Exam text content

YEB.023 Teollisuuden prosessit

Jukka Konttinen et al. =
» Kirjoitusvälineet ja ei-ohjelmoitava laskin sallittu

> Vastausaika 3 h.

» Kysymyspaperia ei tarvitse palauttaa.

KYSYMYKSET LUENNOISTA

1. Vertaile eri menetelmiä tuottaa öljytuotteita, perustuen fossiiliseen raakaöljyyn tai
uusiutuvaan bioraaka-aineeseen. Käy läpi prosessin toimintaperiaatteet, tuotteet, energia-
asiat, ympäristönäkökohdat, taloudellisuus, kehitysmahdollisuudet. (6 p.). Miten vetyä
valmistetaan öljynjalostuksen yhteydessä ja miten se voidaan korvata uusiutuvaksi? (2

P)

 

 

2. Sellun ja kartongin valmistus (4 p.) Luettele sellutehtaan biotuotteita (kuvaa raaka-aine,
prosessointi, tuote) (4 p.)

3. Mitä turvallisuusteknisiä haasteita liittyy seuraaviin prosesseihin ja minkälaisia

ratkaisuja niiden voittamiseksi voidaan käyttää? a) Masuunipohjaisen teräksen valmistus,
b) Kartongin valmistus, c) Uusiutuvan dieselin valmistus. (8 p.)

KYSYMYKSET LASKUISTA

4. Tapahtuu seuraava prosessi
2 HS(g) + SO2(g) > 3 Sl) + 2 H20(g)

Prosessiin menee myös inerttia typpeä. Seuraavilla lähtötiedoilla: nmss = 9 mol/s, nso2,s = 4
mol/s, nu2o.s = 3 mol/s, nn2s =4 mol/s

Rajoittavan lähtöaineen konversio on 55 %. Piirrä prosessikaavio ja määritä prosessin ainetase
(5 p.), sekä alkuainetase. (3 p.)

5. Prosessiin syötetään kaasuseos, ja siinä tapahtuu seuraava reaktio:

COx(g)+4 H2(g) = CHa(g)+ 2 H20(g)

Sisäänsyötettävän kaasun koostumus on seuraava: CO, 22 mol-%, H20 20 mol-%, H2 30 mol %,
CH4 4 mol % ja N? loput. Kaasun sisäänsyöttölämpötila on 260 *C. Reaktion reaktiolämpö on

AHxr = -164,75 kJ/mol (298.15 K).

 
 
  

pötila, kun rajoittavan lähtöaineen konversio on 65 %.
a sisään. (8 p.) (Jatkuu seuraavalle sivulle)
 

YEB.023 Teollisuuden prosessit 18.10.2023

Jukka Konttinen et al.

Keskimääräiset cp-arvot ja molekyylipainot on esitetty seuraavassa:

Aine — Com(J/mol*K)

CH4 57,27.
CO? 48,02
H20 38,19
H2 29,65
N 30,97

M (g/mol)
16,04

44,01
18,02
2,016

28,014

 
 

  

H

    

  

hydrogen
1

    

H i

   

   

 

   

 

  

 

    

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E o 5 [|
Tn
CI Ar
= S
ehromium | manganese Iron. eoball
> | 25
S Mn
O
=
Ru
101.07 106.42 114.82 11871
osmum plalinum Ihallium lead
57-70 76 78 81 82
* Re | Os Pt TI | Pb
| 186.21 190.23. 195.08 204.38 2072
| bohnum Nassium Uununnillum anunguodium |
89-102 107 108 110 114
%* % | Bh | Hs Uun|Uuui|Uukb Uug
a i 1264] 269) 1271) — pa jr] 29
n
v
n
p
o f inarum |  osmum prassodymun] naodymum | eromeihtum | samarium. euoptum | oadointum tem tum. dyspros um erblum Ihulum ylterbtm.
c *Lanthanide series | 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 69 70
v TT a , |
s La|Ce| Pr |Nd|!Pm|Sm|Eu|Gd| Tb | Dy Er | Tm| Yb
D. v 138. € 140.91 144 24 145) 150.56 151.06 457 25 158 03 16250 167.26 168.93 173.04
n c aeliniun | matadintum a E ih im SEN Et OTA OJA a Taa nodalium
ik * * Actinide series 29 90 91 2 1 102
o £
E Ac | Th|Pa U Np Pu Am|Cm|Bk| Cf Fm|Md| No
m 2 n 222.04 231.04 238.03 [237] 43 1247) pan [es] — [257] 1259] a]
N
SS
m
WS
DI e