Modeling of aluminium electrolysis cells at flexible operation
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Modeling of aluminium electrolysis cells at flexible operation

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Modeling of aluminium electrolysis cells at flexible operation

About this book

In der vorliegenden Arbeit wird ein flexibler Betrieb von Aluminiumelektrolysezellen detailliert untersucht. DafĂŒr wird eine Elektrolysezelle – als das globale zu untersuchende Objekt – zur Vereinfachung und Beschleunigung der Modellierung in verschiedene Subsysteme unterteilt. FĂŒr diese Subsysteme werden jeweils eigene Modellierungsverfahren innerhalb der OpenFOAMÂź Umgebung entwickelt und auf die spezifischen Fragestellungen angewendet. WĂ€rmetauscher werden an den AußenwĂ€nden der Elektrolysezellen montiert. Über sie kann die aus der Elektrolysezelle abgefĂŒhrte WĂ€rme prĂ€zise reguliert werden. Ihr Betriebsverhalten wird als Funktion des Luftvolumenstroms untersucht und quantifiziert. In der magnetohydrodynamischen Analyse wird das Betriebverhalten der Elektrolysezellen bei Lastwechseln untersucht. DafĂŒr werden Lastwechselszenarien simuliert und die Änderung der TrennflĂ€che zwischen Aluminium und Elektrolyt sowie der Stromdichte- verteilung nach einem Lastwechsel untersucht. Das Lösungsverhalten von Tonerdepartikeln ist von großer Relevanz fĂŒr den Elektrolysebetrieb. Daher wird die Injektion der Partikel sowie deren Verteilung und Auflösung im elektrolytischen Bad analysiert. Dabei liegt der Fokus auf BetriebszustĂ€nden, bei denen ein unvollstĂ€ndiges Auflösen der Tonerdepartikel vorkommen kann.

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Information

Publisher
Shaker
Year
2025
eBook ISBN
9783819100321
Edition
0

Table of contents

  1. Contents
  2. Introduction
  3. Heat exchangers
  4. Magnetohydrodynamics
  5. Alumina dissolution
  6. Conclusion and outlook
  7. Bibliography