電化學(xué)工程ppt課件(已修改)
2025-09-04 03:36 本頁(yè)面
【正文】 第二章 電化學(xué)工程 電化學(xué)工程中的質(zhì)量因數(shù) 電化學(xué)工程中的傳質(zhì)過(guò)程 電化學(xué)工程中的熱傳遞與熱衡算 電極表面的電位及電流分布 析氣效應(yīng) 電化學(xué)工程中的優(yōu)化 五、三維電極的電流分布 三維電極工作時(shí)，電極反應(yīng)不只發(fā)生在其表面，而且要深入電極內(nèi)部，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜及傳質(zhì)困難， 從電極表面向內(nèi)部的電流分布 ，成為影響其工作特性的關(guān)鍵問(wèn)題。 ? 描述三維電極工作及電流分布的模型 ： 細(xì)孔模型、相似模型和宏觀均勻模型 ? 宏觀均勻模型 ： 將三維電極視為內(nèi)部各相均勻重疊的連續(xù)整體，總電流為兩相電流之和。 三維電極示意圖 導(dǎo)電基底 多孔層 電解液 溶液流向 x=0 x=b 宏觀均勻模型： 宏觀均勻模型： 總電流 ： ∵ ， 恒電流：當(dāng)反應(yīng)器由三維電極表面 (x＝ b)向內(nèi)部推進(jìn)到導(dǎo)電骨架時(shí) (x＝ 0)， is不斷減小， im不斷增大，即 電荷逐漸由液相傳質(zhì)變?yōu)楣滔鄠髻|(zhì) ， 并有 msi i i??*mφ230。mdidx? *s φ230。s di dx?三維電極內(nèi)部一點(diǎn)， 0＜ x＜ b處，有以下關(guān)系存在： i*為傳質(zhì)電流 (A/m3)， 單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)的摩爾數(shù)。是三維電極內(nèi)部某點(diǎn)固相與液相電位差的函數(shù)，即 宏觀均勻模型： 描述三維電極電流分布的無(wú)因次數(shù)組 電極表面 ： 電極內(nèi)部 ： Wa’增大后，三維電極內(nèi)部的電流分布更為均勻。 Wa→∞ ， Wa’ 取不同值時(shí)三維電極內(nèi)的二次電流分布 1： Wa’ ＝ ； 2： Wa’ ＝ 0. 1；3： Wa’ ＝ 1； 4： Wa’ ＝ 10 Wa=2Wa’ ， 三維電極內(nèi)二次電流分布 1： Wa’ ＝ ； 2： Wa’ ＝ 0. 1；3： Wa’ ＝ 1 （ 1）減小 b值，即使三維電極厚度減小。 （ 2）增大電化學(xué)極化。 （ 3）提高固相和液相的電導(dǎo)率。 三維電極內(nèi)部電流分布均勻的措施： 五、三維電極的電流分布 三維電極內(nèi)部?jī)上嚯妼?dǎo)率的相對(duì)大小對(duì)反應(yīng)區(qū)分布的影響： ?230。s* 遠(yuǎn)大于 230。m*時(shí) ， 電極反應(yīng)將主要發(fā)生在電極內(nèi)部接近導(dǎo)電骨架的區(qū)間處 (x＝ 0)； ? 230。s*遠(yuǎn)小于 230。 m*時(shí) ， 電極反應(yīng)主要發(fā)生在接近溶液的一端 (x＝ b)。 五、三維電極的電流分布 當(dāng)三維電極內(nèi)部傳質(zhì)的緩慢成為速度控制步驟時(shí)，三維電極的工作電流對(duì)其電流分布影響較大。
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