Aine- ja energiavirtojen ekologinen hallinta (5 op)

Tavoitteet

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.

Sisältö

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

Oppimateriaalit

Jaetaan OMAn työtilan kautta

Opetusmenetelmät

Oppitunnit
Harjoitustehtävät sekä luokassa opettajan ohjauksessa että yksilöinä tai pienissä ryhmissä
Laboratoriotyöt

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Sovitaan opiskelijoiden kanssa kurssin alussa

Sisällön jaksotus

Katso OMAn työtilasta etusivun moduulin kautta löytyvä aikataulu- ja sisältötaulukko

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (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.

Arviointikriteerit, hyvä (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.

Arviointikriteerit, kiitettävä (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.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kaksi välikoetta tai tentti: arvosana tulee näiden perusteella, lisäpisteitä koepisteisiin saa tekemällä enemmän kuin pakollisen määrän harjoitustehtäviä

Laboratoriotyöt arvostellaan hyväksytty/hylätty

Esitietovaatimukset

Kestävän tuotannon fysikaalis-kemiallinen hallinta

Lisätiedot

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