Oppimistavoite tälle luennolle



Samankaltaiset tiedostot
Yksikköoperaatiot ja teolliset prosessit CHEM-A2100 (5 op)

DEE Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto

MAOL ry 1/2 Lukion kemiakilpailu/perussarja. Lukion kemiakilpailu

KEMS448 Fysikaalisen kemian syventävät harjoitustyöt

ja läpäisyaika lasketaan (esim) integraalilla (5.3.1), missä nyt reitti s on z-akselilla:

n = 100 x = %:n luottamusväli µ:lle Vastaus:

CHEM-A1110 Virtaukset ja reaktorit. Laskuharjoitus 9/2016. Energiataseet

λ x = 0,100 nm, Eγ = 0,662 MeV, θ = 90. λ λ+ λ missä ave tarkoittaa aikakeskiarvoa.

RATKAISUT: 15. Aaltojen interferenssi

OPINPOLKU 6 HAIHDUTUS, TISLAUS JA REFRAKTOMETRIA

SMG-4200 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto Ehdotukset harjoituksen 6 ratkaisuiksi

YKSIULOTTEINEN JÄNNITYSTILA

1 a) Eristeiden, puolijohteiden ja metallien tyypilliset energiakaistarakenteet.

Seosten erotusmenetelmiä

Solmu 3/ toteutuu kaikilla u,v I ja λ ]0,1[. Se on aidosti konveksi, jos. f ( λu+(1 λ)v ) < λf(u)+(1 λ)f(v) (2)

SEULAPOHJAKOLONNIN MITOITUS DESIGN OF SIEVE-TRAY EXTRACTION COLUMN

CHEM-C2230 Pintakemia. Työ 2: Etikkahapon adsorptio aktiivihiileen. Työohje

4.7 Todennäköisyysjakaumia

Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan?

Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/

j = I A = 108 A m 2. (1) u kg m m 3, (2) v =

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen.

Kolmivaihejärjestelmän oikosulkuvirran laskemista ja vaikutuksia käsitellään standardeissa IEC-60909, , , 60781, ja

Epäyhtälöoppia matematiikkaolympialaisten tehtäviin

Kuluttajahintaindeksi (KHI) Kuluttajahintaindeksi (KHI) Kysymys Miten mitata rahan arvon muutoksia?

Klassisen fysiikan ja kvanttimekaniikan yhteys

tilavuudessa dr dk hetkellä t olevien elektronien

Toimilaitteet AJAC, pneumaattinen

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 15: Yhden vapausasteen vaimeneva pakkovärähtely, roottorin epätasapaino ja alustan liike

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 4 / vko 40

omenaraaka-ainetta (KATE) ostetaan omenoita (OMENATAS)

RATKAISUT: 6. Pyörimisliike ja ympyräliike

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 1, ratkaisut Maanantai

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi

2.5. Eksponenttifunktio ja eksponenttiyhtälöt

Matematiikan tukikurssi

Eräitä kliinisen farmakologian peruskysymyksiä

ja piirrä sitä vastaavat kaksi käyrää ja tarkista ratkaisusi kuvastasi.

Äärettämän sarjan (tai vain sarjan) sanotaan suppenevan eli konvergoivan, jos raja-arvo lims

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA!

Lyhyt kuvaus harjoitukse sta. Kommentit harjoitukse n toimivuude sta

Puolijohdekomponenttien perusteet A Ratkaisut 5, Kevät Ideaalisen normaalimoodin pnp-transistorin kollektorivirta on.

4 Yleiskuvaus toiminnasta

y + 4y = 0 (1) λ = 0

Määräys. sähköverkkotoiminnan tunnuslukujen julkaisemisesta. Annettu Helsingissä 2 päivänä joulukuuta 2005

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa:

KE Johdatus prosesseihin, 2 op. Aloitusluento, kurssin esittely

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta

Valo-oppia. Haarto & Karhunen.

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis

Tehtävä 1. Voidaanko seuraavat luvut esittää kahden neliön summina? Jos voidaan, niin kuinka monella eri tavalla? (i) n = 145 (ii) n = 770.

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 5 (6 sivua)

LIITTEET Liite A Stirlingin kaavan tarkkuudesta...2. Liite B Lagrangen kertoimet...3

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta

4.3 Signaalin autokorrelaatio

Kiinteätuottoiset arvopaperit

SV ruotsi Keski-Pohjanmaan koulutusyhtymä

PUUNKORJUUN ERIKOISAMMATTITUTKINTO 2013

Luku 6 Kysyntä. > 0, eli kysyntä kasvaa, niin x 1. < 0, eli kysyntä laskee, niin x 1

Sormenjälkimenetelmät

10 Kertolaskusääntö. Kahta tapahtumaa tai satunnaisilmiötä sanotaan riippumattomiksi, jos toisen tulos ei millään tavalla vaikuta toiseen.

DEE Kryogeniikka

Matematiikan tukikurssi. Kertausta 1. välikokeeseen. Tehtävät

Matematiikan tukikurssi

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!

Lataa Kemian laskut laboratoriossa - Pekka O. Lehtonen. Lataa

A-osio: Laske ilman laskinta tälle paperille, aikaa maksimissaan 60 min. MAOL:ia saa käyttää.

Aritmeettinen jono

Alppi- ja freestyle valmentajakoulutus. Seuraohjaajakurssi Osa I TSS Sappee

Luvun 12 laskuesimerkit

Matemaattisesta mallintamisesta

Diskreetin Matematiikan Paja Ratkaisuja viikolle 4. ( ) Jeremias Berg. n(n + 1) 2. k =

OSA 1: YHTÄLÖNRATKAISUN KERTAUSTA JA TÄYDENNYSTÄ SEKÄ FUNKTIO

1 Rationaalifunktio , a) Sijoitetaan nopeus 50 km/h vaihtoaikaa kuvaavan funktion lausekkeeseen.

30 + x ,5x = 2,5 + x 0,5x = 12,5 x = ,5a + 27,5b = 1,00 55 = 55. 2,5a + (30 2,5)b (27,5a + 27,5b) =

Liuottimien analytiikka. MUTKU-päivät 2016, Jarno Kalpala, ALS Finland Oy

55058 Kemian perustyöt II (Orgaaninen kemia)

Kertaus. Integraalifunktio ja integrointi. 2( x 1) 1 2x. 3( x 1) 1 (3x 1) KERTAUSTEHTÄVIÄ. K1. a)

TASAVIRTAPIIRI - VASTAUSLOMAKE

1. osa, ks. Solmu 2/ Kahden positiivisen luvun harmoninen, geometrinen, aritmeettinen ja + 1 u v 2 1

Työ 15B, Lämpösäteily

1/14 KEUDAN VIRTUAALIPANIMO AJO-OHJEET / SIIVILÖINTI

Työasema- ja palvelinarkkitehtuurit (IC130301) Apumuistit. Kiintolevyt. 5 opintopistettä. Petri Nuutinen

Systemteoriförrochnu systemi en föränderlig värld Brändö, Åland maj 2013

KIIKUNJOEN KALATALOUDELLINEN TARKKAILU VUONNA 2009

Luento 3: Liikkeen kuvausta, differentiaaliyhtälöt

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

( ) k 1 = a b. b 1) Binomikertoimen määritelmän mukaan yhtälön vasen puoli kertoo kuinka monta erilaista b-osajoukkoa on a-joukolla.

Laskuharjoitus 1 Ratkaisut

Miehitysluvuille voidaan kirjoittaa Maxwell Boltzmann jakauman mukaan. saamme miehityslukujen summan muodossa

SV ruotsi Kokkolan sosiaali- ja terveysalan opisto

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 6. Tehtävä 1.

Valvontakortit. Sovelletun Matematiikan Erikoistyö. Pastinen Tommi

XXIII Keski-Suomen lukiolaisten matematiikkakilpailu , tehtävien ratkaisut

y (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x

Transkriptio:

Oppiistavoite tälle lueolle Yksikköoperaatiot ja teolliset prosessit CHEM-A00 (5 op) Tislaus ja uutto Yärtää erotusprosessie suuittelu perusteet Tutea tislaukse ja uuto toiitaperiaatteet Tutea tpillisipiä laiteratkaisuja Osata kirjoittaa aietaseet Osata aalsoida tislaiia ja uuttolaitteita ideaaliaskelalli avulla Erotusprosessit vs. kaveri tapaaie Mitkä ovat tärkeiät asiat, ku haluat suuitella tapaaise kaverisi kassa? Mitkä äistä vastaavat edellisiä laitteide suuittelussa? Erotusprosessie suuittelu Hvi leisellä tasolla kaksi keskeisitä asiaa ovat: Missä tavataa Milloi tavataa Sekoittie pöriisopeus Viipäaika Terodaiikka, faasitasapaio Aieesiirtoopeus (aieesiirtokerroi ja faasie välie pita-ala) Prosessi ohjausjärjestelä. Tasapaio, eli ihi suutaa ollaa eossa (paikka). Nopeus, eli itä vauhtia tasapaioa lähesttää (aika) 4

Erotusprosessie suuittelu. Faasitasapaio, alli laitteelle (vastavirta) ideaaliaskelalli, askelte lukuäärä (suuta). Askelee tehokkuus hötsuhde tai askelee koko (opeus) Toie tapa o kirjoittaa htälöt suoraa opeusperustaisesti: d dt = F - P + kavc t ( -K) Missä äk suuta ja issä opeus? 3. Halkaisija virtausäärie perusteella ja korkeus askelee koo ja iide lukuäärä avulla (itoitus) Ideaalipohja tai Ideaaliaskel Keskeie käsite erotusoperaatioide aalsissä! Usei ajatellaa että ideaalipohja faasit ovat täsi sekoittueet Mikä oli vastaava ideaalie reaktoritppi? Pohjalta poistuva hör o tasapaiossa siltä poistuva estee kassa Hör pitoisuus o tasapaiokärällä 6 Mite ideaaliaskeloletus äk äissä? Paostislaus. Faasitasapaio, alli laitteelle (vastavirta). Askelee tehokkuus hötsuhde tai askelee koko (vaikkapa korkeus tätekappalekerrosta) 3. Halkaisija virtausäärie perusteella. N id Paostislauksessa tislaiee sötetää alussa seos, jota halutaa tislata. Seosta läitetää, jolloi se alkaa hörstä. Hör lauhdutetaa ja otetaa taltee. Paostislauksessa voidaa kättää oiaskelfraktioitia kute jatkuvatoiisessaki tislauksessa (välipohjia tai tätekappaleita) Liuokse pitoisuudet uuttuvat tislaukse aikaa, ku herkii haihtuvat poistuvat tislausastiasta opeai kui raskaaat kopoetit

Paostislaus Pitoisuude uutokset V Jos vai ksi erotusaskel, ikä o tislee 0.8 pitoisuus alussa? V 0.8 L 0. 0. 0 0 0. 0. 0.8 L 0. 0. 0 Mite pitoisuus uuttuu tislaukse edetessä? 0 0. 0. 0.8 9 0 Läpötila uutokset Läpötila uutokset V 95 90 85 Missä tislee pitoisuus o tässä kuvassa? Mite läpötila uuttuu tislaukse edetessä? V 95 90 85 Missä tislee pitoisuus o tässä kuvassa? Mite läpötila uuttuu tislaukse edetessä? L T (C) 80 75 70 65 L T (C) 80 75 70 65 60 60 55 55 50 0 0. 0. 0.8 50 0 0. 0. 0.8

Paostislaus Paostislaukse toiita voidaa suuitella, ku kirjoitetaa ajasta riippuvat aietaseet ja faasitasapaiohtälö Seurataa pitoisuuksie uuttuista aja (tai jäljellä oleva esteäärä) fuktioa haluttuu loppupitoisuutee (este ja hör) asti Jatkuvatoiie tislauskoloi väkevöiti- eli rektifioitiosa haihdutus- eli strippausosa 3 4 Tätekappalekoloit Tislauskoloi pohjie rakee Saalaisia tätekappaleita voidaa kättää ös uutossa ja absorptiossa 5 6

Ideaalipohjie (-askelte) lukuäärä Graafiset eetelät Soveltuvat parhaite biääritislauksii (vai kopoettia) Tpillisi eetelä McCabe-Thiele porrastus Auttavat ärtäää tislaustapahtuaa sekä hör-este tasapaioja, vaikka kää harvei kätetää oiutkaiste tislaiie suuittelussa Ideaalipohjie lukuäärä Nueeriset eetelät atkaistaa aie- ja eergiataseet kullaki pohjalla (MESH htälöt: ass, equilibriu, suatio, eerg) Tehokkaita algoriteja koloie virtauste ja profiilie ratkaiseisee Tasapaiohtälöt ja etalpiataseet terodaaiste allie avulla Ohjeloitu kätäössä kaikkii siuloitiohjelii 7 8 Tislaie periteie ideaaliaskelalli suhde Söttö F F N- Lauhduti L N Kiehuti q B B B q Ideaalipohjat Pohja lauhduti Pohja N kiehuti Pohjia hteesä N Ideaaliaskelia N- (jos kokoaislauhduti, iksi?) Pohjat voidaa ueroida ös alhaalta lös Lauhduti L q = L / suhde o tärkeä tislausta kuvaava paraetri. Se avulla saadaa htes tislee äärä ja koloi sisäiste virtauste välille 9 0

Harjoitus: kirjoita koloi väkevöitiosalle aietase (ajasta riippuato) ratkaise siitä hör pitoisuus estee pitoisuude fuktioa ielivaltaisessa kohdassa koloia, olettae vakio hör- ja estevirtaukset Esitä tulos palautussuhtee avulla Sboleita ja ääriteliä: V, L,,,, = L / Söttö F F N- Lauhduti Kiehuti N L q B B B q V = + = Kättöviiva palautussuhtee avulla V + = L - - L L / + = - L = + + L Söttö F F N- Lauhduti L N Kiehuti q B B B q Kättöviiva Väkevöiisosa kättöviiva = + + + Söttö F F Lauhduti L q Väkevöiisosa eli rektifioitiosa tarkoittaa koloissa sötö läpuoleista osaa V + = L - - Voidaa piirtää jos tislee pitoisuus ja palautussuhde tuetaa N- N Kiehuti q B B B L + - = - V V 3 4

Haihdutusosa kättöviiva Pohja pitoisuuksie äärittäie Söttö F F N- Lauhduti L N Kiehuti q B q Haihdutus- eli strippausosa tarkoittaa koloissa sötö alapuoleista osaa Tase pohja ja koloi pohja päri L = V + B - - B Ideaaliaskeloletus, eli faasitasapaio sitoo poistuvia virtoja Aietase (kättöviiva) sitoo koloissa saalla kohdalla olevia virtoja B B 5 6.0 0.8 0. 0. 0.0 Väkevöiisosa kättöviiva Tasapaiokärä ja väkevöitiosa kättöviivat 0.0 0. 0. 0.8.0 estee pitoisuus tp-kärä diagoaali =0,5 = =3 =0 = + + + Koloi alaosa ja söttökohda aietaseide avulla voidaa piirtää kättöviiva ös haihdutusosalle 7 A) e pitoisuus B) Alittee pitoisuus C) Söttö ) Tasapaiokärä E) Haihdutusosa kättöviiva F) Väkevöitiosa kättöviiva Yhdistä terit ja uerot.0 0.8 4 0. 0. Ideaaliaskelte lukuäärä 5 0.0 0.0 0. 0. 0.8.0 Tislaus estee KE- 4-300 pitoisuus KeLa IIa 6 8 3

McCabe-Thiele eetelä ideaaliaskeleide lukuäärä laskeiseksi.0 0.8 Tasapaiokärä Ideaaliaskelte lukuäärä Koloi korkeus ja halkaisija Koloi korkeus saadaa ideaaliaskelte äärä avulla (pohjaväli tai HETP). Lisäksi tarvitaa lisätilaa esteejakolaitteille. Söttö Väkevöitiosa kättöviiva Koloi halkaisija saadaa erilaisista tulviis- tai paiehäviökorrelaatioista, ku koloi sisäiset virtaukset tiedetää (hör- ja estevirrat). 0. 0. 0.0 Haihdutusosa kättöviiva Nopeudet (/s) eivät saa olla liia suuria, tai hör ja este eivät ee sie ie kuvitellaa. 0.0 0. 0. 0.8.0 Tislaus estee KE- 4-300 pitoisuus KeLa IIa 9 30 Söttö: joki erotettava kopoetti liukeee liuottiee eeä kui uut Uutto Ekstrakti: sisältää liuottiee liueutta erotettavaa aietta ja joki verra uita sötö kopoetteja (katajaa) Uuttolaite, jossa ekstrakti estefaasit pritää saaaa hvää kotaktii söttö vastavirtaperiaatetta hödtäe Liuoti: leesä kierrätetää, puhdistettu uutettavasta aieesta (regeeroitu) Liuoti raffiaatti affiaatti: se osa sötöstä joka ei liueut liuottiee (kataja). Sisältää eää vähä erotettavaa kopoettia utta hiuka liueutta liuotita Uuto virrat Uutto dekatterissa laboratoriossa Liuoti Ekstrakti Söttö affiaatti 3 3

Liuottie valita Yksi uuto hvä puoli o, että kätettävä liuottie voi valita Mikälaie o hvä liuoti? - selektiivie - korkea kapasiteetti - helppo erottaa uuteaieet liuottiesta ja liuotijääät raffiaatista - tihesero sötö kassa - rktö, ei korrodoi... Teollie esierkki Etikkahappoa voidaa valistaa. etaoli karbolaatiolla, asetaldehdiä hapettaalla tai selluloosa-asetaati tuotao sivutuotteea. Kaikissa tapauksissa etikkahapo ja vede seos pitää erottaa, jotta saadaa jääetikkahappoa (> 99,8 p-%) 34 Vesi-etikkahappo hör-este tasapaiotiedot echea, vol I, part b, suppl., p. 78 Vesi-etikkahappo hör-este tasapaiotiedot echea, vol I, part b, suppl., p. 78 vettä hörfaasissa 0.8 0. 0. 0 0 0. 0. 0.8 vettä estefaasissa Erotus ättäisi periaatteessa ahdolliselta tislaaalla 9 8 7 6 5 4 3 3 4 5 6 7 8 9 Tasapaiokärä lähellä diagoaalia Vede hörstisläpö korkea fi tislaus kuluttaa paljo eergiaa 35 36

Pohdi vierustoverisi kassa oheista prosessia Sekoiti - selkettiet - Mitä eri laitteissa tapahtuu (koloit, läösiirtiet, erotussäiliöt) - Miksi virrat johdetaa juuri äihi paikkoihi prosessissa. Kä läpi kaikki virrat Uuttolaitteet KE- 4-300 KeLa IIa 37 38 Kertaus Erotusprosessie suuittelu perustuu faasitasapaioo ja opeutee, jolla sitä lähesttää Tislaus voidaa suorittaa jatkuvatoiisessa välipohja- tai tätekappalekoloissa, tai paostoiisesti Tislauskoloi suuittelu alkaa tpillisesti tarvittavie ideaaliaskelte äärä laskeisella Uutto perustuu siihe, että liuoksee lisätää liuoti, jolloi uodostuu kaksi estefaasia Uuttoprosessi tarvitsee pärillee kaikelaista lisuketta 39 40