Language
Country/Area
No result found
Bí mật của lò phản ứng lọc áp suất: Công nghệ cốt lõi của điện hóa công nghiệp là gì?
Kỹ thuật điện hóa, là một nhánh của kỹ thuật hóa học, tập trung vào các ứng dụng công nghệ của hiện tượng điện hóa, bao gồm tổng hợp hóa học, chiết xuất và tinh chế kim loại, pin lưu lượng và pin nhiên liệu. Theo định nghĩa của IUPAC, thuật ngữ kỹ thuật điện hóa đề cập cụ thể đến các quy trình đòi hỏi lượng lớn năng lượng điện trong các ứng dụng công nghiệp hoặc lưu trữ năng lượng, và khác với điện hóa ứng dụng, bao gồm pin nhỏ, cảm biến ampe kế và thiết bị vi lưu.
Các hoạt động điện hóa quy mô lớn chiếm hơn 6% lượng điện tiêu thụ ở Hoa Kỳ.
Phạm vi của Kỹ thuật Điện hóa
Lĩnh vực này kết hợp nghiên cứu về sự truyền điện tích không đồng nhất tại giao diện điện cực/chất điện phân với việc phát triển các vật liệu và quy trình thực tế. Đồng thời, nó cũng bao gồm phân tích động học của vật liệu điện cực và các chất oxy hóa khử. Để đạt được sự phát triển công nghệ, việc nghiên cứu lò phản ứng điện hóa đặc biệt quan trọng, bao gồm các yếu tố như thế năng và phân bố dòng điện, điều kiện vận chuyển quy mô lớn và cơ học chất lưu, cũng như đánh giá định lượng hiệu suất tổng thể, chẳng hạn như năng suất phản ứng, hiệu suất chuyển đổi và hiệu suất năng lượng.
Lịch sử
Kỹ thuật điện hóa xuất hiện dần dần, song song với sự phát triển của kỹ thuật hóa học, đặc biệt là sau khi các nguồn năng lượng điện xuất hiện vào giữa thế kỷ 19. Năm 1833, Michael Faraday lần đầu tiên mô tả các định luật điện phân, làm rõ mối quan hệ giữa lượng điện tích và khối lượng được chuyển đổi. Phát minh về quy trình điện phân giá rẻ để chiết xuất nhôm từ quặng của Charles Martin Hall vào năm 1886 đã đánh dấu sự khởi đầu của một ngành công nghiệp điện hóa quy mô lớn.
Sau đó, Hamilton Kastner đã cải tiến quy trình sản xuất nhôm và phát minh ra phương pháp sản xuất clo và natri hiđroxit bằng phương pháp điện phân kiềm trong pin thủy ngân lớn, từ đó tạo ra ngành công nghiệp clo kiềm.
Ứng dụng của kỹ thuật điện hóa
Kỹ thuật điện hóa có nhiều ứng dụng, bao gồm điện phân nước công nghiệp, tổng hợp điện phân, mạ điện, pin nhiên liệu, pin lưu lượng và khử nhiễm nước thải công nghiệp. Trong số đó, quá trình clo-kiềm là quá trình điển hình dựa trên quá trình điện phân, chủ yếu được sử dụng để sản xuất natri hiđroxit và clo. Có nhiều loại hóa chất vô cơ khác có thể được sản xuất bằng phương pháp điện phân.
Triển vọng
Hiện nay, nhiệm vụ chính của kỹ thuật điện hóa là phát triển các công nghệ hiệu quả, an toàn và bền vững để sản xuất hóa chất, thu hồi kim loại, công nghệ phục hồi và khử nhiễm, cũng như thiết kế pin nhiên liệu, pin lưu lượng và lò phản ứng điện hóa công nghiệp.
Tương lai của kỹ thuật điện hóa sẽ ảnh hưởng đến lối sống và sự phát triển công nghiệp của chúng ta như thế nào?
