阴极压降(阴极压降和阳极压降产生原因)

阴极压降

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阴极压降对电解生产没有实质性的意义。但依据“区域能量自耗”理论，阴极须维持一定的发热量来维持阴极区

阴极压降

域的能量平衡。另，由于电解槽的电流效率随阴极电流密度的增大而提高，因此，如能降低阴极电阻，而通过提高阴极电流密度来维持阴极区域的发热量，减少无谓的能

量产生，这恰是采用低电阻率阴极的本意所在。目前，无论是电解槽改造还是新开发大型电解槽，越来越多地采用低电阻率阴极。实践证明，这种策略不仅可以提高电流强度，也可以降低单位能耗。因此，是实现电解生产节能非常有效的途径之一。

对电解槽电压的分解研究表明，在极间有约250mV的压降是由于阳极气体不能及时排除、在电解质中形成了气体填充率很高的气一液相层所致。这层混合层不仅增加了电解质电阻，而且会增加金属铝的氧化，降低电流效率。近几年出现且被普遍采用的加槽阳极在一定程度上解决了阳极气泡电阻问题。众多理论研究表明，加槽阳极可以降低气泡电压lOO一2OOmV1。l。作者认为，加槽阳极的优势在高极距时的作用比较小。因为那时极低间有足够的气体释放空间。在配合低极距低电压生产时则尤其见效。因此，加槽阳极的采用，应配合稳定的磁流体设计以实现低极距生产，否则，效果将不会明显。

阳极电流密度是电解槽设计、生产过程中最重要的技术、经济参数。它既影响着电解槽的性能，又直接影响电解槽的产能和生产率。电流密度的选取取决于对电解槽物理场的掌控，也取决于当时的市场需求。但从低能耗生产角度考虑，电流密度不宜选取的过高。因为，在电解槽体系内，约60％的电压降来自欧姆压降，而欧姆压降与电流密度成正比。其余40％的压降也随电流密度而增大，尽管不是线性增长。实践证明，欲取得较理想的能耗指标，阳极电流密度宜选在0．8A／cm左右。但从取得较高电流效率的角度考虑，理论上，电流密度越高，电流效率也应越高。因为，在恒温和极距不变的条件下，随电流密度增大，正反应速度增大，而负反应速度不变，因而效率提高。在当今企业追求最大效益的背景下，各企业都纷纷强化电流，以提高生产率。但相应的能耗指标决不会是最佳的。只有在强化电流的同时，调整其他参数，方可实现能耗指标不会有大的降低。作者认为，在目前的主要电解技术中，B32技术是技术经济指标最好的电解技术J。究其主要原因，作者认为是其磁流体的高稳定性，帮助了B32电解槽在较高电流密度下的高效率，因而实现了接近13O00kWh／t和96％的能耗和效率指标。事实上，在经过大幅度的电流强。