Synthesis of percarboxylic acids in microreactor

Percarboxylic acids are commonly used as disinfection and bleaching agents in textile, paper, and fine chemical industries. All of these applications are based on the oxidative potential of these compounds. In spite of high interest in these chemicals, they are unstable and explosive chemicals, which increase the risk of synthesis processes and transportation. Therefore, the safety criteria in the production process should be considered. Microreactors represent a technology that efficiently utilizes safety advantages resulting from small scale. Therefore, microreactor technology was used in the synthesis of peracetic acid and performic acid. These percarboxylic acids were produced at different temperatures, residence times and catalyst i.e. sulfuric acid concentrations. Both synthesis reactions seemed to be rather fast because with performic acid equilibrium was reached in 4 min at 313 K and with peracetic acid in 10 min at 343 K. In addition, the experimental results were used to study the kinetics of the formation of performic acid and peracetic acid. The advantages of the microreactors in this study were the efficient temperature control even in very exothermic reaction and good mixing due to the short diffusion distances. Therefore, reaction rates were determined with high accuracy. Three different models were considered in order to estimate the kinetic parameters such as reaction rate constants and activation energies. From these three models, the laminar flow model with radial velocity distribution gave most precise parameters. However, sulfuric acid creates many drawbacks in this synthesis process. Therefore, a ´´greener´´ way to use heterogeneous catalyst in the synthesis of performic acid in microreactor was studied. The cation exchange resin, Dowex 50 Wx8, presented very high activity and a long life time in this reaction. In the presence of this catalyst, the equilibrium was reached in 120 second at 313 K which indicates a rather fast reaction. In addition, the safety advantages of microreactors were investigated in this study. Four different conventional methods were used. Production of peracetic acid was used as a test case, and the safety of one conventional batch process was compared with an on-site continuous microprocess. It was found that the conventional methods for the analysis of process safety might not be reliable and adequate for radically novel technology, such as microreactors. This is understandable because the conventional methods are partly based on experience, which is very limited in connection with totally novel technology. Therefore, one checklist-based method was developed to study the safety of intensified and novel processes at the early stage of process development. The checklist was formulated using the concept of layers of protection for a chemical process. The traditional and three intensified processes of hydrogen peroxide synthesis were selected as test cases. With these real cases, it was shown that several positive and negative effects on safety can be detected in process intensification. The general claim that safety is always improved by process intensification was questioned.

Vääräkosken kartonkitehdas : Sata vuotta ähtäriläistä pahvia

Ähtärissä Hyvölänjoen varrella oleva Vääräkoski oli teollisen toiminnan keskuksena pyöreät sata vuotta. Kosken partaalle vuonna 1898 perustetun kartonkitehtaan toiminta päättyi vararikkoon vuonna 1998. Vääräkosken kartonkitehdas luokiteltiin valtakunnallisesti arvokkaaksi kulttuurihistorialliseksi ympäristöksi Museoviraston ja ympäristöministeriön julkaisemassa selvityksessä ”Rakennettu kulttuuriympäristö” (1993). Tehtaan rakennukset ja laitteet suojeltiin rakennussuojelulailla vuonna 2002. Siirtyminen lumpun käytöstä puumassaan merkitsi metsäteollisuuden murrosta 1860-luvulla myös Suomessa. Muutos merkitsi puuhiomoteollisuuden syntymistä. Pahvinvalmistusteknologia kehittyi 1890-luvun lopulla teknisten keksintöjen seurauksena. Käsityövaltaisesta, monta erillistä vaihetta vaatineesta pahvin valmistuksesta voitiin siirtyä koneelliseen prosessiteollisuuteen. Ensimmäinen kartonkikone hankittiin Saksasta 1897 Inkeroisten tehtaalle. Vääräkosken kartonkitehtaalle vuonna 1901 tilattu kartonkikone oli järjestysnumeroltaan viides Suomessa. Vääräkosken kartonkitehdas oli maan mittakaavassa pieni ja sen toiminta pysyi suunnilleen samansuuruisena aina päättymiseensä asti. Tuotanto keskittyi kartonkiin, jota tehtaan ainoa kartonkikone valmisti 1000–4000 tonnia vuodessa. Vääräkosken tehdasympäristön arvo perustuu monipuolisuutensa säilyttäneeseen tehdaskokonaisuuteen, lähes alkuperäisinä säilyneisiin rakennuksiin ja laitteisiin, joista kartonkikone on teollisuushistoriamme ainoita yli satavuotiaita. Tämä inventointiraportti julkaistaan, jotta Vääräkosken kartonkitehtaasta jäisi edes jotakin luettavaa historian kirjoihin.

Socially Competent Leadership - predictors, impacts and skilling in engineering

Earlier management studies have found a relationship between managerial qualities and subordinate impacts, but the effect of managers‘ social competence on leader perceptions has not been solidly established. To fill the related research gap, the present work embarks on a quantitative empirical effort to identify predictors of successful leadership. In particular, this study investigates relationships between perceived leader behavior and three selfreport instruments used to measure managerial capability: 1) the WOPI Work Personality Inventory, 2) Raven‘s general intelligence scale, and 3) the Emotive Communication Scale (ECS). This work complements previous research by resorting to both self-reports and other-reports: the results acquired from the managerial sample are compared to subordinate perceptions as measured through the ECS other-report and the WOPI360 multi-source appraisal. The quantitative research is comprised of a sample of 8o superiors and 354 subordinates operating in eight Finnish organizations. The strongest predictive value emerged from the ECS self- and other-reports and certain personality dimensions. In contrast, supervisors‘ logical intelligence did not correlate with leadership perceived as socially competent by subordinates. 16 of the superiors rated as most socially competent by their subordinates were selected for case analysis. Their qualitative narratives evidence the role of life history and post-traumatic growth in developing managerial skills. The results contribute to leadership theory in four ways. First, the ECS self-report devised for this research offers a reliable scale for predicting socially competent leader ability. Second, the work identifies dimensions of personality and emotive skills that can be considered predictors of managerial ability and benefited from in leader recruitment and career planning. Third, the Emotive Communication Model delineated on the basis of the empirical data allows for a systematic design and planning of communication and leadership education. Fourth, this workfurthers understanding of personal growth strategies and the role of life history in leader development and training. Finally, this research advances educational leadership by conceptualizing and operationalizing effective managerial communications. The Emotive Communication Model devised directs the pedagogic attention in engineering to assertion, emotional availability and inspiration skills. The proposed methodology addresses classroom management strategies drawing from problem-based learning, student empowerment, collaborative learning, and so-called socially competent teachership founded on teacher immediacy and perceived caring, all constituting strategies moving away from student compliance and teacher modelling. The ultimate educational objective embraces the development of individual engineers and organizational leaders that not only possess traditional analytical and technical expertise and substantive knowledge but are intelligent also creatively, practically, and socially.

Ympäristön kunnostustyöt : Pohjois-Savon YTY -projektin toiminta vuonna 2011

Pohjois-Savon YTY -projektin tavoitteena on vahvistaa pitkään työttömänä olleiden henkilöiden sekä syrjäytyneiden alle 25-vuotiaiden henkilöiden työkykyä ja jatkotyöllistymismahdollisuuksia kouluttamalla ja työllistämällä heitä ympäristön kunnostukseen ja hoitoon liittyviin tehtäviin. Projektin rahoituksesta suurin osa tulee Euroopan sosiaalirahastolta (ESR) ja kansallinen rahoitusosuus työ- ja elinkeinoministeriöltä sekä hankkeeseen osallistuvilta kunnilta. Kunnat osoittavat toteutettavat työkohteet ja vastaavat niiden toteuttamiseen tarvittavista materiaalikustannuksista. Projekti käynnistyi 1.3.2008 ja vuonna 2011 mukana oli 17 kuntaa: Iisalmi, Juankoski, Kaavi, Kiuruvesi, Kuopio (aik. Karttula), Leppävirta, Nilsiä, Pielavesi, Rautalampi, Rautavaara, Siilinjärvi, Sonkajärvi, Suonenjoki, Tervo, Tuusniemi, Vesanto ja Vieremä. Projektin tavoitteena on saada vuosittain 75 henkilöä mukaan toimintaan. Projekti järjesti osallistujille kuukauden mittaisen työvoimakoulutuksen, jonka jälkeen he siirtyvät työskentelemään palkkatuella kuntiin. Koulutuksen aikana suoritettiin työelämässä tarvittavat kortit (työturvallisuus-, tulityö-, tieturva1- ja ensiapu1 -kortit), tutustuttiin ATK:n käyttöön työnhaun välineenä ja saatiin tietoa työelämässä tarvittavista tiedoista ja taidoista. Projektin tavoitteena on vahvistaa osallistujien työtaitoja ja työkykyä, jotta he pystyisivät projektin jälkeen toimimaan itsenäisesti vastaavanlaisissa työtehtävissä. Projekti on edistänyt kestävää kehitystä toiminnassaan ja ympäristöön kohdistuvissa töissä. Työkohteissa on suosittu ympäristöystävällisiä toimintatapoja, Vanhojen rakennusten kunnostamisessa on hyödynnetty kierrätysmateriaalia, ympäristöjä on kunnostettu ja elinympäristöjen viihtyvyyttä lisätty edistäen samalla luonnonympäristöjen säilymistä ja hoitoa. Työkauden aikana projekti on ollut aktiivisesti yhteydessä työ- ja elinkeinotoimistoihin (TE-toimistoihin) ja käynyt keskusteluja työvoimaohjaajien kanssa projektissa tehdyistä töistä ja työllistettyjen tilanteesta. Tämän lisäksi työn ohessa on keskusteltu säännöllisesti osallistujien kanssa projektin jälkeiseen työllistymiseen liittyvistä mahdollisuuksista kannustaen heitä omaehtoiseen työnhakuun sekä kouluttautumiseen ammattitaidon kehittämiseksi. Vuonna 2011 projektissa aloitti 74 henkilöä. Miehiä oli 68 ja naisia 6. Osallistujista suurin osa oli yli 45-vuotiaita keski-iän olleessa 45,3 vuotta. Henkilötyöpäiviä kertyi vuoden 2011 loppuun mennessä 9638, koulutuspäiviä 1288 ja työkauden aikaisia ohjauspäiviä 28. Hanke päättyy tammikuussa 2012.

Maatalousalueiden kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma : Kauhava

Maaseudun perinteinen maisema ja luonto ovat muotoutuneet vuosisatojen aikana erilaisten maankäyttötapojen tuloksena. Perinteiset maankäyttömuodot, kuten laidunnus ja niitto, ovat luoneet näille alueille tunnusomaisen kasvi- ja eläinlajiston. Maatalouden tarjoamissa elinympäristöissä elää noin neljäsosa Suomen luonnonvaraisista eliölajeista. Viime vuosikymmenten aikana maisema on kuitenkin muuttunut yksipuolisemmaksi ja luonnon monimuotoisuus vähentynyt maatalousympäristössä. Kuivatus on vähentänyt vesistöihin ja luonnon uomiin kuuluneita kosteikkoja ja tulva-alueita. Samalla maatalousalueilta huuhtoutuvat ravinteet ja kiintoaineet kuormittavat vesistöjä. Maatalousympäristöä hoitamalla voidaan vähentää tuotantotoiminnan haitallisia vesistövaikutuksia sekä palauttaa luonnon monimuotoisuutta ja maisemallisia arvoja. Luonnon monimuotoisuudella tarkoitetaan kaikkien eliölajien sekä niiden elinympäristöjen ja elottoman luonnon moninaisuutta. Kauhava on perinteikästä maatalousaluetta. Kauhavalle laadittiin vuosien 2011–2012 aikana MMM:n määrärahalla maatalousalueiden monivaikutteisten kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma. Suunnittelualue, jolle kartoitus keskittyi, sijoittui Alahärmän ja Ylihärmän alueelle. Tuomisillan (valtatie 19) ja Voltin väliselle alueelle sekä tästä alueesta länteen sijaitseville maatalousalueille sekä kansainvälisesti arvokkaalle lintualueelle (IBA049) Kauhavan alajoelle. Hankkeessa Kauhavalla kartoitettiin18 luonnon monimuotoisuuskohdetta ja viisi mahdollista monivaikutteisen kosteikon paikkaa. Suojavyöhykkeiden tarvetta kartoitettiin Lapuanjoen rannoilla sekä maanomistajien yhteydenottojen perusteella koko Kauhavan alueella. Kohteille annettiin toimenpidesuosituksia, joita maanomistajat voivat halutessaan toteuttaa. Hoidon rahoittamiseksi ehdotettiin kohteille sopivaa maatalouden erityistukimuotoa.

Kymenlaakson joukkoliikenteen palvelutasosuunnitelma 2012-2015

Joukkoliikenteen palvelutason määrittely perustuu joukkoliikennelakiin, joka velvoittaa toimivaltaiset viranomaiset määrittelemään toimivalta-alueensa joukkoliikenteelle palvelutason vuoden 2011 loppuun mennessä. Tässä raportissa on määritetty joukkoliikenteen palvelutasotavoitteet Kymenlaakson maakuntaan, joka kuuluu Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen joukkoliikenteen toimivalta-alueeseen. Palvelutasomäärittelyn tulokset palvelevat liikenteen suunnittelua ja kehittämistä sekä toimivat lähtökohtana liikenteen hankinnalle. Tavoiteltavaan palvelutasoon ei edetä kerralla vaan yhteysvälien palvelutasoa arvioidaan ja palvelutasotavoitteita tarkistetaan vuosittain. Tavoiteltava palvelutaso ratkaistaan ja toteutetaan käytössä olevien rahoitusresurssien mukaisesti. Kymenlaakson joukkoliikenteelle määritettyjä palvelutasotekijöitä ovat muun muassa vuoroväli, liikennöintiaika ja joukkoliikenteen houkuttelevuuteen vaikuttavat muut määrälliset ja laadulliset tekijät. Kymenlaakson alueella on Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen lisäksi kaksi itsenäistä toimivaltaista viranomaiskaupunkia, Kotka ja Kouvola, jotka määrittelevät alueensa palvelutason omien tarpeidensa perusteella. Lisäksi maakunnan läpi kulkee kaukoliikenteen juna- ja bussiyhteyksiä, joiden palvelutason määrittelee liikenne- ja viestintäministeriö. Joukkoliikenteen palvelutaso liittyy kiinteästi maankäytön ja liikennejärjestelmän suunnitteluun sekä kuntien palvelujen ja lakisääteisten henkilökuljetusten järjestämiseen. Palvelutason määrittelyyn vaikuttavat nykyiset joukkoliikenneyhteydet, liikkumistarpeisiin liittyvät kuntien suunnitelmat sekä eri väestöryhmien tarpeet, mutta myös valtion ja kuntien taloudelliset resurssit. Joukkoliikenteen palvelutasotavoitteiden määrittelytyö on jatkuva prosessi, joka tehdään yhteistyössä alueella toimivien toimivaltaisten viranomaisten, kuntien, maakuntaliittojen sekä palvelujen tuottajien kanssa. Palvelutason toteutumisen seuranta liitetään osaksi Kymenlaakson jatkuvan liikennejärjestelmätyön prosessia ja seudullisten joukkoliikennetyöryhmien toimintaa.

Sivuraiteilta uralle! : Koulutuksen keskeyttämisen ehkäisemiseen suunnatut ESR-projektit Kaakkois-Suomessa ja malleja muualta Suomesta

Tämä julkaisu on yhteenveto Kaakkois-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen valvonnassa käynnistyneistä, Euroopan sosiaalirahaston rahoittamista koulutuksen keskeyttämisen ehkäisyyn pyrkivistä projekteista vuosina 2007–2012 (tilanne 23.02.2012). Lisäksi selvitykseen on koottu vastaavissa projekteissa kehitettyjä malleja muualta Manner-Suomesta. Projekteista esitetään lyhyesti hankkeen keskeiset tiedot; hallinnoijan yhteystiedot, projektin kohdealue, tavoitteet ja tulokset. Lisäksi projekteista esitetään tarkempia esimerkkejä niissä kehitetyistä malleista ja välineistä. Tarkasteltavissa hankkeissa on pyritty ehkäisemään koulutuksen keskeyttämistä ammattioppilaitosten ja erilaisten työpajojen välisellä yhteistyöllä, erilaisilla opetusmenetelmillä, erityisopettajuudella, moniammatillisten verkostojen tuella sekä erilaisilla sähköisillä arviointivälineillä. Selvityksessä on käytetty lähteenä hankkeiden Eura2007-järjestelmään kirjattuja loppu- ja väliraportteja sekä projektisuunnitelmia ja näissä esitettyjä tietoja. Näitä tietoja täydennettiin projektien yhteyshenkilöille lähetetyllä kyselyllä ja kyselystä saaduilla vastauksilla ja materiaalilla. Lisäksi apuna käytettiin hankkeiden omia julkaisuja. Selvityksen on laatinut ELY-keskuksen korkeakouluharjoittelija, hum. kand. Teemu Räihä.

Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan kulttuurialojen työllisyys ja lisäkoulutustarve 2011

Raportissa tarkastellaan tilastollisesti Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan kulttuurialojen työllisyyttä työ- ja elinkeinoministeriön Työnvälitystilastopalvelusta koostettujen tietojen pohjalta. Kulttuurialoilla viitataan käsi- ja taideteollisuuteen, viestintä ja informaatiotieteisiin, kirjallisuuteen, teatteriin ja tanssiin, musiikkiin, kuvataiteeseen, kulttuurin- ja taiteiden tutkimukseen ja muuhun kulttuurialan koulutukseen. Aloja on tarkasteltu työttömien työnhakijoiden koulutustaustan mukaan ja koulutusasteista ovat mukana ammatillinen peruskoulutus, ammattikorkeakoulutus ja yliopistokoulutus maisterin tutkintoon asti. Raportissa etsitään vastauksia siihen, millaista täydennyskoulutusta kulttuurialan toimijakenttä tarvitsee ja mistä he itse katsovat olevan hyötyä toimialansa kehittämiselle. Syksyllä 2011 toteutetulla kyselyllä kartoitettiin Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan alueiden taide- ja kulttuurialojen toimijoiden vahvuuksia ja mahdollisia lisäkoulutustarpeita. Kyselyyn vastasi 52 taide- ja kulttuurialojen toimijaa. Raportti koostaa yhteen kyselyaineiston tulokset.

Kainuun ELY-keskuksen toimintakertomus vuodelta 2011

Vuonna 2011 Kainuun ELY-keskuksen toiminta sujui jo varsin vakiintuneesti ja hyvässä sisäisessä ja ulkoisessa yhteistyöhengessä. Strategisia tulostavoitteita tarkentavat eri hallinnonaloilla asetetut toiminnalliset tulostavoitteet saavutettiin pääosin. Tulosmittareilla mitaten toiminnan vaikuttavuus oli hyvä. Erityisenä onnistumisena voidaan nostaa esiin se, että ELY-keskus kykeni strategiakauden 2010-2011 toimenpiteillä kääntämään työttömyyden ml. nuorisotyöttömyyden selkeään laskuun ja toisaalta saamaan aluetalouden elinkeinotoiminnan investoinneilla ja liikevaihdolla mitaten selkeään kasvuun. Kainuun ELY-keskus pohjaa toimintansa valtakunnallisiin ELY-keskusten yhteisiin arvoihin: asiakaslähtöisyys, osaaminen, yhteistyö ja avoimuus. Toimintavuonna arvot normitettiin ja jalkautettiin henkilöstölle arvopohjaisen toiminnan lähtökohdiksi. Kainuun ELY-keskuksen toiminta-ajatus on: Kainuun ELY-keskus edistää toiminta-alueensa elinvoimaisuutta, elinkeinoelämän toimintaedellytyksiä ja väestön hyvinvointia palvellen ihmisiä, yhteisöjä ja yrityksiä. Kainuun ELY-keskuksen visio on: Kainuun ELY-keskus on johtava toiminta-alueensa kehittäjä ja erinomainen työpaikka. Vuonna 2011 Kainuun ELY-keskuksen toimintaympäristön muutosta siivittivät osaltaan maailmantalouden nopea ja voimakas muutos, ja erityisesti euroalueen velkakriisi, jotka vaikeuttivat ELY-keskuksessa tulevaisuuden ennakointia ja suunnittelua sekä lisäsivät epävarmuutta. Myös lisääntyvä kestävyyden vaatimus ja ilmastopolitiikan huomioiminen toiminnassa lisäsivät osaltaan haasteellisuutta. Merkittävimmät ELY-keskuksen toimintaan vaikuttaneet toimintaympäristön muutokset johtuivat kuitenkin väestörakenteen, suhdanteiden, elinkeinoelämän ja luontoympäristön muutoksista.

Combustion properties of biomass residues rich in phosphorus

Tillgången på traditionella biobränslen är begränsad och därför behöver man ta fram nya, tidigare outnyttjade biobränslen för att möta de uppställda CO2 emissionsmålen av EU och det ständigt ökande energibehovet. Under de senare åren har intresset riktats mot termisk energiutvinning ur olika restfraktioner och avfall. Vid produktion av fordonsbränsle ur biomassa är den fasta restprodukten ofta den största procesströmmen i produktionsanläggningen. En riktig hantering av restprodukterna skulle göra produktionen mera lönsam och mer ekologiskt hållbar. Ett alternativ är att genom förbränning producera elektricitet och/eller värme eftersom dessa restprodukter anses som CO2-neutrala. Målsättningen med den här avhandlingen var att studera förbränningsegenskaperna hos några fasta restprodukter som uppstår vid framställning av förnybara fordonsbränslen. De fyra undersökta materialen är rapskaka, palmkärnskaka, torkad drank och stabiliserat rötslam. I studien används ett stort urval av undersökningsmetoder, från laboratorieskala till fullskalig förbränning, för att identifiera de huvudsakliga utmaningarna förknippade med förbränning av restprodukterna i pannor med fluidiserad bäddteknik. Med hjälp av detaljerad bränslekarakterisering kunde restprodukterna konstateras vara en värdefull källa för värme- och elproduktion. Den kemiska sammansättningen av restprodukterna varierar stort jämfört med mera traditionellt använda biobränslen. En gemensam faktor för alla de studerade restprodukterna är en hög fosforhalt. På grund av de låga fosforkoncentrationerna i de traditionella biobränslena har grundämnet hittills inte ansetts spela någon större roll i askkemin. Experimenten visade nu att fosfor inte mera kan försummas då man studerar kemin i förbränningsprocesser, då allt flera fosforrika bränslen tränger in på energimarknaden.

Segregation of powder mixtures in silos with particular reference to dry mineral-based construction materials

Segregering eller segregation är ett fenomen som kan förekomma inom olika områden av samhället. Inom samhällsvetenskaperna kan segregering definieras som det rumsliga åtskiljandet av befolkningsgrupper på urval av ras eller etniskt ursprung, kön, social härkomst, religion, ålder, yrke, osv. Segregering av befolkningsgrupper sker ofta mer eller mindre frivilligt och är motsatsen till integration. Inom partikelteknologi definieras segregering oftast som det rumsliga åtskiljandet av beståndsdelarna i en blandning av olika partiklar. Segregering sker då på urval av bl.a. partiklarnas storlek, densitet, form, elektrostatiska eller mekaniska egenskaper, och kan beskrivas som motsatsen till blandning. Segregeringsmekanismer används för att förklara hur och varför en partikelblandning segregerar samt vad slutresultatet i form av den rumsliga fördelningen av partiklarna blir till följd av att blandningen utsetts för en viss behandling. I denna avhandling har segregering av partikelblandningar och speciellt torra mineralbaserade byggmaterial (t.ex. murbruk) till följd av lagring i siloer studerats. Vid industriell produktion av mineralbaserade byggmaterial används siloer för korttidslagring av slutprodukterna precis innan förpackning. Segregering leder till kraftiga variationer i sammansättningen för partikelströmmen ut ur silon, vilket gör att slutprodukterna inte uppfyller kvalitetskraven och kan därmed inte säljas till kunder. Detta leder till arbetsam och dyr bearbetning (återcirkulation) av produkterna med påföljder för produktionsekonomin samt hållbara utvecklingen. I avhandlingen identifierades de väsentligaste segregeringsmekanismerna för torra mineralbaserade byggmaterial i siloer. Dessutom klargjordes effekterna av materialegenskaper, processbetingelser och siloparametrar. Slutligen behandlas möjliga åtgärder för minskning av partikelsegregering i siloer samt tillämpning av matematiska metoder för simulering av partikelflöden med hjälp av datorer.