槽電壓英文解釋翻譯、槽電壓的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 bath voltage; cell voltage
分詞翻譯:
槽的英語翻譯:
chamfer; gutter
【計】 slot
【化】 channel
【醫】 alvei; alveus; crib; gutter; slot; socket; tank; trough
電壓的英語翻譯:
tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage
專業解析
槽電壓(Cell Voltage) 是電化學工程和冶金工業中的核心術語,指電解槽(electrolytic cell)工作時,陽極(anode)與陰極(cathode)之間的電勢差。其英文對應術語為"Cell Voltage" 或"Tank Voltage"。
核心原理與組成
- 電化學分解電壓:驅動電解反應發生所需的最小電壓,由電極反應的熱力學平衡決定(能斯特方程)。例如,水的電解需要至少1.23V的理論分解電壓。
- 過電位(Overpotential):實際電極反應因動力學阻力(如活化能、擴散限制)需額外增加的電壓,包含陽極過電位((eta_a))和陰極過電位((eta_c))。
- 歐姆壓降(Ohmic Drop):電流通過電解液、電極、隔膜等組件時因電阻((R{Omega}))産生的電壓損失,符合歐姆定律:(V{Omega} = I times R_{Omega})。
- 接觸電阻壓降:電極與母線連接處的接觸電阻導緻的額外損耗。
總槽電壓公式可表示為:
$$
V{text{cell}} = E{text{decomp}} + |etaa| + |etac| + I times R{Omega} + V{text{contact}}
$$
影響因素與工業應用
- 電解質濃度與溫度:高濃度電解質降低電阻(如鋁電解中熔融冰晶石);升溫減少過電位和歐姆損耗。
- 電極材料:惰性陽極(如钛塗钌)降低氯堿電解過電位;陰極催化層(如鎳網)提升析氫效率。
- 電流密度:高電流密度加劇歐姆壓降和過電位,需優化槽設計以平衡效率與能耗。
- 工業案例:
- 鋁電解:槽電壓約4.0–4.5V,能耗占生産成本30%以上 。
- 氯堿工業:膜法電解槽電壓3.0–3.6V,每噸氯氣耗電2500–3000 kWh 。
權威參考來源
- 《電化學工程原理》(Principles of Electrochemical Engineering)
詳細分析槽電壓組成與能量效率優化策略(第3章)。
- 《現代冶金電化學》(Modern Electrolytic Metallurgy)
讨論鋁、銅電解中槽電壓的控制技術及工業案例(第7章)。
- 國際電化學學會(ISE)技術報告
電解槽設計标準與電壓測量規範(J. Electrochem. Soc., 2020)。
注:實際應用中需通過電極改性、流場優化和智能控制最小化槽電壓,以降低能耗成本。
網絡擴展解釋
槽電壓是工業電化學或冶金過程中的關鍵參數,其定義和組成因應用場景不同而有所差異,需從多角度綜合解釋:
-
基本定義
- 在直流電弧爐中,槽電壓指電極與熔池之間的電勢差,是控制金屬熔化和加熱的核心參數()。
- 在電解工藝中,槽電壓指電解槽直流電入口與出口之間的電壓,或相鄰陰陽極間的電壓降()。
-
組成結構
- 電弧爐場景:分為電極電壓(與材料、尺寸相關)和電極-熔池電位差(與熔池溫度、成分相關)()。
- 電解槽場景:包括陽極壓降、陰極壓降、電解質壓降(極距間)、極化壓降、效應分攤壓降及槽間母線壓降()。
-
計算公式
- 電解槽中槽電壓計算公式為:
$$
U{槽} = frac{U{總} - U'{導電闆}}{N}
$$
其中,( U{總} )為總電壓,( U'_{導電闆} )為導電闆壓降,( N )為串聯槽數()。
-
影響因素
- 電極材料、尺寸、溫度、電解質成分、電流密度、接觸電阻等()。
- 例如,電解鋅工業中槽電壓通常為3.3–3.4V,直接影響電能消耗()。
-
應用意義
- 槽電壓是控制生産效率和能耗的關鍵指标。過高的電壓增加能耗,過低則可能影響反應穩定性()。
注意:不同領域對槽電壓的側重點不同,需結合具體工藝參數調整。更多技術細節可參考權威工程文獻或行業标準。
分類
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