PRO-2501 Kjemi for prosess og prosessrelatert miljøkunnskap - 10 stp

Delemne 1 (Kjemi for prosess):

Emnet vil i store trekk bestå av grunnleggende pensum som omhandler de deler av generell kjemi som ikke behandles i TEK-1505 (Kjemi), og som kan tenkes å være relevant for forståelsen og anvendelsen av kjemifaget innen prosessindustrien (olje & gass-, metall/mineral- og solcelleindustrien). Slike emner er:

• Bindingsteori og grunnleggende strukturforståelse
• Kovalent binding og Lewis modellen/geometri med VSEPR-modellen
• Atomradii og enkle potensialkurver for bindingsdannelse (bindingsstyrke)
• Elektronegativitet, dipolmoment og prosent ionekarakter for kovalente bindinger
• Energiforhold og termokjemi med indre energi, entalpi, arbeid og varme (1. loven)
• Kjemisk termodynamikk med fokus på entropibegrepet (2. loven)
• Organisk kjemi: Alifatiske og aromatiske hydrokarboner med fokus på molekylstruktur og kiralitet.
• Intermolekylære krefter
• Teori for væsker og løsningers egenskaper, samt faseendringer og data knyttet til dette
• Spesialpensum som omhandler oktantallet for fossilt drivstoff, oljeindustri og industrielt relevante kjemikalier
• Enkle beregninger og vurderinger gjennom det tilhørende øvingsopplegget

Delemne 2 (Prosessrelatert miljøkunnskap)

Delemnet vil i all hovedsak inneholde følgende elementer:

• Sammenheng mellom prosessindustriens aktiviteter og miljøkonsekvenser
• Aktuelle EU-direktiver, norske forskrifter og norsk lovverk
• Typiske forurensinger fra industrielle prosesser i Norge
• Analysemetoder brukt i sammenheng med avfall, forurensning og utslipp
• Håndtering av miljøgifter og avfall, akutt forurensing
• Renseteknologi i bruk i norske renseanlegg: kommunale, industrielle

Generell studiekompetanse og Matematikk R1+R2 og Fysikk 1.

Søkere som kan dokumentere ett av følgende kvalifiserer også for opptak:

• generell studiekompetanse og bestått realfagkurs, eller
• bestått 1-årig forkurs for ingeniørutdanning, eller
• 2-årig teknisk fagskole etter rammeplan fastsatt av departementet 1998/99 og tidligere studieordninger

*For å få opptak til enkeltemner på grunnlag av Y-veien, må søkeren oppfylle opptakskriteriene for Y-vei til studieprogrammet som emnet inngår i. I tillegg må søkeren oppfylle eventuelle forkunnskapskrav som er spesifisert for det konkrete emnet de søker opptak til. Det gis begrenset studierett til det spesifikke emnet - på samme måte som realkompetansesøkere

Søknadskode: 9391

Etter bestått emne skal studentene ha følgende læringsresultat:

Delemne 1 Kjemi for prosess:

Kunnskaper og forståelse:

Kandidaten:

• Skal tilegne seg kunnskaper innen generell kjemi med tema som spesielt retter seg mot prosessindustrien.
• Kandidatene skal ha basiskunnskap i sentrale temaer som bindingsteori og grunnleggende strukturforståelse. Dipolmoment og polaritet relatert til struktur av molekyler. Energiforhold og kjemisk rettet termodynamikk. Organisk kjemi. Intermolekylære krefter. Teori for væsker og løsningers egenskaper, samt faseendringer og behandling av data knyttet til dette.

Ferdigheter:

Kandidaten:

• Skal tilegne seg grunnleggende forståelse av strukturkjemi og dens relevans for organisk kjemi, samt skissere molekylstrukturer og korrekt vurdere på geometrisk basis kjemiske egenskaper som for eksempel polaritet, isomeriforhold og kiralitet
• Skal tilegne seg en forståelse av termokjemi og grunnleggende behandling av termodynamiske tilstandsfunksjoner for å forstå reaksjonsenergi og varmeutvikling
• Skal være i stand til å håndtere ulike typer energidata og tabellverk for å anvende energistørrelser, ulike enheter og sentrale termodynamiske funksjoner.

Kompetanse:

Kandidaten:

• Vil være i stand til å kommunisere med andre fagpersoner på fagområdet som har med kjemirelaterte problemstillinger knyttet til prosessfag.
• Vil ha en utvidet forståelse av grunnleggende kjemi, inkludert en innføring i organisk kjemi, og kjemifagets betydning for ingeniørfaglig utvikling og kompetanse.
• Vil kunne utføre beregninger som er knyttet til både gasser, væsker og faste (kondenserte) stoffer og korrekt behandle data knyttet til kjemiske og termodynamiske forhold.

Delemne 2 Prosessrelatert miljøkunnskap:

Kunnskap og forståelse:

Kandidaten skal få innsikt i miljømessige, helsemessige, samfunnsmessige og økonomiske konsekvenser av produkter og løsninger innenfor norsk prosessindustri og kan sette disse i et etisk perspektiv og et livsløpsperspektiv. Spesielt forståelse om miljørelaterte problemstillinger knyttet til nordnorsk prosessindustri vil være et tema.

Kandidaten skal forstå ingeniørens rolle i samfunnet samt konsekvenser av utvikling og bruk av prosessindustriens teknologi. Viktigheten av prosessforståelse og prosessingeniørens ansvar for prosessens innflytelse på sluttproduktets kvalitet er en forutsetning for også å forstå prosessenes miljøpåvirkning.

Det vektlegges også bruk av reelle eksempler og ekskursjon til lokal virksomhet der det jobbes med prosessrelaterte miljøaktiviteter. Dette kan dreie seg om f.eks. aktiviteter innenfor utslippskontroll eller reduksjon, eller energieffektivisering.

Kandidaten skal ha kunnskap om miljøpåvirkning av typiske industriprosesser og norske myndigheters miljøkrav for industrielt avfall og utslipp

Kandidaten skal ha kunnskap om prosedyrer for analyse av vanlig forurensing, og risikovurdering av miljøpåvirkning

Kandidaten skal ha grunnleggende kunnskap om alternativer for avhending og behandlingsmetoder ved akuttrespons og behandling av ulike typer avfall

Kandidaten skal forstå sammenhengen mellom råvarer og produkt i en prosess og hvordan denne kan brukes til å utrede potensielle miljøkonsekvenser

Ferdigheter:

• Kandidaten skal få ingeniørfaglig digital kompetanse, kunne arbeide i relevante laboratorier og beherske metoder og verktøy som grunnlag for målrettet og innovativt arbeid innenfor prosessrelatert miljøarbeid.
• Kandidaten skal kunne jobbe tverrfaglig med prosessrelaterte miljøproblemer og løse yrkesrelevante oppgaver om drift og vedlikehold der miljøkonsekvenser er sentralt.
• Kandidaten skal kunne oppdatere sin kunnskap innenfor prosessrelatert miljøkunnskap, både gjennom informasjonsinnhenting og kontakt med myndigheter, fagmiljøer og praksis.
• Kandidaten skal kunne bestemme utslippsgrenser og evaluere graden av forurensing utfra lover og regler
• Kandidaten skal kunne spesifisere passende analysemetode for primærforurensingen
• Kandidaten skal kunne planlegge for aktivt å forebygge miljøpåvirkning av industriprosessene
• Kandidaten skal kunne evaluere alternativ håndtering og behandlingsmetoder for akutt forurensing og avløpsstrømmer fra industriprosesser

Delemne 1:

Forelesninger: Tavleundervisning av typen dokumentkamera/Mediasite. PC-presentasjoner hvor nødvendig/mulig. Video-leksjoner i opptaksform.

Øvinger: Øvingsoppgaver (8 sett). Enkle beregninger og kjemiske vurderinger (frivillig).

Øvelser i kjemilaboratorium.

Delemne 2:

Forelesninger i klasserom/auditorium. Forberedt undervisningsmateriale vil bli plassert på Canvas. I tillegg vil det bli gitt flere innleveringsoppgaver om teorianvendelse og beregninger for å bedre teoriforståelsen. En ekskursjon søkes gjennomført for prosjektbasert gjennomgang av en konkret oppgave. En skriftlig teknisk rapport skal utarbeides i sammenheng med oppgaven. Denne rapporten karaktersettes.

Ved avslutningen av undervisningen av faget vil studentene få en prosjektoppgave. Denne bearbeides gruppevis under veiledning, og gruppa skal levere en prosjektrapport som karaktersettes.