Kemiantekniikka - Chemical Engineering

Kurssi pitää sisällään tieteellisen tiedon hakuun, käsittelyyn ja raportointiin liittyvien käytäntöjen läpikäynnin ja soveltamisen tekniikan kandidaatintyön kirjoittamisen yhteydessä. Opiskelija valitsee itse kandidaatintyön aiheensa aineopintojensa aihepiirien sisältä. Lisäksi kurssilla käydään läpi tutkimusaiheen valintaan, tutkimuksen suunnitteluun ja tiedon referoinnin ja raportoinnin etiikkaan liittyviä näkökulmia.

Kurssilla kerrotaan miten laboratoriossa työskennellään turvallisesti ja mitä vaaratekijöitä tulee huomioida. Lisäksi kerrotaan, mitä kemikaaliketju tarkoittaa ja tutustutaan kemikaalien käyttöturvatiedotteisiin. Erilaiset suojavälineet ja niiden valintaperusteet esitellään. Tutustutaan toimintaan hätä- ja poikkeustilanteissa sekä keskustellaan organisaation eri henkilöiden rooleista sekä velvollisuuksista ja vastuista.

Kurssilla kerrotaan miten laboratoriossa työskennellään turvallisesti ja mitä vaaratekijöitä tulee huomioida. Lisäksi kerrotaan, mitä kemikaaliketju tarkoittaa ja tutustutaan kemikaalien käyttöturvatiedotteisiin. Erilaiset suojavälineet ja niiden valintaperusteet esitellään. Tutustutaan toimintaan hätä- ja poikkeustilanteissa sekä keskustellaan organisaation eri henkilöiden rooleista sekä velvollisuuksista ja vastuista.

Tekniikan kandidaatin ja diplomi-insinöörin tutkintojen yleisrakenteet, opiskelijapalvelut, tenttikäytännöt. Opiskelutaidot ja opintojen suunnittelu. Ajatus siitä, että opiskellan työelämää varten. Henkilökohtaisen opintosuunnitelman laatiminen. Katsaus kemiantekniikan osa-alueisiin ja kemisti-insinöörin toimenkuviin. Kemiantekniikan koulutusohjelman käytännöt, mukaan lukien opiskelijavaihtoon liittyvät asiat. Kemiantekniikan tiedonhaun perusteet. Perusteet tietoturvasta. Opettajatuutorointi. Lisäksi tutustutaan Microsoft Officen ohjelmiin (Word, Excel sekä Power Point).

Kurssin sisältä koostuu neljästä osa-alueesta · Metsävarat biojalostamoiden raaka-aineena, Skandinaviassa ja globaalisti ja erilaisten biopohjaisten raaka-aineiden kemiallisen ja morfologisen rakenteen · Keskeisimmät nykyisin käytössä olevat biojalostamoprosessit: sellun valmistusprosessit, paperin ja kartongin valmistusprosessit, sekä uudet biojalostamoprosessit, nykyiset ja potentiaaliset uudet tuotteet ja niiden keskeisimmät tuotantoprosessit, sekä niiden yhdistäminen muuhun teollisuuteen · Nykyisen biojalostamoteollisuuden, sen merkityksen taloudelle ja joitakin vaihtoehtoisia tulevaisuuden skenaarioita 

The course covers the most typical biorefining-processes currently in use as well as some selected future processes. Topics include - The globally most common bio-based raw materials for biorefineries - Processes and process conditions including raw material behavior in the process -Integration of biorefineries to other industrial processes such as energy production and oil refineries - Most common biorefinery products and their value chain

Learning the principles of water treatment techniques such as biological methods, coagulation/flocculation, adsorption/ion exchange, advanced oxidation processes (AOPs), membrane technology, and electrochemical methods. Comparison of different water treatment techniques will be considered in the course from economic, environmental and technical perspectives. Problem-based learning (PBL) using real case scenarios will be conducted as a group work. Weekly homework assignments related to the topic of each week will be proposed (to be prepared individually or in groups).

Aineiden vaaralliset ominaisuudet ja materiaalivalintojen pääperiaatteet. Prosessiturvallisuus, turvallisuustoimenpiteet ja riskin käsite. Prosessien vaarojen arviointimenetelmät. Työturvallisuuden perusteet prosessityössä. Henkilökohtaisessa harjoitystyössä opiskelija tutustuu tarkemmin vaarojen arviointiin.

Kurssi pitää sisällään tieteellisen tiedon hakuun, käsittelyyn ja raportointiin liittyvien käytäntöjen läpikäynnin ja soveltamisen tekniikan kandidaatintyön kirjoittamisen yhteydessä. Opiskelija valitsee itse kandidaatintyön aiheensa aineopintojensa aihepiirien sisältä. Lisäksi kurssilla käydään läpi tutkimusaiheen valintaan, tutkimuksen suunnitteluun ja tiedon referoinnin ja raportoinnin etiikkaan liittyviä näkökulmia.

Concept of design of experiments; Origin and mitigation of uncertainty in experiments; Factorial design methods, regression analysis and analysis of variance

Adsorption column dynamics; Propagation of concentration waves; Ion exchange in biorefining; Chromatographic processes and analysis of process performance; Industrial chromatography in biorefining

Solid-liquid separation in biorefining; Basic phenomena in membrane processes (fouling, concentration polarization, osmotic pressure); Microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and applications in biorefining

Lignocellulosic biorefining processes; Chemical and mechanical pulping; Process integration in lignocellulosic biorefinery

Industrial wastewater management; Fundamentals on aerobic and anaercobic biotreatments; Fundamentals and technology needed for the application of electrochemically and biologically assisted soil remediation processes; Applications to industrial effluents

Biobased barrier technologies in packaging applications; Biobased hygiene products; Biobased components in paints, inks, adhesives, and glues; Biofuels from wastes and side streams; Biomaterials in food application 

Bio-based fertilizers and food additives; Legal Acts and Regulations; Raw materials – available sources and processing; Bio-based fertilizers -classification, methods of production, environmetal impact; Biostimulants and bioregulators; Food additives – classification, methods of production, environmental impact; Biofortification

Sorption materials applied for environmental protection; Water/wastewater sorption materials treatment; Natural polymers in environmental protection; Bioremediation of polluted soil; Phytoremediation and Bioimmobilization; Sustainable Use of Biochar in Environmental Management 

Biological wastewater treatment methods, professional terminology, built-up ecosystem, desired metabolism and reactor types, selection of microbes and enrichment, influence of temperature and other conditions on above-mentioned factors, basic knowledge on the biological methods used in removal of carbon, nitrogen and phosphorous, aerobic and anaerobic wastewater treatment, process alternatives and technologies, designing and operating modes of processes, controlling and optimization of processes, novel technologies, recovery of valuable products from waste originating (secondary raw materials) raw materials, aerobic and anaerobic technologies in the treatment of sewage sludges and organic wastes, biological wastewater treatment processes in biorefining.

This is the capstone course in Biorefineries Master's programme. Previously acquired knowledge on biorefinery feedstocks, conversion methods, separation and purification methods, as well as products and markets are applied to study a complete biorefinery process.