KURS-PM

KURS:        Separationsteknik 2                                (7.5 hp)         KBT011

LÄSÅR:       2019-2020     Läsperiod 1 

FÖR:            Högskoleingenjör kemiteknik, 120p  

EXAMINATOR och KURSANSVARIG:                Krister Ström                     

FÖRKUNSKAPSKRAV

Separationsteknik är ett tillämpat kemiteknikämne som traditionellt är placerat i de högre årskurserna på kemiingenjörsutbildningar. Mellan separationstekniken och grundläggande kemiämnen och tillämpade kemiteknikämnen finns tydliga röda trådar. Centrala begrepp och kunskaper från fysikalisk kemi och teknisk termodynamik tillsammans med strömningslära utgör hörnstenar som separationsteknik bygger vidare på. Från organisk kemi hämtas exempel på separationsmetoder vilkas industriella utformning studeras inom ramen för denna kurs.

SYFTE

Studier i separationsteknik syftar till att ge förtrogenhet med kemiindustrins separations-utrustningar, dess funktion, dimensionering och ekonomisk drift. En korrekt utformning av separationsutrustning spelar en avgörande roll för en miljö- och energitekniskt korrekt utformning av alla typer av industriella processer.

INNEHÅLL

Separationsmetoder kan indelas i homogena och heterogena operationer. Exempel på homogena metoder är destillation, absorption samt extraktion och exempel på heterogena metoder är olika avvattningsoperationer. Destillation och absorption är vanliga i raffinaderier och processindustrin medan avvattningsoperationer är mycket vanliga i exempelvis cellulosaindustrin, biotekniska processer och vatten- och avloppsrening. Operationerna kan vara stegvisa eller kontinuerliga, båda typerna tas upp i kursen. Det finns två huvudtyper av avvattningsoperationer - termiska och mekaniska. Exempel på termiska avvattnings-operationer som tas upp är indunstning och torkning, två operationer som tillsammans med destillation är de mest energikrävande operationerna i svensk processindustri. Exempel på mekaniska avvattningsoperationer som tas upp är filtrering och sedimentation. I kursen behandlas också operationen fluidisation.

ALLMÄN BESKRIVNING OCH ORGANISATION

Undervisningen i Separationsteknik 2 består av föreläsningar, övningar, projekt och laborationer. Under övningarna kommer problemlösningsteknik att demonstreras och följas upp med självverksamhet på kursens avsnitt. Övningarna följs upp med räknestuga där lärare finns tillgänglig för att stödja vid självverksamheten. Samtliga laborationer, projekt och seminarium där projektet presenteras är obligatoriska och fordrar närvaro och godkänd rapportering för att kunna godkännas. Ej fullgjorda obligatoriska moment kan endast fullgöras kommande läsår. Information om kursen finns att hämta på kurshemsidan som finns publicerade på Canvas.

LÄRANDEMÅL

• Beskriva enhetsoperationer genom mekanisk inverkan och/eller med värme för separationsoperationer som betecknas som heterogena processer.
• Förklara fenomenet olika att separationsmetoder bygger på , "separating agent" och drivande kraft.
• Kunna tillämpa metoder för utformning och beräkning av kapaciteten hos separationsutrustningar.
• Kunskap om funktionen för olika utrustningar för avvattningsoperationer.

LITTERATUR

Kursmaterialet baseras på kursboken Separation Process Principles, Third Edition, av Seader, Henley och Roper. Kurslitteraturen finns att köpa på STORE. Kompletterande kursmaterial för varje tema finns att hämta på kurshemsidan som finns publicerade på Canvas.

EXAMINATION

Examinationen omfattar en skriftlig tentamen, fem laborationer och ett projektarbete. För godkänd kurs krävs godkända prestationer på dessa moment. Tentamen består av två delar. Del A är en teoridel, omfattande 20 p av tentamens 50 p, samt en del B, omfattande 30 p, är en problemdel med vanligtvis fyra beräkningsuppgifter. Räknedelen består av uppgifter för beräkning av dimensioner och/eller kapacitet för de studerade separationsutrustningarna. Tentamens teoriavsnitt består av uppgifter som behandlar beskrivningar av separationsut-rustningars uppbyggnad och inre funktion samt dess för- och nackdelar och hur beräkningar genomförs. För godkänd tentamen fordras 40% av tentamens totalpoäng. Samtliga diagram och bilagor skall bifogas lösningen av tentamensuppgiften. Diagram och bilagor kan ej kompletteras med vid senare tillfälle. Det är Ditt ansvar att Du besitter nödvändiga kunskaper och färdigheter. Det material som Du lämnar in för rättning skall vara väl läsligt och förståeligt. Material som inte uppfyller detta kommer att utelämnas vid bedömningen. Tentamen är på fyra timmar.

På tentamen är följande hjälpmedel godkända; "Tabeller och Diagram" av Gunnar Hellsten samt ”Data och Diagram” av Sven-Erik Mörthstedt och Gunnar Hellsten, "Physics Handbook" av Carl Nordling/Jonny Österman, "BETA " av Lennart Råde/Bertil Westergren samt valfri Kalkylator/Räknare med tömt minne. Egna anteckningar och kursmaterial är ej godkänt hjälpmedel. Tentamenstillfällen finns annonserade på Canvas. Slutbetyg ges i skala 3-5 ges baserat på tentamen. Betyg 3 ges i intervallet 20-29p, 4 i intervallet 30-39p samt betyg 5 i intervallet 40-50p. För att erhålla slutbetyg på kursen Separationsteknik 2 fordras godkända laborationer samt projektarbete och presentationen av detta

Gällande visning av tentamen följer det de riktlinjer som finns angivna i dokumentet ”Föreskrifter och riktlinjer för examination på grund- och avancerad nivå”. Dessa kan sammanfattningsvis formuleras enligt följande. Studenten erbjuds visningstillfälle angivet på tentamentesens frontsida. Detta tillfälle sammanfaller normalt inte med schemalagd undervisning. Student får endast då särskilda skäl finns, diskutera rättelse av betyg med examinator vid annat tillfälle än visningstillfället. Begäran om rättelse görs skriftligen och ska ha inkommit senast två veckor efter visningstillfället. Tentamina sparas vid institutionen minst två år efter det att betyg på tentamen är satt. Alternativt får tentamen lämnas tillbaka till den studerande efter rättning och de båda granskningstillfällena. Om originaltentamen hämtats ut upphör all möjlighet till rättelse av betyg.

KURSVÄRDERING

Mittmöte för kursen är den 30 september kl. 12.30–13.00. Lokal är seminarierummet på KAT/KRT, plan 2 i Forskarhus 2. Detta kommer sedan att följas av kursnämnd i läsperiod två.

LABORATION

Inom ramen för Separationsteknik 2 finns obligatoriska laborationsmoment:

1. Laboration indunstning (L1)
2. Laboration filtrering (L2)
3. Laboration fluidisation (L3)
4. Laboration sedimentering (L4)
5. Laboration centrifugering (L5                 

Det är av flera skäl viktigt att laborationerna kommer i gång på avsedd tidpunkt! Vi kräver därför att Du som laborant respekterar starttider enligt schema för laborationerna. För sen ankomst innebär att Du kommer att avstängas från det aktuella laborationstillfället. Den student som inte fullgjort laborationskursen får komplettera den nästkommande läsår.

Byte av laborationstillfälle sker efter enskild överenskommelse mellan två studenter. Bytet ska också meddelas laborationshandledaren.

 

PROJEKT

Projektet, som behandlar indunstning, presenteras i anslutning till räkneövningen den 7 september. Närmare information om projektet finns i dokument under fliken Projekt på kurshemsidan.

 

PERSONAL

Föreläsningar:	Krister Ström Gunnar Eriksson	Tel: 772 5708 Tel: 772 5704
Övningar:	Krister Ström Gunnar Eriksson	Tel: 772 5708 Tel: 772 5704
Laborationer:	Oliver Olsson Viktor Eriksson Gunnar Eriksson Krister Ström

GRUPPINDELNING

Studenterna indelas i 3 st laborationsgrupper samt 6 st projektgrupper. Anmälan till grupper sker på kurshemsidan. Laborationsgrupperna består av 6 personer och projektgrupperna 3

SCHEMATID

Detaljerat schema finns bifogat i bilaga 1

 

 

 

DISPOSITION AV SCHEMATID

 

Föreläsning nr.	Innehåll	Litteratur
F1	Indunstning. Allmänt om indunstning. Definitioner. Material- och värmebalanser.	SH1): Avsnitt 17.10 sid 681-689 HSR2: Avsnitt 17.10 sid 766-773 SHR3): avsnitt 17.10 sid 704-711
F2	Indunstning. Apparatur. Kokpunktsförhöjning.	SH1): Avsnitt 17.10 sid 681-689 HSR2: Avsnitt 17.10 sid 766-773 SHR: avsnitt 17.10 sid 704-711
F3	Luft-vatten. Systemet luft-vatten.	SH: sid. 711-718 HSR2: sid. 807-814 SHR: sid 741-748
F4	Torkning. Jämvikt. Metoder. Värmebalans.	SH1): sid. 695-709, 719-721, 734-735. HSR2: sid. 830-831, 790-803. 814-817, 830-831 SHR: 726-738, 748-751, 763-764
F5	Filtrering. Ytfiltrering. Djupbäddsfiltrering. Tvärströmsfiltrering.,Filterekvationen, Filtreringsfall. Tvättning av filterkakor. Utrustning.	Kompendium Filtrering. HSR2: sid 858-859 SHR: sid. 787-789
F6	Sedimentering. Fri sedimentering. Klarnare, Hindrad sedimentering. Kynch teori.	Kompendium Sedimentation.
F7	Sedimentering. Förtjockare. Utrustning. Centrifugering.	Kompendium Sedimentation.

¹⁾ Seader & Henley                                                               

²⁾ Henly, Seader & Roper

³⁾ Seader, Henley, Roper

 

SCHEMA – Kurskalender                                                                                          Bilaga 1.

Vecka	Datum	Tid	Moment	Lokal
36	4/9	08-10	Introduktion. Föreläsning F1: Indunstning.	KB
	5/9	13-15	Föreläsning F2: Indunstning.	GD
	5/9	15-17	Räkneövning: Indunstning. Presentation av projektuppgift.	KS31
	6/9	10-12	Räkneövning: Indunstning.	ML3
37	10/9	08-10	Föreläsning F3: Luft/Vatten.	KA
	10/9	10-12	Projektarbetstid. Arbete i projektgrupper.1)	KS41
	11/9	08-10	Projektarbetstid. Arbete i projektgrupper. 1)	KS31
	13/9	08-10	Räkneövning: Luft/Vatten.	ML3
	13/9	10-12	Räknestuga: Indunstning.	ML3
38	17/9	08-10	Föreläsning F4: Torkning.	KE
	17/9	10-12	Räknestuga: Luft/Vatten.	KS41
	17/9	13-17	Laboration L1: Indunstning Grp. Ki1 & Ki2.	App.hall
	18/9	08-10	Räkneövning: Torkning.	KS41
	19/9	08-10	Projektarbetstid. Arbete i projektgrupper.1)	KS41
	20/9	10-12	Projektarbetstid – Handledningstillfälle, se PM.	ML3
39	24/9	08-10	Föreläsning F5: Filtrering.	KA
	24/9	10-12	Räkneövning: Torkning.	KS41
	24/9	13-17	Laboration L1: Indunstning Grp. Ki3 & Ki4.	App.hall
	25/9	08-10	Föreläsning F6: Sedimentering.	KS41
	26/9	08-12	Projektarbetstid. Arbete i projektgrupper.1)	KS41
	27/9	08-10	Räkneövning: Filtrering.	ML3
	27/9	10-12	Räknestuga: Torkning.	ML3
40	1/10	10-12	Räkneövning: Filtrering.	KS41
	1/10	13-15	Laboration L2a: Filtrering 1 Grp. Ki1 & Ki2.	App.hall
	2/10	08-10	Föreläsning F7: Sedimentering.	KS41
	3/10	08-10	Räknestuga: Filtrering.	KS41
	3/10	13-15	Laboration L2a: Filtrering 1 Grp. Ki3 & Ki4	App.hall
	4/10	08-12	Projektarbetstid. Arbete i projektgrupper.1)	KS31

 

Vecka	Datum	Tid	Moment	Lokal
41	8/10	10-12	Projektarbetstid – Handledningstillfälle, se PM	KS41
	8/10	13-17	Projektarbetstid. Arbete i projektgrupper.	--2)
	10/10	10-12	Räkneövning: Sedimentering.	KS41
		13-17	Laboration L4/L5: Sedimentering-Centrifugering Grp. Ki3 & Ki4. Laboration L3: Fluidisation Grp Ki3 & Ki4	App.hall
42	15/10	10-12	Projekt - Respons på slutrapport enligt särskilt schema.	KS41
	17/10	08-12	Laboration L3: Fluidisation Grp.Ki1 & Ki2. Laboration L4/L5: Sedimentering-Centrifugering Grp. Ki1 & Ki2.	App.hall
	17/10	13-15	Räknestuga: Sedimentering.	KS41
	18/10	08-12	Laboration L2b: Filtrering 2 Grp. Ki1, Ki2, Ki3 & Ki4.	D41
43	22/10	08-10	Projektpresentation enligt särskilt schema.	KS41
	23/10	08-10	Konsultation.	KS41

1. Enskilt arbete i projektgrupper.
2. Ingen lokal bokad. Tiden avser att användas till att uppdatera projektrapporten efter synpunkter från examinator.