槽电压英文解释翻译、槽电压的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 bath voltage; cell voltage
分词翻译:
槽的英语翻译:
chamfer; gutter
【计】 slot
【化】 channel
【医】 alvei; alveus; crib; gutter; slot; socket; tank; trough
电压的英语翻译:
tension; voltage
【化】 voltage
【医】 electric tension; voltage
专业解析
槽电压(Cell Voltage) 是电化学工程和冶金工业中的核心术语,指电解槽(electrolytic cell)工作时,阳极(anode)与阴极(cathode)之间的电势差。其英文对应术语为"Cell Voltage" 或"Tank Voltage"。
核心原理与组成
- 电化学分解电压:驱动电解反应发生所需的最小电压,由电极反应的热力学平衡决定(能斯特方程)。例如,水的电解需要至少1.23V的理论分解电压。
- 过电位(Overpotential):实际电极反应因动力学阻力(如活化能、扩散限制)需额外增加的电压,包含阳极过电位((eta_a))和阴极过电位((eta_c))。
- 欧姆压降(Ohmic Drop):电流通过电解液、电极、隔膜等组件时因电阻((R{Omega}))产生的电压损失,符合欧姆定律:(V{Omega} = I times R_{Omega})。
- 接触电阻压降:电极与母线连接处的接触电阻导致的额外损耗。
总槽电压公式可表示为:
$$
V{text{cell}} = E{text{decomp}} + |etaa| + |etac| + I times R{Omega} + V{text{contact}}
$$
影响因素与工业应用
- 电解质浓度与温度:高浓度电解质降低电阻(如铝电解中熔融冰晶石);升温减少过电位和欧姆损耗。
- 电极材料:惰性阳极(如钛涂钌)降低氯碱电解过电位;阴极催化层(如镍网)提升析氢效率。
- 电流密度:高电流密度加剧欧姆压降和过电位,需优化槽设计以平衡效率与能耗。
- 工业案例:
- 铝电解:槽电压约4.0–4.5V,能耗占生产成本30%以上 。
- 氯碱工业:膜法电解槽电压3.0–3.6V,每吨氯气耗电2500–3000 kWh 。
权威参考来源
- 《电化学工程原理》(Principles of Electrochemical Engineering)
详细分析槽电压组成与能量效率优化策略(第3章)。
- 《现代冶金电化学》(Modern Electrolytic Metallurgy)
讨论铝、铜电解中槽电压的控制技术及工业案例(第7章)。
- 国际电化学学会(ISE)技术报告
电解槽设计标准与电压测量规范(J. Electrochem. Soc., 2020)。
注:实际应用中需通过电极改性、流场优化和智能控制最小化槽电压,以降低能耗成本。
网络扩展解释
槽电压是工业电化学或冶金过程中的关键参数,其定义和组成因应用场景不同而有所差异,需从多角度综合解释:
-
基本定义
- 在直流电弧炉中,槽电压指电极与熔池之间的电势差,是控制金属熔化和加热的核心参数()。
- 在电解工艺中,槽电压指电解槽直流电入口与出口之间的电压,或相邻阴阳极间的电压降()。
-
组成结构
- 电弧炉场景:分为电极电压(与材料、尺寸相关)和电极-熔池电位差(与熔池温度、成分相关)()。
- 电解槽场景:包括阳极压降、阴极压降、电解质压降(极距间)、极化压降、效应分摊压降及槽间母线压降()。
-
计算公式
- 电解槽中槽电压计算公式为:
$$
U{槽} = frac{U{总} - U'{导电板}}{N}
$$
其中,( U{总} )为总电压,( U'_{导电板} )为导电板压降,( N )为串联槽数()。
-
影响因素
- 电极材料、尺寸、温度、电解质成分、电流密度、接触电阻等()。
- 例如,电解锌工业中槽电压通常为3.3–3.4V,直接影响电能消耗()。
-
应用意义
- 槽电压是控制生产效率和能耗的关键指标。过高的电压增加能耗,过低则可能影响反应稳定性()。
注意:不同领域对槽电压的侧重点不同,需结合具体工艺参数调整。更多技术细节可参考权威工程文献或行业标准。
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