Kemian laitetekniikka I

Esitys aiheesta: "Kemian laitetekniikka I"— Esityksen transkriptio:

1 Kemian laitetekniikka I
Yleistä

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

3 Kemia = Chemistry  Kemian laitetekniikka = Chemical Engineering

4 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.

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

6 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

7 Kelan kurssit Ke-42.4510 4op Laiteteknillinen suunnittelu
Kemian laitetekniikka III Ke op Yksikköoperaatioiden EOJ Ke op Kelan erikoistyöt Ke op Distillation design Ke op Mekaaninen prosessitekniikka Ke op Kelan jatkolabrat Ke op Physical properties Ke op Kemian laitetekniikka IIa Ke op Kelan labrat Ke op Process modeling Ke op Process development Ke op Kemian laitetekniikka IIb Ke op Tehdastekniikan labrat Ke op Kelan ympäristöjakso Ke op Kemian laitetekniikka I

8 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

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

10 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

11 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 s / 4 s/h = 36h Laskujen harjoittelu tenttiin 19 h laske itse! Tentti h

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

13 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)

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

15 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

16 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

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

18 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

19 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

20 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.

21 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

22 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!

23 Antakaa kurssipalautetta!