مدل سازی فرایند احیای مستقیم الکتروشیمیایی

thesis
abstract

فرایند احیای مستقیم الکتروشیمیایی در تولید فلزاتی مانند تیتانیوم، نیوبیوم، سیلیسیوم و مولیبدن از اکسیدها و ترکیبات دیگر در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی موفقیت آمیز بوده است. مصرف کم انرژی و آلودگی پایین از مزایای این روش می باشند و مشکل عمده آن پایین بودن سرعت است و افزایش سرعت فرایند نیازمند درک مکانیسم فرایند و عوامل موثر در سرعت و رفع موانع سینتیکی می باشد. از آنجایی که در کارهای تجربی به دلیل غیر قابل کنترل بودن تمامی عوامل موثر، امکان درک تاثیر یک عامل منفرد به سادگی امکان پذیر نیست؛ به نظر می رسد شبیه سازی پدیده های فیزیکی هر فرایند در شرایط کاملا کنترل شده بتواند به فهم دقیق تر تأثیر عوامل کمک کند. لذا بررسی سینتیک فرایند احیای مستقیم الکتروشیمیایی با هدف درک تاثیر عوامل ولتاژ اعمالی، مقدار و نحوه توزیع تخلخل در کاتد اکسیدی، مقدار ذرات فلزی در کاتد اکسیدی و تشکیل فاز اکسید میانی و ارایه راهکارهای عملی سودمند است. بنابراین در این پژوهش پدیده های نفوذ یونهای اکسیژن و انتقال بار الکتریکی به عنوان پدیده های موثر در فرایند با استفاده از نرم افزار phasepot و بر اساس رهیافت میدان فازی مدل سازی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش ولتاژ اعمالی، سرعت احیا خصوصا در مراحل اولیه افزایش می یابد و با انجام احیا در دو ولتاژ متفاوت (ابتدا ولتاژ بالا و سپس ولتاژ پایین) می توان با حفظ سرعت احیا، مصرف انرژی را کاهش داد. نتایج محاسبات بیان می کند که در راستای بهبود سینتیک فرایند، وجود یک مقدار بهینه تخلخل در کاتد اکسیدی الزامی است که این مقدار به خواص ترموفیزیکی سیستم مورد مطالعه بستگی دارد و در سیستم مطالعه شده، این مقدار بهینه حدود 10 درصد است. حضور ذرات فلزی اولیه در کاتد اکسیدی، صرفا منجر به سرعت نسبتا بالای احیا در مرحله اولیه می شوند اما نقش قابل ملاحظه ای در زمان کلی احیا ندارند. این نتایج با کارهای تجربی تطابق نسبی دارند و در اکثر موارد تایید می شوند. در این کار برای تعیین مکان تصادفی تخلخلها و ذرات فلزی نیز از مدل میدان فازی استفاده گردید که کاربرد جدیدی برای این روش و یکی از نوآوریهای این پژوهش محسوب می شود.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی مدل راهبردی فرایند احیای شرکت‌های بحران‎زده

این پژوهش کیفی با هدف کاوش فرایند احیای شرکت‌های بحران‎زده با استفاده از نظریۀ داده‎بنیاد انجام گرفته است. به این منظور با 10 نفر از مدیران شرکت­های پذیرفته‎شده در بورس اوراق بهادار تهران که پس از تجربۀ بحران مالی در سال‌های 1385 تا 1391، موفق به احیا شده­اند، مصاحبه‎ای باز انجام گرفت. ابتدا مجموعه‎ای از مضامین اولیه طی فرایند کدگذاری باز گردآوری شد و از دل آنها مقوله‌هایی به‎دست آمد. سپس در مر...

full text

احیای مستقیم الکتروشیمیایی اکسید کرم به کرم فلزی

کرم فلزی در حال حاضر به دو روش استخراج می شود: روش متالوترمیک موسوم به روش گلداسمیت و روش الکترولیز در محلول آبی. این روشها دارای محدودیت هایی مانند قیمت نسبتاً بالای فرآیند و کیفیت نه چندان مناسب محصول هستند. فرآیند جدید ffc کمبریج یک روش احیا مستقیم الکتروشیمیایی در نمک مذاب است که برای به دست آوردن فلز خالص از طریق احیا ترکیبات فلزی به فلزات متناظرشان است که بویژه برای فلزاتی با ترکیبات فل...

15 صفحه اول

مدل سازی انسجام داینامیک در فرایند توسعه

حفظ و ارتقاءهمبستگی نقش بسیار مهمی در جهت دهی و بهره برداری از تمامی ظرفیت نظام اجتماعی در فرایند توسعه دارد. برغم این مهم جوامع در فرایند توسعه با چه چالشهای بسیاری روبرو می شوند که هر یک تهدیدی جدی برای همگرایی و انسجام جامعه است. سوال اصلی اینست که چه عللی انسجام اجتماعی در فرایند توسعه را به چالش می کشد و چگونه می توان انسجام در فرایند توسعه را حفظ کرد. با استفاده از روش تماتیک، متون و برنا...

full text

طراحی مدل راهبردی فرایند احیای شرکت های بحران‎زده

این پژوهش کیفی با هدف کاوش فرایند احیای شرکت های بحران‎زده با استفاده از نظریۀ داده‎بنیاد انجام گرفته است. به این منظور با 10 نفر از مدیران شرکت­های پذیرفته‎شده در بورس اوراق بهادار تهران که پس از تجربۀ بحران مالی در سال های 1385 تا 1391، موفق به احیا شده­اند، مصاحبه‎ای باز انجام گرفت. ابتدا مجموعه‎ای از مضامین اولیه طی فرایند کدگذاری باز گردآوری شد و از دل آنها مقوله هایی به‎دست آمد. سپس در مر...

full text

اصلاح مدل انتقال جرم «نرخ معین» برای شبیه سازی عددی فرایند چگالش تماس مستقیم جت بخار در جریان آب

یکی از مدل‌های انتقال جرم در شبیه‌سازی عددی فرایند چگالش تماس مستقیم در پدیده‌ی تزریق بخار در جریان آب، مدل انتقال جرم نرخ معین است. اما این مدل انتقال جرم برای هر شبیه‌سازی نیازمند یک ضریب تجربی منحصر به فرد است. در این پژوهش، با توجه به نتایج موجود از پژوهش‌های تجربی محققین پیشین، با استفاده از شبیه‌سازی عددی پدیده در نرم‌افزار فلوئنت، تأثیر پارامترهای مختلف جریان آب و جریان بخار، شامل عدد ری...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023