Eugenia Bertolino
Applicazione di un modello a compartimenti per la simulazione di processi di co-precipitazione di idrossidi di Ni, Mn e Co = Application of a compartment model for the simulation of Ni, Mn and Co hydroxides co-precipitation processes.
Rel. Daniele Marchisio, Andrea Querio. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili, 2023
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Abstract
Lo sviluppo e l'ottimizzazione dei processi industriali richiedono l'impiego di tempo e il consumo di risorse materiali ed economiche, per tale ragione negli anni si è affermata sempre di più l'applicazione di modelli matematici per la simulazione di tali processi. La presente tesi si pone l'obiettivo di fare un passo avanti nella validazione di un modello a compartimenti. Il contesto di applicazione è il processo di co-precipitazione di idrossidi di nichel, manganese e cobalto, precursori dei materiali impiegati nei catodi delle batterie a ioni litio. Negli ultimi vent'anni si è approfondito tale argomento nell'attività di ricerca, poiché la co-precipitazione permette lo sviluppo di materiali con un ottimo controllo sulle caratteristiche del prodotto finale, oltre che il recupero, ad esempio da batterie esauste.
Il sistema in esame è un reattore continuo miscelato, per il quale si presenta innanzitutto uno studio della fluidodinamica e della micromiscelazione mediante delle simulazioni realizzate con OpenFOAM, seguito dall'applicazione del modello a compartimenti per la risoluzione dell'equilibrio chimico e dell'equazione del bilancio di popolazione per descrivere l'evoluzione delle particelle nel sistema
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