Studenti budou umět

• navrhnout konstrukci elektrochemické cely, včetně základní volby použitých materiálů

• popsat distribuci lokálních hodnot potenciálů a hustoty toku náboje a hmoty

• definovat základní ekonomické charakteristiky jednotky

Students will be able to

• design of an electrochemical cell, including basic selection of suitable construction materials;

• calculate distribution of local potentials, charge and mass flux density;

• define basic economic characteristics of the process.

Z: Bouzek K., Elektrochemické inženýrství, učební text VŠCHT Praha, 1999, 8070803681

D: Roušar I, Micka K, Kimla A, Technická Elektrochemie II, Academia Praha,1981

D: Newman J., Thomas-Alyea K.E., Electrochemical systems, John Wiley&Sons, 2004, ISBN: 978-0-471-47756-3

D: Wendt H., Kreysa G., Electrochemical Engineering, Springer, Berlin 1999, 3540643869

D: Fuller T.F., Harb J.N., Electrochemical Engineering, John Wiley&Sons, 2018, ISBN: 978-1-119-44659-0

D: Newman J., Thomas-Alyea K.E., Electrochemical systems, John Wiley&Sons, 2004, ISBN: 978-0-471-47756-3

D: Wendt H., Kreysa G., Electrochemical Engineering, Springer, Berlin 1999, 3540643869

D: Fuller T.F., Harb J.N., Electrochemical Engineering, John Wiley&Sons, 2018, ISBN: 978-1-119-44659-0

https://www-sciencedirect-com.ezproxy.vscht.cz/science/book/9780125762601

https://onlinelibrary-wiley-com.ezproxy.vscht.cz/results/global-subject-codes/cha0?target=topic-title-results&startPage=0

https://www-sciencedirect-com.ezproxy.vscht.cz/science/book/9780125762601

https://onlinelibrary-wiley-com.ezproxy.vscht.cz/results/global-subject-codes/cha0?target=topic-title-results&startPage=0

přednášky, seminář věnovaný matematickému modelování vybraných elektrochemických systémů

lectures, seminaries dealing with mathematical modelling of selected electrochemical systems

nejsou

none

Předmět je specificky věnován následujícím tématům:

1. Kinetika elektrodových reakcí

2. Základy hydrodynamiky toku kapalin v elektrochemické cele

3. Transport hmoty v roztocích elektrolytů

Metody intenzifikace přenosu hmoty v průmyslových elektrolyzérech; separační přepážky oddělující elektrodové prostory - typy, funkce, popis přenosu hmoty

4. Primární, sekundární a terciální rozložení proudových hustot - Laplaceova rovnice

Bilance napěťových ztrát a výpočet napětí na elektrochemické cele; analytické řešení Laplaceovy rovnice pro jednoduché geometrie; řešení Laplaceovy rovnice pro reálné systémy

5. Základní typy elektrochemických reaktorů

6. Materiály využívané v konstrukci elektrochemických cel

7. Trojrozměrné (porézní) elektrody

8. Bipolární uspořádání elektrochemického reaktoru - výpočet parazitního proudu

9. Ekonomické aspekty návrhu elektrochemického reaktoru

The subject is focused on the following topics:

1. Electrode reaction kinetics

2. Basics of the flow dynamics in an electrochemical cell

3. Mass transfer in the electrolyte solutions

Methods of experimental determination and estimation of mass transfer coefficient; methods of mass transfer intensification in the industrial electrolysers; separators in an electrochemical cell - types, function, mass transfer

description

4. Balance of voltage losses and calculation of electrochemical cell voltage

5. Primary, secondary and tertiary current density distribution - Laplace equation

Analytical solution of a Laplace equation for simple geometry; Laplace equation solution by means of conservative schemes; differential approximation in solution of the convective diffusion problem

6. Types of electrochemical reactors

7. Bipolar arrangement of an electrochemical reactor - evaluation of a parasitic current

8. Factors influencing selection of an electrochemical reactor

nejsou

none

nejsou

none

Podmínkou ukončení kurzu je vypracování 4 modelových příkladů a složení závěrečné zkoušky, která probíhá ústní formou v termínu stanoveném dohodou.

Completion and defence of 4 mathematical modeling tasks and subsequent oral exam