بررسی ضریب انتقال جرم در یک سلول الکتروویننینگ صنعتی در شرایط کاری متفاوت

الکتروویننینگ، فرایند نشاندن یونهای مس محلول در الکترولیت داخل سلول به روی کاتد توسط ایجاد جریان الکتریکی است. در پژوهش حاضر، با استفاده از شبیهسازی سلول الکتروویننینگ مجتمع مس میدوک به بررسی ضریب انتقال جرم روی تمام سطح کاتد پرداخته شده است. شبیهسازی این سلولها با استفاده از دینامیک سیالات و نرمافزار انسیسسیافایکس انجام شده است. تعداد ۱۳ معادله دیفرانسیل جزئی سیالاتی باشرایط مرزی خاص توسط این نرم-افزار حل شده است. مقدار ضریب انتقال جرم کاتد در سلول واقعی مس بااستفاده از اندازهگیری جرم مس ورقهای کاتد تولیدی هر سلول و شرایط کاری سلول در شرایط واقعی بدست آمد. نتایج نشان از اختلاف ۹/۱ درصدی مقدار واقعی در مس میدوک و مقدار مدلسازی میدهد. با این مدلسازی مقادیر ضریب انتقال جرم برای فواصل بین الکترودی مختلف بهدست آمد، که در مقایسه روابط آزمایشگاهی مربوط به جریان سیال آشفتهغیرتوسعهیافته در سلول با مقدار انحراف ۵/۰ درصد نیز اعتبارسنجی شد. از این مدل ضریب انتقال جرم برای حالات کاربردی مختلف مانند حالت اسپری حباب اکسیژن از ورودی الکترولیت با کسر جرمیهای مختلف، تغییر دمای و تغییر دبی الکترولیت ورودی تعیین شده است.

کلیدواژه ها:

شبیهسازی هیدرودینامیکی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، سلول الکتروویننینگ ، ضریب انتقال جرم ، اعتبارسنجی صنعتی و روابط آزمایشگاهی ، تغییر هندسه و مشخصات کارکرد سلول