Aineensiirtoprosessit (Y0080), 7 op

Perustiedot

Esitietovaatimukset

Virtaustekniikka ja taseet, fysikaalinen kemia

Sisältö (ydinaines ja -osaaminen)

Neste-höyry tasapaino, binääriseoksen ideaalisuus ja epäideaalisuus, tasapainodiagrammit, flash-haihdutus, tislaus ja tislauskolonnit, absorptio, aineensiirtokertoimien soveltaminen ja käytettävät laitteet absorptiossa, neste-neste uutto, uuttodiagrammit, kiintoaineuutto ja ylikriittinen uutto, kolonnien valinta ja mitoittaminen, kiteytys, kiteytysteoriat ja kiteyttimet, adsorptio ja adsorption toteutus, kuivaus ja kuivaimet.

Sisältö (täydentävä ja erityisosaaminen)

Diffuusio, aineensiirtokertoimet, Gibbsin faasisääntö, aktiivisuuskertoimet ja fugasiteetti, neste-höyry tasapainojen laskennassa käytettäviä aktiivisuuskerroinkorrelaatioita ja fugasiteettimalleja ja niiden soveltuminen eri seoksille, panostislaus, aseotrooppitislaus ja uuttotislaus, kokeellisia korrelaatiota monikomponenttiseoksien tislaamiseen (ns. shortcut-menetelmät), uuttokolonnit, muita erotusmenetelmiä, tislauksen simulointi ja tislauskolonnin mitoittaminen simuloimalla, aineensiirto-operaatioiden soveluksia eri tilanteisiin

Tiedolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakson suoritettuaan opiskelija hallitsee aineensiirtoprosessien fysikaaliset ja tekniset perusteet sekä aineensiirtomenetelmien laskenta- ja toteutustapoja.

Taidolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa arvioida binääriseosten ideaalisuutta tai epäideaalisuutta sekä osaa laskea ideaaliseoksen neste-höyry tasapainoja ja flash-tislauksia. Opiskelija osaa muodostaa eri mallien mukaisia neste-höyry tasapainokuvaajia simulointiohjelman avulla sekä arvioida ja verrata niitä kokeellisiin, kirjallisuudessa esitettyihin diagrammeihin sekä fysikaalisen kemian laboratoriotöissä tehtyyn tasapainodiagrammiin. Opiskelija osaa valita ja laskea binääriseokselle tislauskolonnin, absorberin ja uuttokolonnin teoreettisen pohjaluvun, tarvittavan korkeuden ja kolonnin halkaisijan. Opiskelija osaa tulkita neste-neste uuton kolmiodiagrammeja. Opiskelija osaa valita sopivan adsorbentin, kiteyttimen ja kuivaimen tiettyyn sovellukseen.

Kirjallisuus ja muu materiaali

Luentomonisteet
Oheislukemiseksi: Incropera: Fundamentals of heat and mass transfer

Opetusmenetelmät

Luokkahuoneopetusta: 70 h
Laboratoriotöitä (PC-harjoituksia): 4 h
Harjoitustyö: 20 h
Tentti: 2xh
Opiskelijan itseopiskelu: 86 h
Yhteensä: 186 h
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: -

Opiskelijan kuormittavuus

Arvioinnin perusteet

Kaksi hyväksyttyä välikoetta, 2 harjoitustyötä, joista jälkimmäinen esitellään lyhyesti oppitunnilla.

Koulutusohjelmakohtaiset kompetenssit

Teoreettinen perusta ja matemaattis-luonnontieteelliset valmiudet (T)
Viestintä- ja vuorovaikutusosaaminen (T)
Tiedonhankinnan valmiudet ja uuden tiedon seuraaminen ja soveltaminen (T)
Prosessitekniikan osaaminen