undefined

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

Publiceringsår

2024

Upphovspersoner

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

Abstrakt

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.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

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

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Förläggare

Elsevier

Volym

203

Sidor

113-129

Publikationsforum

53303

Publikationsforumsnivå

1

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Delvis öppen publikationskanal

Parallellsparad

Nej

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

Teknisk kemi, kemisk processteknik

Identifierade tema

[object Object]

Förlagets internationalitet

Internationell

Internationell sampublikation

Nej

Sampublikation med ett företag

Nej

DOI

10.1016/j.cherd.2024.01.010

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja