Kemiallinen reaktiotekniikkaLaajuus (3 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää reaktiotasapainon ja reaktionopeuden merkityksen reaktorin mitoituksessa. Hän tuntee yleisimpien kemiallisten reaktoreiden toimintaperiaatteet, sovellusalueet ja hyvät sekä huonot puolet. Opiskelija myös ymmärtää reaktoreiden sarjaan- ja rinnankytkennän edut erityyppisissä prosesseissa. Lisäksi opiskelijalla on näkemys siitä, miten reaktioiden saantoon ja selektiivisyyteen voidaan vaikuttaa.


-----
Opintojakson suoritettuaan opiskelija pystyy käsittelemään ja laskemaan kemiallisia reaktiotasapainoja konsentraatio- aktiivisuus- ja osapaineskaalan tasapainovakioita käyttäen ja pystyy termodynaamisten taulukkotietojen avulla laskemaan, mikä on kemiallisen tasapainoreaktion konversio eri olosuhteissa. Lisäksi opiskelija osaa määrittää kokeellisten mittaustulosten perusteella kemiallisen reaktion nopeusvakion ja kertaluvun eli ko. reaktion nopeuslain. Opiskelija osaa myös mitoittaa panos-, sekoitus- ja putkireaktorin 0., 1. ja 2. kertaluvun reaktiolle ja hyödyntää tarvittaessa ko. mitoituksessa numeerisen matematiikan työkaluja.

Sisältö

Kemiallisten reaktioiden luokittelu lämmöntuotannon, homo- ja heterogeenisuuden ja reaktiovaiheiden lukumäärän perusteella; kemiallisen tasapainon käsitteen syventäminen ja tasapainovakion käsite eri skaaloilla (aktiivisuus-, konsentraatio- ja osapaineskaala), reaktion konversio; reaktionopeusvakion ja reaktion kertaluvun määritys kokeellisen datan perusteella, reaktionopeuden riippuvuus lämpötilasta; reaktorityypit, reaktoreiden mitoitus tilavuusajan laskemisen perusteella eri kertaluvun reaktioille, reaktoriryhmät, reaktioiden selektiivisyys.