《电化学工程导论》求取 ⇩

第一章 绪论1

1.1 工业电化学过程1

1.1.1 电化学工业概况1

前言1

1.1.2 氯碱生产2

1.1.3 金属的提取与精炼7

1.1.4 有机物电合成14

1.2 电化学过程设计与管理的若干概念18

1.2.1 过程设计的基本考虑18

1.2.2 成本分析20

1.2.3 品质因数22

1.3 电解过程的经济优化24

1.3.1 数学模型24

1.3.2 基于不同评估标准的优化26

参考文献31

2.1.1 可逆电池的开路电压33

第二章 电化学热力学与动力学33

2.1 电化学热力学33

2.1.2 平衡电极电位36

2.1.3 膜电位38

2.1.4 电解质的活度与活度系数42

2.2 电极反应的动力学方程46

2.2.1 电极/溶液界面区的结构与性质46

2.2.2 简单电荷传递反应51

2.2.3 多步骤电极反应55

2.2.4 动力学参数的意义和测定58

2.2.5 非反应性物种吸附对反应速度的影响63

2.3 浓差极化65

2.3.1 传质的影响--Nernst扩散层模型65

2.3.2 极限扩散电流与扩散过电位67

2.3.3 传荷与传质联合控制时的j～E关系70

2.3.4 传质速度测定的极限电流技术71

2.4 电催化73

2.4.1 电极的催化作用73

2.4.2 间接的电化学转化77

2.4.3 工业电化学过程中的电极79

参考文献82

第三章 物料衡算与能量衡算83

3.1 物料衡算83

3.2 电压衡算87

3.2.1 电解过程的能量效率和电压效率87

3.2.2 电压衡算式：影响槽电压的因素88

3.2.3 电解质溶液的电导率90

3.3 能量衡算94

3.3.1 能量衡算的一般关系式94

3.3.2 非等温操作与热衡算95

3.3.3 流动反应器中的压力降97

参考文献102

第四章 电化学体系中的传输过程103

4.1 电解质溶液中的传质方程103

4.1.1 传质方程的一般形式103

4.1.2 溶液中的电荷传输104

4.1.3 传质方程中迁移项可略的两种情况106

4.1.4 浓电解液中的传质108

4.2 对流传质的理论分析110

4.2.1 流体力学的若干概念110

4.2.2 对流传质的理论方法115

4.2.3 层流条件下平板电极上的传质118

4.2.4 湍流条件下的对流传质123

4.3 二维电极的传质公式129

4.3.1 自然对流条件下的竖直电极129

4.3.2 旋转圆盘电极131

4.3.3 旋转圆筒电极132

4.3.4 平行板反应器134

4.3.5 气体析出电极137

4.4 三维电极143

4.4.1 多孔介质中流体的传输性质143

4.4.2 固定床电极和流化床电极的传质系数146

4.4.3 多孔电极的宏观均一模型149

4.5 隔膜和离子交换膜中的传输152

4.5.1 分离器的种类与选择152

4.5.2 隔膜中的传输156

4.5.3 离子交换膜160

参考文献163

附录 矢量与张量166

第五章 电流分布168

5.1 一次分布与二次分布168

5.1.1 概述168

5.1.2 一次电流分布171

5.1.3 二次电流分布173

5.1.4 电位分布177

5.2 三次分布178

5.2.1 一般情况178

5.2.2 极限电流条件下的情况181

5.2.3 其它类型过电位对电流分布的影响182

5.3 三维电极中的电流电位分布182

5.3.1 二次电流分布182

5.3.2 电位分布187

5.3.3 三次分布188

5.4 电镀中的电流分布问题190

5.4.1 宏观分散能力及其判据190

5.4.2 整平作用192

5.4.3 存在平行电极反应时的电流分布193

参考文献195

6.1 引言198

第六章 电化学反应器设计198

6.2 间歇式电化学反应器204

6.2.1 非循环体系：快反应204

6.2.2 非循环体系：慢反应207

6.2.3 电解液连续循环的间歇式反应器209

6.3 连续搅拌槽式电化学反应器(CSTER)212

6.3.1 在极限电流条件下操作的理想反应器212

6.3.2 准极限电流条件下的情形217

6.3.3 慢反应221

6.3.4 电化学反应器与化学反应器的组合系统222

6.4 活塞流电化学反应器(PFER)：平行板电解器225

6.4.1 基本设计方程和慢反应的情形225

6.4.2 快速反应：均匀电流密度近似处理228

6.4.3 恒电压操作232

6.4.4 气体析出反应：电极电阻与溶液电阻的影响236

6.4.5 双室反应器中离子迁移的影响242

6.4.6 弥散对活塞流操作的影响244

6.5 平行板反应器单元的组合245

6.5.1 单极式与双极式的电连接方式245

6.5.2 电解液串联流动与并联流动的选择247

6.5.3 串联流动时的单极式反应器组250

6.5.4 串联流动时的双极式反应器组252

6.6 颗粒床反应器255

6.6.1 金属电位恒定的模型256

6.6.2 金属电位可变的模型261

6.6.3 慢反应的情况265

6.7 电化学反应器的结构材料268

6.7.1 金属的腐蚀行为268

6.7.2 常用的金属材料和碳材料272

6.7.3 其它材料274

参考文献275

常用符号一览表277