3《技术》第一章第10节.pptVIP

第十节 电化学节能技术 一、知识结构 （一）概述 （二）电化学基础知识 （三）电化学工业节能技术 二、了解内容 电化学是研究化学能与电能相互转化以及与这个过程有关的规律的学科。随着电化学科学的不断发展，电化学理论与电化学方法也广泛应用于工业生产的多个领域，形成了应用电化学的多个工业领域。 三、理解要点 （一）法拉第定律 在电解质导电的过程中，当两个电极之间有96485库仑电量（相当于1mol电子的电量，定义为一个电量单位，称为一个法拉第，记为1F）通过电解质溶液时，会有1mol的反应物发生反应，同时也要有1mol的电解产物生成。 三、理解要点（二）电流效率 电解时，通过一定量的电流后，其电解电流效率 η= P1/ P×100%。 式中：P1--反应产物的实际产量 P --反应产物的理论产量 三、理解要点（三）金属的阴极过程和阳极过程 在电化学反应中，阴极附近金属离子放电 还原成金属的过程称为金属的阴极过程。金属的阳极过程是指金属作为反应物发生氧化反应的过程。 四、掌握重点 (一)合理选择和设计电解槽，在氯碱工业中，主要采用三种电解方法，即隔膜法电解、水银法电解和离子膜法电解，其中离子膜法电解耗电量最小； (二)铝电解工业的电解槽分为两类，即自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽,大电流预焙阳极电解槽较老式自焙阳极电解槽，节电效果明显,电化学生产过程中的电流非常大，其耗电量与槽电压成正比，因此，降低槽电压是节电的主要着眼点； 四、掌握重点 (三)改进工艺，在工件表面处理过程中控制好电解液中各种成分的比例，氯碱生产中适当升高电解液的温度，电镀工件时选择电流效率高的镀种等工艺改进措施，都能有效地节约电能； (四)改进电极,电极一方面将直流电压加到电解槽上，通过大电流,另一方面，阳极和阴极往往也参与整个反应过程,因此，电极性能的好坏对电化学过程有重要影响； 四、掌握重点 (五)使用添加剂对于加速电化学反应过程，提高反应质量和效率，有着明显的作用； (六)采用高效电力整流电源，降低电解、电镀设备直流网络的压降损失； (七)在安装电力整流设备时，应使整流电源的位置尽量靠近电解槽，缩短供电路径。适当加大母线排的截面积，降低供电线路的电阻，减少供电损耗； 四、掌握重点 (八)及时检测电解、电镀设备的运行状况，电流效率和平均槽电压每天至少测算一次，单槽电压每月测试一次，以便掌握设备的运行状况,加强电解槽保温，减少电解槽的热损失； (九)同人工控制相比，采用计算机控制技术控制各种操作及运行参数，能够提高电流效率。