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国内刊号：11-3676/TD
国际刊号：1006-6772
发布日期:
作者：胡昌武, 胡晓玮, 贺世禧, 王露, 沈少华
关键词：电解水,气泡,压滤式碱性电解槽,气液两相流,制氢
基于工业压滤式碱性电解槽，考虑微小尺度下气液两相分布导致的碰撞力作用，构建电化学与气液两相欧拉−欧拉湍流流动耦合三维数值模型，系统探究电解液流速、温度及浓度对电解槽性能的单独及耦合影响。结果表明：气泡沿流道积聚导致电流密度降低，使电极利用不均；提高电解液流速至0.25~0.30 m/s时，增强的湍流作用可促进气泡排出，使电流密度提高，但过高的流速会大幅提升设备腐蚀风险；温度为60~70 ℃时，温度对电解质电导率和离子传输的强化作用明显，电流密度达到峰值，但温度过高（>70 ℃）会因气泡积聚引发电解槽性能衰退；KOH浓度为6~7 mol/L时，电解质电导率与离子传输效率平衡，电流密度分布最优。多参数耦合分析进一步表明，高流速可有效抑制高温或高浓度引发的负效应，显著提升电流密度；而高温、高浓度与低流速的组合则会因气泡幕与离子阻滞的协同作用导致性能急剧恶化。结果揭示了电解槽内气相分布及运行参数单独与协同作用对电解槽性能的影响规律，为优化压滤式碱性电解槽设计及运行提供了理论指导。
来源：2025年第12期
《洁净煤技术》期刊编辑部
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