kupfer-Raffinationselektrolyse Zelle
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Antrekowitsch, Helmut, Beurteiler B (intern)
  • Ludwig, Andreas, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2015

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

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