tulopitoisuuden

Tulopitoisuus (tulon kohdan pitoisuus) on prosessin tulopisteessä olevan aineen concentraatio. Termiä käytetään erityisesti kemiallisessa tekniikassa, ympäristötekniikassa ja prosessinhoidossa kuvaamaan syötteen aineen konsentraatiota virtaavassa tilassa. Tulopitoisuus vaikuttaa usein reagointien konversioon, massansiirtoon sekä erotus- tai puhdistusprosessien tehokkuuteen. Sitä tarkastellaan tyypillisesti neste- tai kaasutuloissa, joissa syötteen laatu ja koostumus määrittelevät koko prosessin suorituskykyä.

Mittaukset ja yksiköt vaihtelevat sovelluksen mukaan. Tulopitoisuus ilmoitetaan yleisimmin molaarisena pitoisuutena (mol/L, M), massapitoisuutena (g/L) tai tilavuusprosenttina nesteissä, ja kaasuissa käytetään usein osapaineita tai molekyylipitoisuutta (mole fraction). Mittaukset voivat tapahtua reaaliaikaisesti laadunvalvontajärjestelmien tai näytteiden laboratorioanalyysien avulla.

Sovelluksissa tulopitoisuudella on keskeinen rooli. Se syöttää reaktoreiden kemiallisia reittejä ja vaikuttaa tuotteen koostumukseen, häviöihin ja energiatehokkuuteen. Massatasapainon peruskäsite voidaan esittää suppeasti: sisääntulevan virtauksen Q_in ja pitoisuuden C_in määrittävät syötteen massavirrän, ja ulostulon pitoisuus C_out sekä mahdolliset generaatiot tai kulutukset määräävät lopullisen tuloksen X = (C_in − C_out)/C_in. Esimerkiksi mikäli C_in = 2 mol/L ja C_out = 0.4 mol/L, konversio on 80 %.

Tulopitoisuutta seurataan ja säädetään monissa prosesseissa laadunvalvonnan, optimoinnin ja prosessin hallinnan vuoksi. Se liittyy läheisesti vastaavien mittauskohteiden, kuten poistopitoisuuden ja pitoisuusprofiilien, analysointiin.