Kemiantekniikka

Kemiantekniikkaa teollisessa skaalassa: tislauslaitos

Kemiantekniikka on prosessitekniikkaan sisältyvä tekniikan ala, jossa keskitytään kemiallisten prosessien kehittämiseen ja tekniseen toteuttamiseen teollisessa mittakaavassa. Kemiantekniikka on insinööritaitoa, jossa sovelletaan luonnontieteitä, esimerkiksi fysiikkaa ja kemiaa, sekä matematiikkaa tekniikan kehittämiseen. Teollisesta näkökulmasta prosessitekniikka on laajempi käsite kuin kemiantekniikka, koska teollisten prosessilaitosten tuotantotekniikkaan sisältyy osia, jotka eivät ole kemiantekniikkaa.

Esimerkkinä voisi käyttää appelsiinin mehustamista. Laboratoriossa se tehtäisiin käsin puristamalla. Menetelmä ei kuitenkaan laajennu suureen mittakaavaan, koska se vaatisi kokonaisen armeijan työntekijöitä puristamaan joka appelsiinin käsin. Teollisuusmittakaavaan prosessi automatisoidaan. Esimerkiksi kone kuorii appelsiinin, jonka toinen kone murskaa ja suodattaa mehun pois.

Kemiantekniikan aloja

• Prosessiautomaatio, prosessien mittaukseen ja hallintaan keskittyvä tietotekniikka
• Katalyysitutkimus ja pintakemia, eli pinnoilla ja kalvoissa tapahtuvien ilmiöiden tutkimus
• Reaktiotekniikka, reaktorien suunnittelu ja reaktioiden aineensiirto
• Kemianlaitetekniikka, yksikköoperaatiot, massansiirto-, ja erotuslaitteet, kuten putket, pumput, tislaimet
• Laitossuunnittelu, tehdaskokonaisuuksien prosessilaitteistojen suunnittelu ja hinnan selvittäminen
• Bioprosessitekniikka, biologisten prosessien, kuten käymisen, toteuttaminen teollisuusmittakaavaan
• Polymeeriteknologia, muovien ja polymeerien valmistustekniikka, kuten polymerointikatalyytit
• Metallurginen prosessitekniikka eli prosessimetallurgia

Kemiantekniikka ei ole kemiaa, joka on luonnontiede. Kemiantekniikkaan ei kuulu paperinvalmistus tai puunjalostus itsessään. Metsäteollisuus tai paperi- ja selluteollisuus ovat erillisiä aloja, jotka ovat tilaaja-, eli asiakasaloja kemiantekniikalle. Esimerkiksi paperikoneen vedenpuhdistus on tyypillinen toimeksianto kemiantekniikan asiantuntijoille puunjalostuksessa.

Tausta

Kemiantekniikan soveltamiseen tarvitaan myös riittävä määrä asiantuntemusta kemiasta:

• Orgaaninen kemia, monimutkaiset hiilipohjaiset molekyylit, erityisesti eloperäiset ja bioaktiiviset (lääkkeet)
• Epäorgaaninen kemia, käyttöä erityisesti kaivosteollisuudessa ja puolijohdekehityksessä ja tekniikassa
• Fysikaalinen kemia: esimerkiksi termodynamiikka, sähkökemia, sovelluksena esimerkiksi polttokennojen, polttokennoreaktorien ja nanotekniikan tutkimus
• Analyyttinen kemia: kemiallinen analyysi on teollisuudessa laadun kontrolloinnin ja prosessien hallinnan kannalta keskeistä.

Kemiantekniikka Suomessa

Kemianteollisuus on metsäteollisuuden jälkeen Suomen toiseksi suurin teollisuudenala. Kemian tekniikan sovelluskohteita ja Suomessa alalla toimivia yrityksiä:

• Öljynjalostus, Neste
• Maalit ja pinnoitteet, Tikkurila
• Lääketuotanto, Orion
• Hienokemikaalit, CABB
• DNA-testit, Finnzymes
• Elintarviketeollisuus, Valio
• Teollisuuskemikaalit, Kemira
• Puhdistusaineet ja tekniset kemikaalit, esim. Berner ja Kiilto
• Päivittäistavarat, esim. Cederroth
• Kosmetiikka, Lumene
• Katalysaattorit, Ecocat
• Räjähdysaineet, Forcit
• Suomessa on myös kaivosteollisuutta, kuten Kemin kromikaivos.
• Suomessa on myös kehitetty ohutkalvojen kasvatukseen puolijohdeteollisuudessa käytetty menetelmä atomic layer deposition (ALD), jolla voidaan tuottaa atominpaksuinen kerros kerrallaan.
• Monien metallien (koboltti, nikkeli, kupari) valmistus tapahtuu kemiallisesti vaikka yritykset kuuluvatkin metalliteollisuuteen.

Koulutus

Kemiantekniikan suomalaisia tutkintoja ovat ammatilliset perustutkinnot prosessinhoitaja ja laborantti sekä ammattikorkeakoulututkinto insinööri (AMK). Lisäksi on olemassa ylempi ammattikorkeakoulututkinto insinööri (ylempi AMK). Kemiantekniikan ammattikorkeakouluohjelmia on Turun ammattikorkeakoulussa ja Metropoliassa, aikaisemmin myös Satakunnan ammattikorkeakoulussa. Kemiantekniikan yliopistotutkintoja ovat tekniikan kandidaatti, diplomi-insinööri, tekniikan lisensiaatti sekä tekniikan tohtori. Kemiantekniikan yliopistotason koulutusta saa Suomessa seuraavista yliopistoista: Aalto-yliopisto, Oulun yliopisto, Åbo Akademi ja Lappeenrannan teknillinen yliopisto.

Katso myös

• Teollisuus
• Teknologia

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kemiantekniikka Wikimedia Commonsissa