KE-42.1700 Kemian laitetekniikka I Yleistä

1. KE-42.1700 • Kemian laitetekniikka I • Yleistä

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

3. Kemia = ChemistryKemian laitetekniikka = Chemical Engineering

4. 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 Ke-42.4500 9op Kemian laitetekniikka III Ke-42.4110 4op Yksikköoperaatioiden EOJ Ke-42.4010 3-8op Kelan erikoistyöt Ke-42.4100 3op Mekaaninen prosessitekniikka Ke-42.6010 4op Distillation design Ke-42.4000 3op Kelan jatkolabrat Ke-42.5510 5op Physical properties Ke-42.3100 5op Kemian laitetekniikka IIa Ke-42.3000 3op Kelan labrat Ke-42.4520 5op Process modeling Ke-42.3110 5op Kemian laitetekniikka IIb Ke-42.4120 4op Process development Ke-42.3510 2op Tehdastekniikan labrat Ke-42.6500 4op Kelan ympäristöjakso Ke-42.1700 5op Kemian laitetekniikka I

8. Kela I Ydinainesanalyysi

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 144 s / 4 s/h = 36h • Laskujen harjoittelu tenttiin 19 h laske itse! • Tentti 6 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!