Bio- ja kemiantekniikan ilmiöt ja reaktorit (5 op)

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee tuotannossa käytettävien reaktoreiden tyypit ja ominaisuudet siten, että hän pystyy valitsemaan ja alustavasti mitoittamaan reaktorin kustannustehokkaasti ja ottaen huomioon ympäristönäkökulman. Näin tuotantoa voidaan suunnitella resursseja säästäen ja kestävän kehityksen arvojen mukaisesti. Lisäksi opiskelija oppii, miten tarvittavien reaktoreiden mitoitukseen ja tuotannon kannattavuuteen voidaan vaikuttaa katalyytin käytöllä ja miten näin pystytään säästämään sekä investointikustannuksia että ympäristön kuormitusta tekemällä vihreän kemian mukaisia valintoja.

Sisältö

1. Keskeiset reaktorityypit ja niiden valinta kestävään tuotantoon
2. Ideaalireaktoreiden resurssitehokas mitoitus
3. Reaktoriryhmät ja niiden mitoitus tuotannon energiatehokkuuden maksimoimiseksi ja tuotannon katkojen minimoimiseksi.
4. Raaka-aineen maksimaaliseen hyödyntämiseen sekä haitallisten sivutuotteiden minimointiin vaikuttaminen vastuullisilla reaktorivalinnoilla.
5. Monimutkaisemmat reaktorityypit ja niiden sovellukset.
6. Katalyyttien ominaisuudet ja sovellukset kestävässä tuotannossa
7. Katalyysi uusiutuvien raaka-aineiden vastuullisessa hyödyntämisessä
8. Katalyyttien soveltuvuus vihreän kemian tuotantoprosesseihin

Oppimateriaalit

Jaetaan opiskelijoille työtilan kautta.

Opetusmenetelmät

Oppitunnit, joiden olennaisena osana tehdään harjoitustehtäviä työpajatyyppisesti

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojakso jakaantuu kahteen osaan:
1) Reaktoreiden mitoitus
2) Katalyysi.

Kummastakin osuudesta pidetään yksi välikoe, ja näiden ajankohdat sovitaan opiskelijoiden kanssa ottaen huomioon, että heidän kuormituksensa periodin aikana saadaan jakaantumaan tasaisesti.

Kummankin osan välikokeen voi uusia tai korottaa yhden kerrran.

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa määritellä tai kuvata aihepiiriin liittyvät käsitteet ja ilmiöt kvalitatiivisesti ja laskea niihin liittyviä suoraviivaisia, lähinnä kaavaan sijoittamiseen perustuvia laskuja

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.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa mallintaa ilmiötä, tapahtumia tms. mielekkäiden oletusten pohjalta sekä analysoida, arvioida ja muokata ratkaisuja ja mallia tarvittaessa.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

-

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso jakaantuu kahteen osaan:
1) Reaktoreiden mitoitus
2) Katalyysi.

Arvosana määräytyy näistä osista pidettävien välikokeiden pistekeskiarvon perusteeella.

Esitietovaatimukset

Kestävän tuotannon fysikaalis-kemiallinen hallinta
Aine- ja energiavirtojen ekologinen hallinta