Ecological Management of Material and Energy BalancesLaajuus (5 cr)
Code: TX00FQ72
Credits
5 op
Objective
Opiskelija pystyy hallitsemaan laskennallisesti prosessiteollisuuden aine- ja energiavirtoja. Tätä kautta hän pystyy tunnistamaan mahdollisten haitallisten sivuvirtojen syntymisen ja minimoimaan niiden riskit sekä pystyy löytämään energiatehokkuuden kannalta epäedulliset kohdat tuotannossa. Hän myös tutustuu käytännön laboratoriotöiden avulla kestävän tuotannon keskeisiin tasapaino- ja reaktionopeusilmiöihin ja saa käsityksen, miten niitä hallitsemalla voi vaikuttaa vastuullisesti tuotannon ekologisuuteen.
Content
1. Taseajattelun perusteet ja filosofia ja niiden soveltaminen kestävään tuotantoon
2. Taseajattelun soveltaminen prosessitekniikkaan stationääritilanteissa:
- stationääritilan käsite
- kokonais- ja osamassataseet
- kierrätys keinona tehostaa raaka-aineiden käyttö
- ainemäärätaseet
- taseet, kun tapahtuu reaktioita
- energiataseet ja niiden hyödyntäminen energiatehokkuuden kannalta
- yhdistetyt aine- ja energiataseet
3. Taselaskennassa tarvittavien yhtälöryhmien ratkaiseminen soveltuvilla ohjelmistoilla
Prerequisites
Physical and Chemical Management of Sustainable Production
Assessment criteria, satisfactory (1)
The student is able to define process material and energy balance. The student is able to solve pairs of equations and elementary matrix computations.
The student has done the laboratory exercises, and the reports have been accepted.
Assessment criteria, good (3)
The student is able to define or describe the concepts and phenomena in one´s own words; he also knows how to explain the origin and meaning of related equations and to critically evaluate different solutions.
The student has done the laboratory exercises and reported them in due time.
Assessment criteria, excellent (5)
The student is able to define and solve material and energy balances using matrix calculation and suitable software. He/she is also able to analyze, evaluate and modify solutions and the model when needed.
The student has done the laboratory exercises and reported them in an excellent manner in due time.
Further information
Kurssi sisältää kemian prosessitekniikan ilmiöihin liittyviä laboratoriotöitä, esim.
- reaktionopeuteen ja tuotannon tehokkuuteen vaikuttaminen
- reaktionopeusvakio ja aktivaatioenergia
- adsorption mallintaminen esim. puhdistustekniikoissa
- faasitasapainojen hallinta, esim. neste-höyrytasapaino
- nesteiden keskeiset ominaisuudet ja niiden merkitys kestävässä tuotannossa
Enrollment
01.05.2024 - 31.05.2024
Timing
21.10.2024 - 13.12.2024
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Smart and Clean Solutions
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Biotechnology and Chemical Engineering
Teachers
- Timo Laitinen
Groups
-
KEM22Kemian prosessitekniikka
Objective
Opiskelija pystyy hallitsemaan laskennallisesti prosessiteollisuuden aine- ja energiavirtoja. Tätä kautta hän pystyy tunnistamaan mahdollisten haitallisten sivuvirtojen syntymisen ja minimoimaan niiden riskit sekä pystyy löytämään energiatehokkuuden kannalta epäedulliset kohdat tuotannossa. Hän myös tutustuu käytännön laboratoriotöiden avulla kestävän tuotannon keskeisiin tasapaino- ja reaktionopeusilmiöihin ja saa käsityksen, miten niitä hallitsemalla voi vaikuttaa vastuullisesti tuotannon ekologisuuteen.
Content
1. Taseajattelun perusteet ja filosofia ja niiden soveltaminen kestävään tuotantoon
2. Taseajattelun soveltaminen prosessitekniikkaan stationääritilanteissa:
- stationääritilan käsite
- kokonais- ja osamassataseet
- kierrätys keinona tehostaa raaka-aineiden käyttö
- ainemäärätaseet
- taseet, kun tapahtuu reaktioita
- energiataseet ja niiden hyödyntäminen energiatehokkuuden kannalta
- yhdistetyt aine- ja energiataseet
3. Taselaskennassa tarvittavien yhtälöryhmien ratkaiseminen soveltuvilla ohjelmistoilla
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija osaa muodostaa ja ratkaista prosessien aine- ja energiataseita lähinnä kaavaan sijoittamiseen perustuvia laskuja. Opiskelija osaa yhtälöparien ja matriisien peruslaskutoimitukset.
Opiskelija on tehnyt ja raportoinut laboratoriotyöt hyväksytysti.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa määritellä tai kuvata käsitteet ja ilmiöt omin sanoin; hän osaa selittää, mihin ilmiöön liittyvät kaavat perustuvat tai mitä ne tarkoittavat ilmiön kannalta; hän osaa ottaa kantaa saamiensa tulosten mielekkyyteen.
Opiskelija on tehnyt ja raportoinut laboratoriotyöt hyväksytysti annetun aikataulun mukaisesti.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija osaa muodostaa ja ratkaista prosessien aine- ja energiataseita sekä osaa soveltaa matriisilaskentaa ja ATK-ohjelmia niiden ratkaisemisessa. Lisäksi hän osaa analysoida, arvioida ja muokata ratkaisuja ja mallia tarvittaessa.
Opiskelija on tehnyt ja raportoinut laboratoriotyöt kiitettävästi annetun aikataulun mukaisesti.
Prerequisites
Kestävän tuotannon fysikaalis-kemiallinen hallinta
Further information
Kurssi sisältää kemian prosessitekniikan ilmiöihin liittyviä laboratoriotöitä, esim.
- reaktionopeuteen ja tuotannon tehokkuuteen vaikuttaminen
- reaktionopeusvakio ja aktivaatioenergia
- adsorption mallintaminen esim. puhdistustekniikoissa
- faasitasapainojen hallinta, esim. neste-höyrytasapaino
- nesteiden keskeiset ominaisuudet ja niiden merkitys kestävässä tuotannossa