Επίδραση της κατανομής ηλεκτρικού ρεύματος στη λειτουργία αντιδραστήρα ηλεκτροχημικής χλωρίωσης και σύγκριση με ημι-εμπειρικά μοντέλα

Ντε Μπρίτο - Καράγιωργας, Αλέξανδρος; Nte Brito - Karagiorgas, Alexandros

dc.contributor.author	Ντε Μπρίτο - Καράγιωργας, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Nte Brito - Karagiorgas, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2016-09-20T07:33:36Z
dc.date.available	2016-09-20T07:33:36Z
dc.date.issued	2016-09-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43595
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5683
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Υπολογιστική Μηχανική”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Κατανομή ηλεκτρικού ρεύματος	el
dc.subject	Ηλεκτροχημική χλωρίωση	el
dc.subject	Παραγωγή χλωρίου	el
dc.subject	Διπολικά ηλεκτρόδια	el
dc.subject	Ανοδική έκλυση χλωρίου	el
dc.subject	Chlorine production	en
dc.subject	Electrochemical chlorination	en
dc.subject	Anodic chlorine evolution	en
dc.subject	Bipolar electrodes	en
dc.subject	Current distribution	en
dc.title	Επίδραση της κατανομής ηλεκτρικού ρεύματος στη λειτουργία αντιδραστήρα ηλεκτροχημικής χλωρίωσης και σύγκριση με ημι-εμπειρικά μοντέλα	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Υπολογιστική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-06-30
heal.abstract	Η εργασία αυτή έχει ως αντικείμενο την μελέτη της κατανομής του ηλεκτρικού ρεύματος στη λειτουργία αντιδραστήρα ηλεκτροχημικής χλωρίωσης. Η κατανομή του ηλεκτρικού ρεύματος είναι καθοριστική για τον τρόπο λειτουργίας του αντιδραστήρα και ειδικότερα των ηλεκτροδίων που περιέχονται σε αυτόν και είναι άμεσα υπεύθυνη για την παραγωγή συγκεκριμένης συγκέντρωσης Cl2 που είναι και ο σκοπός της λειτουργίας του. Η μελέτη αυτή μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους ημι-εμπειρικούς τρόπους υπολογισμού, οι οποίοι δεν είναι ακριβείς, καθώς και από πιο ακριβείς τρόπους όπως είναι η χρήση διαφόρων μοντέλων σε υπολογιστικές προσομοιώσεις. Γενικότερος σκοπός είναι η κατανόηση των διαφορετικών τρόπων μελέτης της κατανομής του ηλεκτρικού ρεύματος αλλά και πιο συγκεκριμένα η μελέτη και αξιολόγηση ενός ημι-εμπειρικού τρόπου υπολογισμού ο οποίος συγκρίνεται με μοντέλα από υπολογιστικές προσομοιώσεις. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τις θετικές και αρνητικές πτυχές της κάθε προσέγγισης. Αρχικά, στο Κεφάλαιο 2, παρουσιάζονται κάποια πολύ βασικά στοιχεία θεωρίας που είναι απαραίτητα για την κατανόηση του προβλήματος. Ειδικότερα, παρουσιάζονται οι μηχανισμοί και οι κινητικές των βασικών χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα στον αντιδραστήρα. Επίσης, για την εύρεση της κατανομής του ηλεκτρικού ρεύματος, παρουσιάζεται ένας ημι-εμπειρικός τρόπος υπολογισμού και ορισμένα μοντέλα υπολογιστικών προσομοιώσεων. Επιπρόσθετα, παρουσιάζονται ορισμένα στοιχεία θεωρίας σχετικά με ροή ρευστών τα οποία θα βοηθήσουν στην κατανόηση της μοντελοποίησης. Στην συνέχεια, στο Κεφάλαιο 3, γίνεται εφαρμογή του ημι-εμπειρικού τρόπου υπολογισμού και των μοντέλων των υπολογιστικών προσομοιώσεων σε συγκεκριμένη περίπτωση αντιδραστήρα. Γίνεται εξαγωγή και συζήτηση των αποτελεσμάτων. Τέλος στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται τα γενικότερα συμπεράσματα που προέκυψαν από τα αποτελέσματα και την μελέτη του προβλήματος.	el
heal.abstract	The main purpose of this study is to assess the effect of the electric current distribution on the operation of an electrochemical chlorination reactor and to make a comparison between two current distribution simulation models and an existing current distribution semi-empirical model. This study is important because it provides knowledge to understand the production rate of Cl2. The study gives useful conclusions which permit to attain the optimization of electrochemical chlorination type reactors. Initially, there is a literature review of basic concepts that are necessary for the understanding of such an electrochemical system. Along with these concepts are presented some basic computational simulation models that govern this type systems. Moreover, there is an accurate description of an application of an electrochemical reactor of seawater chlorination which uses bipolar electrode arrays to achieve production of specific quantities of Cl2: description of the reactor’s geometry, description of operating conditions and description of electrochemical reactions that take place. In addition, there is a description of a specific example of a semi-empirical calculation of the reactor’s key variables. Furthermore, the computer simulations performed using the COMSOL Mulltiphysics software are explained and some valuable results of this analysis are presented in tables and charts. The above results allow to make the comparison between the computational simulation models among them but also the comparison between the computational simulation models and the semi-empirical model. Following the comparison results, we have localized positive and negative aspects of each of the above three approaches. The semi-empirical model was found sufficient to calculate with precision the requirements of electric current of such a system, but not very accurate to calculate the required voltage to be applied between the anode and cathode of the reactor.	en
heal.advisorName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Μπουντουβής, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Φούντη, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true