6ο Εξάμηνο ΧΜ

Το μάθημα παρέχει εισαγωγικές γνώσεις για το τρόφιμο ως σύνθετο υλικό (σύσταση, δομή, ιδιότητες), τη χημεία και μικροβιολογία τροφίμων, την ποιότητα και ασφάλεια. Επίσης περιλαμβάνει τις βασικές διεργασίες επεξεργασίας, ιδιαίτερα την ψύξη-κατάψυξη και στις θερμικές διεργασίες τροφίμων που δεν καλύπτονται από άλλα μαθήματα του προγράμματος σπουδών. Επί πλέον εξετάζονται βασικά θέματα συσκευασίας τροφίμων. Περιλαμβάνονται οι ενότητες: Εισαγωγή. Χημεία Τροφίμων. Εισαγωγή στη μικροβιολογία τροφίμων. Αρχές κινητικής χημικών και βιολογικών δράσεων στα τρόφιμα. Διασφάλιση ποιότητας. Διεργασίες επεξεργασίας τροφίμων (Ψύξη, Κατάψυξη, Θερμικές Διεργασίες). Συσκευασία τροφίμων.

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στις έννοιες της ποιότητας και της ρύπανσης του περιβάλλοντος. Σκοπός του μαθήματος είναι η επιστημονική εξέταση της ποιότητας και της ρύπανσης του περιβάλλοντος, καθώς και των πλανητικής έκτασης περιβαλλοντικών διαταραχών από ανθρωπογενή κυρίως αίτια, η προσέγγιση και αντιμετώπιση περιβαλλοντικών προβλημάτων και η εξοικείωση με τις διαθέσιμες τεχνολογικές επιλογές διαχείρισης αποβλήτων/πόρων και με το νομοθετικό πλαίσιο έτσι ώστε ο φοιτητής να έχει μία συνολική αντίληψη διαδικασιών και μεθοδολογιών για την ανάπτυξη της βέλτιστης λύσης περιβαλλοντικών προβλημάτων και την προώθηση της ολοκληρωμένης ανάπτυξης. Με αυτή την έννοια το μάθημα αποτελεί τη βάση πάνω στην οποία θα αναπτυχθούν αναλυτικά οι σχετικέςδιεργασίες και ο σχεδιασμός των εγκαταστάσεων επεξεργασίας αερίων, υγρών και στερεών αποβλήτων σε μαθήματα ειδικότητας.

Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή του φοιτητή στην Επιστήμη και Τεχνολογία των Πολυμερών και η κατανόηση βασικών εννοιών που διέπουν την παραγωγή και την επεξεργασία των υλικών αυτών. Αρχικά αναλύονται οι διεργασίες πολυμερισμού, μέσω των οποίων καθίσταται δυνατή η σύνθεση και η παραγωγή των πολυμερών. Ακολουθεί η παρουσίαση κρίσιμων φυσικοχημικών ιδιοτήτων των πολυμερών σε στερεά κατάσταση, σε τήγμα και σε διάλυμα, με στόχο την συσχέτιση και αριστοποίηση δομής-ιδιοτήτων. Τέλος, γίνεται μια επισκόπηση των βασικών τεχνικών επεξεργασίας/μορφοποίησης των πολυμερών οι οποίες οδηγούν στην παραγωγή των τελικών πλαστικών αντικειμένων.

• Η εισαγωγή στον Σχεδιασμό Διεργασιών. • Η ανάλυση Βασικών Φυσικών Διεργασιών. • Ανάπτυξη του θεωρητικού υπόβαθρου στο οποίο θα στηριχθούν, στα επόμενα εξάμηνα, τα μαθήματα Ρύθμιση Διεργασιών, Ασφάλεια Βιομηχανικών Εγκαταστάσεων, Σχεδιασμός Ι & ΙΙ. • Φυσική συνέχεια των μαθημάτων: α. Θερμοδυναμική, β. Φαινόμενα Μεταφοράς, γ. Εισαγωγή στη Χημική Μηχανική και δ. Μηχανική Φυσικών Διεργασιών Ι.ΘΕΩΡΙΑ Εισαγωγή Βασικές Αρχές Παραδείγματα - Εφαρμογές Απόσταξη Ισορροπίας Περιγραφή διεργασίας - Βασικές Αρχές Απλοποιημένος/λεπτομερής σχεδιασμός, μαθηματικά πρότυπα Εξοπλισμός Παραδείγματα - Ασκήσεις Απόσταξη Περιγραφή διεργασίας - Βασικές Αρχές - Τύποι απόσταξης Μεθοδολογίες • McCabe-Thiele • FUG Υδραυλική στήλης /Διαστασιολόγηση Εξοπλισμός απόσταξης / αποστακτικών στηλών Ειδικές αποστάξεις Παραδείγματα - Ασκήσεις Απορρόφηση - Εκρόφηση Περιγραφή διεργασίας - Βασικές Αρχές Απορρόφηση - Εκρόφηση Αραιού Μίγματος Απορρόφηση - Εκρόφηση Πυκνού Μίγματος Παραδείγματα - Ασκήσεις Εκχύλιση Περιγραφή διεργασίας - Βασικές Αρχές Τύποι εκχυλιστήρων Εκχύλιση μη Αναμίξιμων Διαλυτών Εκχύλιση Αναμίξιμων Διαλυτών Παραδείγματα - Ασκήσεις Μεμβράνες Περιγραφή διεργασίας - Βασικές Αρχές Είδη διαχωρισμών με μεμβράνες - Μοντελοποίηση Μαθηματικά πρότυπα Παραδείγματα – Ασκήσεις ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Ρευστοστερεά Κλίνη Πειραματική μελέτη του φαινομένου της ρευστοποίησης κλινών σωματιδίων και προσδιορισμός των ρευστοδυναμικών χαρακτηριστικών τους. Εναλλαγή Θερμότητας Πειραματική λειτουργία και διερεύνηση των χαρακτηριστικών ενός εναλλάκτη. Ξήρανση (σε ρεύμα αέρα) Εξοικείωση με τη διεργασία της ξήρανσης με ρεύμα αέρα σε εργαστηριακό ξηραντήρα ραφιών και μελέτη της μεταβολής των παραμέτρων που την επηρεάζουν. Απόσταξη Μελέτη της κλασματικής απόσταξης συνεχούς λειτουργίας για το διαχωρισμό δυαδικού μίγματος. Κρυστάλλωση Μελέτη βασικών αρχών του φαινομένου της κρυστάλλωσης χρησιμοποιώντας κρυσταλλωτήρα ψύξης διαλείποντος έργου. Εκχύλιση Μελέτη βασικών αρχών της διεργασίας της εκχύλισης. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Απόσταξη Ισορροπίας Κλασματική απόσταξη Απορρόφηση - Εκρόφηση Εκχύλιση Μεμβράνες Άσκηση εμπορικού προσομοιωτή

Σκοπός Η ανάλυση διαδικασιών που θα οδηγήσουν στον υπολογισμό χημικών αντιδραστήρων, μέσω της κατανόησης της χημικής κινητικής και των φαινομένων μεταφοράς που λαμβάνουν χώρα σε αντιδρώντα συστήματα. Περιεχόμενο • ΤΕΧΝΙΚΗ ΟΜΟΓΕΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ: Θερμοδυναμική Χημικών Αντιδράσεων. Αντιδραστήρες διαλείποντος έργου, πλήρους ανάδευσης. Αντιδραστήρες συνεχούς έργου, πλήρους ανάδευσης. Αντιδραστήρες εμβολικής ροής. Σύγκριση μεγέθους των απλών χημικών αντιδραστήρων. Αντιδραστήρες πλήρους ανάδευσης στη σειρά. Αντιδραστήρας με ανακύκλωση. Αντιδραστήρες ημι-διαλείποντος έργου. Μη Ισο-θερμοκρασιακή λειτουργία Αντιδραστήρων • ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΤΕΡΟΓΕΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ: Αντιδράσεις αερίου-στερεού, Αντιδράσεις ρευστού- ρευστού, Αντιδράσεις σε τριφασικά συστήματα, Αντιδραστήρες απορρόφησης. • EΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ: Ετερογενής καταλυτική οξείδωση πτητικής οργανικής ένωσης (ΠΟΕ-VOC) στην αέρια φάση σε αυλωτό αντιδραστήρα. Ρόφηση πτητικής οργανικής ένωσης στην αέρια φάση σε κλίνη φυσικού κλινοπτιλόλιθου. Απορρόφηση αερίου από υγρό με χημική αντίδραση, προσδιορισμός παραμέτρων εγγενούς ρυθμού. Κατανομή χρόνων παραμονής σε στήλη με πληρωτικό υλικό. Μέτρηση διαπερατότητας αερίου σε πορώδες υλικό. Καταλυτικός αντιδραστήρας με τοιχώματα μεμβράνης. Σαπωνοποίηση οξικού αιθυλεστέρα σε αντιδραστήρα αναδεύσεως συνεχούς έργου. Απορρόφηση αερίων σε στήλη πληρωτικού υλικού. Ιοντοεναλλαγή μολύβδου – νατρίου σε χηλική ρητίνη. Καταλυτικός αντιδραστήρας για τη μελέτη της αντίδρασης μετατόπισης CO. Καταλυτική οξείδωση φαινόλης στην υγρή φάση σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου. Απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από υδατικά διαλύματα με ρόφηση σε συνθήκες διαλείποντος έργου. Φωτοχημική οξείδωση χλωριωμένων οργανικών ενώσεων. Καύση άνθρακα σε θερμοζυγό.

Αντικείμενο του μαθήματος αυτού είναι η κατανόηση του ρόλου, των λειτουργιών, του τρόπου διοίκησης και της διαδικασίας λήψης αποφάσεων, καθώς και των προσδιοριστικών παραγόντων της επίδοσης μιας επιχείρησης. Στο πλαίσιο του μαθήματος αρχικά περιγράφονται οι βασικές έννοιες της συνολικής λειτουργίας του οικονομικού περιβάλλοντος, ενώ στη συνέχεια αναλύεται ο ρόλος και η μορφή των σύγχρονων επιχειρήσεων. Στην επόμενη ενότητα εστιάζουμε στο εσωτερικό των επιχειρήσεων και διερευνούμε βασικές λειτουργίες της όπως η ανάπτυξη της παραγωγικής διαδικασίας, οι πωλήσεις, η διαχείριση της τεχνολογίας και της καινοτομίας, η διοίκηση ανθρώπινου δυναμικού, η χρηματοοικονομική διοίκηση, κ.α. Τέλος στην τρίτη θεματική ενότητα του μαθήματος αναλύονται μέθοδοι κοστολόγησης και τιμολόγησης, καθώς και βασικά εργαλεία και τεχνικές αξιολόγησης επενδύσεων, ώστε να διαμορφωθεί μια ολοκληρωμένη εικόνα για τον τρόπο με τον οποίο λαμβάνονται αποφάσεις και διαμορφώνεται η στρατηγική της επιχείρησης. Επιπροσθέτως, στο πλαίσιο των ευρύτερων δραστηριοτήτων του μαθήματος πραγματοποιείται α) ένα «Παίγνιο Διοίκησης Επιχειρήσεων» όπου οι φοιτητές συμμετέχουν στη διοίκηση μιας εικονικής επιχείρησης β) εκπαιδευτική επίσκεψη σε μια επιλεγμένη επιχείρηση που περιλαμβάνει παρουσίαση τη επιχείρησης, ξενάγηση των φοιτητών στις εγκαταστάσεις της και συζήτηση με στελέχη από διάφορα τμήματα της επιχείρησης. γ) εργασία μελέτη περίπτωσης σε μια επιχείρηση. Οι δραστηριότητες αυτές είναι προαιρετικές. Μέρος του μαθήματος διεξάγεται και στο PC-Lab, ώστε να γίνεται πρακτική εφαρμογή των τεχνικών και των μεθόδων.

Το μάθημα περιλαμβάνει: • Γενική θεώρηση της Ανόργανης Χηµικής Βιομηχανίας (προϊόντα, οικονομικά στοιχεία, γεωγραφική κατανομή παραγωγής). • Αναφορά σε βασικά ανόργανα χημικά και προϊόντα (πρώτες ύλες, καύσιμα, παραγωγική διαδικασία, ισοζύγια μάζας και ενέργειας, οικονομικά στοιχεία). • Ανόργανη χημική βιομηχανία και ρύπανση (αειφορία, αξιοποίηση παραπροϊόντων, εξοικονόμηση ενέργειας, διάθεση αποβλήτων).

Το διασχολικό μάθημα «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ & ΑΝΑΠΤΥΞΗ», αποτελεί μια πρωτοποριακή προσπάθεια, προσφέρεται ως οριζόντιο μάθημα για όλους τους προπτυχιακούς σπουδαστές του ΕΜΠ προκειμένου να διερευνήσει τη διασύνδεση μεταξύ της αναπτυξιακής προοπτικής της χώρας μας και της προστασίας του περιβάλλοντός της. Το μάθημα οργανώθηκε στη βάση σειράς διαλέξεων όπου για κάθε θέμα αναπτύσσεται μια γόνιμη διαλεκτική αντιπαράθεση μεταξύ του δίπολου «Ανάπτυξη» ή «Περιβάλλον». Στην προσπάθεια αυτή συμμετέχουν μέλη της ακαδημαϊκής κοινότητας από όλες τις Σχολές του ΕΜΠ αλλά και αρκετοί καταξιωμένοι ερευνητές, ακαδημαϊκοί και επαγγελματίες του χώρου. Στη διαδικασία αυτή ενεργή συμμετοχή έχουν οι σπουδαστές που παρακολουθούν το μάθημα οι οποίοι προερχόμενοι από όλες τις Σχολές του ΕΜΠ φέρνουν την δική τους οπτική στην συζήτηση. Παράλληλα, καθ’ όλη τη διάρκεια του εξαμήνου οι σπουδαστές σε μικρές ομάδες επεξεργάζονται ένα σχετικό με το μάθημα θέμα αναπτύσσοντας τεκμηριωμένη επιχειρηματολογία υπέρ ή κατά κάθε φορά. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:  αναδείξει την πολύπλοκη φύση των σύγχρονων αναπτυξιακών, τεχνολογικών περιβαλλοντικών προβλημάτων και να αντιληφθούν με την αναγκαιότητα της διεπιστημονικότητας και της ολοκληρωμένης προσέγγισης, έρευνας και αντιμετώπισης, ανοίγοντας ρήγματα στην, κατά τεκμήριο, περιορισμένη οπτική γωνία της σχολής τους.  έρθει σε επαφή με τα πραγματικά διλήμματα που αύριο θα αντιμετωπίσει, πολλά εκ των οποίων δεν λύνονται αποκλειστικά στο τεχνολογικό πεδίο.  έχει το θεωρητικό υπόβαθρο για την ανάλυση των προβλημάτων αυτών.  δοκιμαστεί στην διαδικασία της τεκμηρίωσης της γνώμης του.

Το μάθημα της Πυρηνικής Χημείας και Τεχνολογίας στοχεύει αφενός στην εισαγωγή των σπουδαστών στην περιοχή της Πυρηνικής Χημείας, η οποία περιλαμβάνει τη μελέτη της χημείας των φυσικών και τεχνητών ραδιενεργών ισοτόπων των στοιχείων – και ειδικότερα των βαρέων στοιχείων (με ατομικό αριθμό > 83), για τα οποία η πραγματοποίηση ραδιενεργών διασπάσεων είναι ουσιαστικό μέρος των ιδιοτήτων τους – αφετέρου δε στην Πυρηνική Χημική Τεχνολογία, την περιοχή εκείνη της πυρηνικής τεχνολογίας που έχει ως κύριο αντικείμενο τη μελέτη των διεργασιών της χημικής μηχανικής και την αντιμετώπιση των χημικών προβλημάτων στην πυρηνική βιομηχανία.

Το μάθημα στηρίζεται σε γνώσεις που έχουν ήδη αποκτηθεί από τα μαθήματα της «Αναλυτικής Χημείας» και της «Ενόργανης Χημικής Ανάλυσης» και εστιάζει στην χημική ανάλυση πραγματικού χρόνου, στην λειτουργία βιοαισθητήρων και στην χημειομετρική επεξεργασία αναλυτικών δεδομένων. Στο μάθημα αναφέρονται θέματα που αφορούν στην επιλογή χημικού αναλυτή για αναλύσεις πραγματικού χρόνου (π.χ. είδη και χαρακτηριστικά χημικών αναλυτών, απαιτήσεις διεργασίας, προδιαγραφές χημικού αναλυτή, εκτίμηση κόστους) καθώς και στην βαθμονόμηση, στη συντήρηση, στο λογισμικό και στην επεξεργασία δεδομένων, έτσι ώστε ο φοιτητής να αποκτήσει αναλυτική χημική σκέψη για επίλυση προβλημάτων που απαιτούν χημικές αναλύσεις πραγματικού χρόνου στη βιομηχανική παραγωγή, σε περιβαλλοντικές εφαρμογές, στην παρακολούθηση έκτακτων καταστάσεων, στην εργασιακή ασφάλεια και υγεία και στις επιστήμες ζωής. Αναφέρονται επίσης θέματα βιοαισθητήρων και χημικής ανάλυσης χωρίς την χρήση εξειδικευμένων αναλυτικών οργάνων.

Ο Χημικός Μηχανικός εξοικειώνεται με το γνωστικό υπόβαθρο και τη μεθοδολογία στην αντιμετώπιση των βασικών ερωτημάτων: «τι προϊόν πρέπει να κατασκευαστεί» και «πως θα κατασκευαστεί», ώστε να παρουσιάζει τα βέλτιστα οικονομοτεχνικά χαρακτηριστικά και να καλύπτει τις σύγχρονες περιβαλλοντικές απαιτήσεις και προδιαγραφές, καθώς και τις κοινωνικές ανάγκες και οφέλη. Ο φοιτητής θα πρέπει να αναγνωρίζει, αναλύει, εφαρμόζει, συνθέτει χαρακτηριστικά που αναφέρονται στο σχεδιασμό προϊόντων. Ειδικότερα, θα μπορεί να αντιμετωπίζει στοιχεία και γνώσεις για τα ακόλουθα: • Ανάγκες: Αναγνώριση των αναγκών του καταναλωτή ή πελάτη και μετατροπή των αναγκών σε μετρήσιμα χαρακτηριστικά του προϊόντος με ανάλογες προδιαγραφές • Ιδέες: Συγκέντρωση ιδεών που πιθανόν να μπορούν να φέρουν το επιθυμητό αποτέλεσμα ικανοποίησης των αναγκών του καταναλωτή ή πελάτη. Αξιολόγηση των συγκεντρωμένων ιδεών και επιλογή μικρού αριθμού από τις καλύτερες • Επιλογή: Λεπτομερείς υπολογισμοί για τις καλύτερες ιδέες από το προηγούμενο στάδιο (οι υπολογισμοί αναφέρονται σε τεχνικά και οικονομικά μεγέθη). Επιλογή της ιδέας που θα ακολουθηθεί. • Παραγωγή: Σχεδιασμός της βιομηχανικής παραγωγής του νέου προϊόντος.

Σκοπός του μαθήματος είναι η θεωρητική ανάλυση και εφαρμογή βασικών αριθμητικών μεθόδων προσεγγιστικής επίλυσης, σε ΗΥ, διαφορικών εξισώσεων των Φαινομένων Μεταφοράς με απώτερη επιδίωξη τη διερεύνηση και ανάδειξη του φυσικού περιεχομένου των προβλεπτικών μαθηματικών μοντέλων των προβλημάτω