Kemian laitetekniikka I Yleistä

Kemian laitetekniikka I sisältö Taselaskenta Ainetaseet, energiataseet Siirtoilmiöt ja niiden sovellukset Virtaustekniikka, lämmönsiirto, aineensiirto Erotusprosessit Tislaus, haihdutus, uutto... Tekninen termodynamiikka

Kemia = Chemistry  Kemian laitetekniikka = Chemical Engineering

Diplomi-insinööri osaa suunnitella laitteita Kemian laitetekniikka on insinööriosaamisen ydintä monilla prosessiteollisuuden osa-alueilla: hienokemia petrokemia biokemia lääketeollisuus metsäteollisuus jne... Diplomi-insinööri osaa suunnitella laitteita ja laskea miten ne toimii. Kemian laitetekniikassa opetetaan sitä.

Luonnontieteet ja tekniikka Luonnontieteet kertovat, mikä on mahdollista Tekniikka kertoo, mikä on järkevää

Tekniikka ja insinööritieteet Insinööritieteiden ongelmat ovat usein avoimia, eli niihin voi olla useita ratkaisuja joista valitaan jossain mielessä paras tai järkevin Luonnontieteiden ongelmiin on usein ”oikea ratkaisu”: Esim. kuinka pitkälle pallo lentää jos se heitetään nopeudella v ja kulmassa  Insinööritieteissä pitää myös ratkaista näitä kysymyksiä

Kelan kurssit Ke-42.4510 4op Laiteteknillinen suunnittelu Kemian laitetekniikka III Ke-42.4110 4op Yksikköoperaatioiden EOJ Ke-42.4010 3-8op Kelan erikoistyöt Ke-42.6010 4op Distillation design Ke-42.4100 3op Mekaaninen prosessitekniikka Ke-42.4000 3op Kelan jatkolabrat Ke-42.5510 5op Physical properties Ke-42.3100 5op Kemian laitetekniikka IIa Ke-42.3000 3op Kelan labrat Ke-42.4520 5op Process modeling Ke-42.4120 4op Process development Ke-42.3110 5op Kemian laitetekniikka IIb Ke-42.3510 2op Tehdastekniikan labrat Ke-42.6500 4op Kelan ympäristöjakso Ke-42.1700 5op Kemian laitetekniikka I

Kela I Ydinainesanalyysi Aina välttämätön aines Usein tarpeellinen aines Joskus hyödyllinen aines Tietäminen lämmönsiirto- ja virtaustekniikan laitteet, taseyhtälöt, säilymislait virtaustekniikan, lämmön- ja aineensiirron perusyhtälöiden muodot Yksittäiset laiteratkaisut Ymmärtäminen ainetaseet, energiataseet ja mekaanisen energian taseet, säilymislait virtaustekniikan, lämmön- ja aineensiirron perusyhtälöt Soveltaminen laiterakenteet, taseiden ja säilymislakien käytännön erityistapaukset ja yksinkertaistukset virtaustekniikan, lämmön- ja aineensiirron parametrien arvot kuljetus-ominaisuuksien (viskositeetti, lämmönjohtavuus) arviointi, matemaattiset työkalut

Kurssin tavoite Saada yleiskuva prosessiteknologiasta Insinööriajattelun kehittyminen; taseet ja matemaattisten mallien soveltaminen Ymmärtää prosessitekniikassa vaikuttavia luonnonilmiöitä ei niinkään muistaa ulkoa joitain yksityiskohtia tai listoja

Luennot Johdanto, prosessitekniikka, taseet Virtaustekniikka, viskositeetti, turbulenssi, Bernoullin yhtälö Virtaustekniikka, mekaanisen energian tase (Bernoulli+pumppu+kitka ym. vastukset), putkistokäyrät Virtaustekniikka, pumput, mitoitus Lämmönsiirto, lämmön johtuminen Lämmönsiirto, säteily Lämmönsiirto, konvektio, lämmönsiirtimet Aineensiirto Faasitasapainot Erotusprosessit

Kurssin työmääräarvio 5 opintopistettä  135 tuntia Luennot, valmistautuminen 10·2 h = 20 h Laskarit, valmistautuminen 10·(2+1) h = 30 h Kotilaskut 3·8 h = 24 h Prujujen lukeminen 144 s / 4 s/h = 36h Laskujen harjoittelu tenttiin 19 h laske itse! Tentti 6 h

Kurssimateriaali Kurssikirja Christie J. Geankoplis, Transport Processes and Separation Process Principles, 4. painos, Prentice Hall, 2003

Kurssimateriaali Luentoprujut Nopassa I Taseet II Virtaustekniikka III Lämmönsiirto IV Erotusprosessit Laskarit Nopassa etukäteen tehtävät ja vinkkejä, myöhemmin ratkaisut Kemian laitetekniikan taulukoita ja piirroksia (Kari I. Keskinen)

Kela I suoritus Kurssi suoritetaan laskemalla pakolliset kotilaskut kaksiosaisella tentillä: teoria- ja laskutentti Ilmoittautukaa kurssille WebOodin kautta

Kelan tentit Tenttiin osallistumisen ehto on se, että kaikki kurssin kotilaskut on hyväksytty Kurssin kotilaskut on laskettava yhden lukukauden (periodit 3 ja 4) aikana Hyväksytyt kotilaskut säilyvät voimassa

Kela 1 kotilaskut Kotilaskukäytäntö: Laskuja saa tehdä ryhmissä (1-4 henkeä) Muodostakaa ryhmät itse Kukin ryhmä palauttaa yhden laskun, jossa on kaikkien nimet allekirjoituksella varustettuna Kukin ryhmän jäsen vastaa allekirjoituksellaan siitä, että on tasapuolisesti osallistunut laskun tekoon ja että kykenee laskemaan sen myös itsenäisesti. Tämä koskee jokaista laskua erikseen! Tutustu Kelan kotilaskuohjeeseen. Puutteellisesti tehty lasku voidaan hylätä suoraan

Kelan tentit TENTTI Teoriatentti kestää 1,5 tuntia ja laskutentti 4,5 tuntia Tenttien välillä on (tyypillisesti 1,5 h) tauko

Kelan tentit TEORIATENTTI Tenttipaperit saa tenttitilaisuudessa. Omia papereita ei saa käyttää Vain kirjoitusvälineet ovat sallitut. Laskimet tms. ja kaikki kirjallisuus on kielletty Teoriatentissä on 4 kysymystä, kaikkiin vastataan

Kelan tentit LASKUTENTTI Sallittua on kaikki kirjallinen materiaali – paitsi materiaali, jonka pääsisältö on laskuesimerkkien ratkaisut. Esimerkiksi laskuharjoitusten ratkaisut ovat kielletty Laskut ovat sen verran pitkiä, ettei tentin aikana ole aikaa ryhtyä opettelemaan asiaa. Laskutentissä on 3 laskua, joista kaikki arvostellaan

Kelan tentit ARVOSTELU Jokainen (4) teoriatehtävä arvostellaan asteikolla 0 – 1,0 pistettä Jokainen (4) lasku arvostellaan asteikolla 0 – 4,0 pistettä Teoriaosan paino on 1/4 ja laskuosan paino on 3/4 Tentin maksimipistemäärä on siten 4·1,0+3·4,0 = 16,0 pistettä Lisäksi teoriatentistä on saatava vähintään 1,0 pistettä ja laskutentistä 3,0 pistettä.

Laskekaa laskuja itse! Laskujen ratkaisuja katselemalla kehittyy kemisti-insinöörinä yhtä paljon kuin TV:stä urheilua katsomalla kehittyy urheilijana Mitä useampi konseptiarkki täyttyy laskuista, yhtälönjohdoista ja kertaustekstistä, sitä parempi arvosana

Luennoilla esitetään aktivoivia kotitehtäviä, jotka ovat tyypillisesti sellaisia, että niitä voi pohtia mielessään missä vain Saat eniten luennoista irti, kun luet ainakin silmäillen prujuista vastaavan kohdan etukäteen Laske laskarilaskuja aktiivisesti koko kurssin ajan, yritä laskea laskuja jo etutkäteen!

Antakaa kurssipalautetta!