Σκοπός του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών προβλημάτων και για την προστασία του περιβάλλοντος από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Ανάλυση των σχετικών διεργασιών και σχεδιασμός των εγκαταστάσεων επεξεργασίας αερίων, υγρών και στερεών αποβλήτων. Περιλαμβάνονται οι ενότητες: Υγρά απόβλητα. Στερεά Απόβλητα. Αέρια απόβλητα.
Ο Σχεδιασμός Χημικών Βιομηχανιών συνδυάζει ουσιαστικά όλη τη γνώση της Χημικής Μηχανικής καθοδηγώντας το Μηχανικό στη διαμόρφωση παραγωγικών μονάδων που λειτουργούν με οικονομικούς και περιβαλλοντικούς όρους. Ειδικότερα στις μέρες μας, η αναζήτηση νέων προϊόντων γίνεται όλο και συχνότερη καθώς το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο (βασικές πρώτες ύλες της βιομηχανίας μας) εξαντλούνται σταδιακά αφήνοντας κενά στις αγορές (καύσιμων, χημικών προϊόντων) και ενθαρρύνοντας πειραματισμούς με εναλλακτικές πρώτες ύλες. Ο ρόλος του Χημικού Μηχανικού είναι να μεταφράσει τις διαθέσιμες χημείες των εργαστηρίων (εναλλακτικές ή συμβατικές, ‘πράσινες΄ ή μη, νέες ή παλιές) σε βιώσιμα προϊόντα και εργοστάσια διασφαλίζοντας αποδοτικές και οικονομικές λύσεις στην κάθε περίπτωση.
Chemical Process Design essentially combines
all the knowledge of Chemical Engineering, guiding the Engineer in the
design of production units operating under sustainable economic and
environmental terms. Especially nowadays, the search for new products is
becoming more and more frequent as oil and gas (basic raw materials of
our industry) are gradually depleted leaving gaps in the markets (fuels,
chemicals) and encouraging experimentation with alternative raw
materials. The role of Chemical Engineering is to utilize the available
laboratory chemistry results (alternative or conventional, ‘green’ or
not, new or old) into sustainable products and industries ensuring
cost-efficient and cost-effective solutions in all cases.
Η έρευνα και η ανάλυση της αγοράς και του ανταγωνισμού αποτελούν αναπόσπαστο τμήμα της αναγκαίας διοικητικής και οικονομικής γνώσης του ο σύγχρονου μηχανικού. Άλλωστε, ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη επιτυχημένων και φιλικών στον χρήστη προϊόντων (αγαθών και υπηρεσιών), λειτουργικών παραγωγικών μονάδων και βιώσιμων επιχειρηματικών εγχειρημάτων απαιτούν καλή γνώση των αναγκών και των απαιτήσεων των χρηστών, των χαρακτηριστικών γνωρισμάτων, της δομής και των τάσεων της αντίστοιχης αγοράς καθώς και των διαδικασιών προμηθειών των απαραίτητων εισροών. Τέλος, η επαγγελματική απασχόληση των μηχανικών σε τομείς και δραστηριότητες όπως είναι το Μάρκετινγκ, οι Τεχνικές Πωλήσεις, οι Προμήθειες, η Διαχείριση της Τεχνολογίας και της Καινοτομίας, ο Σχεδιασμός Βιομηχανικών Μονάδων (Plant Design) και η Διοίκηση Έργων (Project Management) απαιτούν γνώσεις και τεχνικές σχετικών με την έρευνα και την ανάλυση της αγοράς.
Σκοπός του μαθήματος είναι η μελέτη της βιώσιμης παραγωγής βιοτεχνολογικών προϊόντων με τη χρήση ενζυμικής και μικροβιακής κατάλυσης αλλά και της κατιούσας επεξεργασίας για την απομόνωση τους. Η Βιομηχανική ή Λευκή Βιοτεχνολογία αποτελεί υποσύνολο της Βιοτεχνολογίας μαζί με την Μπλε, Πράσινη και Κόκκινη Βιοτεχνολογία. Αποτελεί την εφαρμογή της Βιοτεχνολογίας για βιομηχανικούς σκοπούς, συμπεριλαμβάνοντας διεργασίες όπως η βιομηχανική ζύμωση. Περιλαμβάνει τη χρήση κυττάρων όπως μικροοργανισμοί, ή συστατικά των κυττάρων όπως τα ένζυμα για τη δημιουργία βιομηχανικά χρήσιμων προίόντων σε τομείς όπως η Χημεία, τα τρόφιμα και η διατροφή, απορρυπαντικά, χαρτί, ένδυση και υφάσματα και τέλος στα βιοκαύσιμα. Για το σκοπό αυτό, η Βιομηχανική Βιοτεχνολογία χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές πρώτων υλών όπως είναι το κλάσμα της φυτικής βιομάζας με στόχο τη μείωση της εκπομπής των αερίων του θερμοκηπίου μειώνοντας έτσι την εξάρτηση μας από την πετροχημική οικονομία.
Κατηγορίες - Γενικά χαρακτηριστικά στερεών αποβλήτων ? Κωδικοί κατάταξης. Επικίνδυνα απόβλητα: Χαρακτηρισμός (τοξικότητα, διαβρωτικότητα, ευφλεκτότητα, κλπ.). Αποθήκευση και μεταφορά επικινδύνων. Φυσικοχημικές, βιολογικές και θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας και εξουδετέρωσης επικινδύνων αποβλήτων. Εκτίμηση επικινδυνότητας. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Στερεά απόβλητα ειδικής φύσης: Οχήματα στο Τέλος Κύκλου Ζωής (OTKZ), χρησιμοποιημένα ελαστικά, Απόβλητα Εκσκαφών, Κατασκευών και Κατεδαφίσεων (ΑΕΚΚ), Απόβλητα ειδών Ηλεκτρικού και Ηλεκτρονικού Εξοπλισμού (ΑΗΗΕ), Απόβλητα Λιπαντικών Ελαίων (ΑΛΕ), απόβλητα ηλεκτρικών στηλών και συσσωρευτών, γεωργικά και κτηνοτροφικά απόβλητα, νοσοκομειακά απόβλητα.
Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση και ποσοτική περιγραφή των θερμικών, ρεολογικών, μηχανικών και διεπιφανειακών ιδιοτήτων των πολυμερών, των διαλυμάτων και των μειγμάτων τους με βάση τη χημική σύσταση και αρχιτεκτονική των μακρομοριακών αλυσίδων.
Πλαίσιο ανάπτυξης της Πράσινης Χημείας και Πράσινης Μηχανικής: Στόχοι, αρχές, εργαλεία. Δείκτες μέτρησης αποδοτικότητας αντιδράσεων και διεργασιών (metrics). Αποδοτικότητα αντίδρασης και διεργασίας. Υπολογισμός απόδοσης ατόμων και μάζας χημικών αντιδράσεων. Βελτιστοποίηση διεργασιών, τροποποιήσεις και επανασχεδιασμός προϊόντων. Εναλλακτικές πρώτες ύλες, διαλύτες και καταλύτες στη Χημική Βιομηχανία. Η συνεισφορά της Πράσινης Χημείας στη βιώσιμη γεωργία. Μεθοδολογίες σύνθεσης με «οικονομία ατόμου». Αξιολόγηση αποδοτικότητας με βάση τη χημική δομή, τη χημική αντίδραση και το χημικό μετασχηματισμό. Παραδείγματα και ασκήσεις πράσινων πρώτων υλών, αντιδράσεων, αντιδραστηρίων, διαλυτών, συνθηκών αντίδρασης και χημικών προϊόντων. Μελέτες περιπτώσεων εφαρμογής πράσινων διεργασιών σε ευρεία κλίμακα (case studies). Ο ρόλος των ιοντικών υγρών (ILs, ionic liquids) και των βαθέως ευτηκτικών διαλυτών (DES, Deep Eutectic Solvents). Χημικές αντιδράσεις αυξημένης ενεργειακής αποτελεσματικότητας. Τεχνικές Υψηλής Ενέργειας (μικροκυματική ακτινοβολία, υπέρηχοι). Νέες τάσεις στην Πράσινη Χημεία και Μηχανική - Βιομιμητικά και πολυλειτουργικά συστήματα.
Εργαστήριο Πράσινης Χημείας και Μηχανικής: Σύνθεση και χαρακτηρισμός ιοντικών υγρών (ΙΥ) και βαθέως ευτηκτικών διαλυτών (DES). Οργανικές συνθέσεις με πράσινες διεργασίες. Σύνθεση φυσικών ενώσεων και βιοαποικοδομήσιμων υλικών μέσω πράσινων τεχνικών, Παρασκευή πολυμερών από φυσικά υλικά. Χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών σε διεργασίες. Παραλαβή φυσικών υλικών από απόβλητα μέσω πράσινων τεχνικών. Χαρακτηρισμός πράσινων δευτερογενών προϊόντων.
Σκοπός του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με προχωρημένες γνώσεις της Θερμοδυναμικής Χημικής Μηχανικής και των εφαρμογών της. Επίσης, το μάθημα αυτό αποσκοπεί στην εξοικείωση των φοιτητών με πολύπλοκες μορφές ισορροπίας φάσεων, που αντιμετωπίζονται σε εφαρμογές της χημικής μηχανικής, καθώς και προχωρημένων θερμοδυναμικών εργαλείων. Τέλος, δίνονται παραδείγματα όπου η θερμοδυναμική χρησιμοποιείται για την επίλυση βασικών προβλημάτων σε άλλες επιστήμες.
Σκοπός του μαθήματος είναι η μελέτη και ποσοτική ερμηνεία των μακροσκοπικών ιδιοτήτων (μηχανικών, θερμικών, ηλεκτρικών, μαγνητικών, οπτικών, μεταφοράς) της στερεάς φάσης (κυρίως κρυσταλλικά στερεά) με αναφορά στη μικροσκοπική και θεμελιώδη δομή.
Καύσιμα Μεταφορών. Bενζίνη: αντικροτικότητα, αριθμός οκτανίου, πτητικότητα, σύσταση. Ανάμιξη συστατικών, υπολογισμοί μη γραμμικών ιδιοτήτων. Ντήζελ: αντικροτικότητα, αριθμός κετανίου, ψυχρές ιδιότητες, λιπαντική ικανότητα. Μη γραμμικές ιδιότητες ανάμιξης. Βιοκαύσιμα. Βιοαιθανόλη: Χαρακτηρισμός, ιδιότητες. Ιδιότητες μιγμάτων βιοαιθανόλης ? βενζίνης. Βιοντήζελ: Χαρακτηρισμός, ιδιότητες. Μικροβιακή επιμόλυνση, οξειδωτική σταθερότητα. Καύσιμα από υδρογονοκατεργασία φυτικών ελαίων (HVO). Διεργασίες παραγωγής, ιδιότητες / Καύσιμα Αεροπορίας. Αεροπορικές βενζίνες: ιδιότητες, αντικροτικότητα, πτητικότητα. Αεροπορικές κηροζίνες: Πτητικότητα, αγωγιμότητα, σημείο πήξης / Υπολειμματικά Καύσιμα ? Καύσιμα Ναυτιλίας: Ιξώδες, υπολογισμοί αναμίξεων, συμβατότητα συστατικών. Ποιότητα ανάφλεξης, ιδιότητες καύσης, περιεκτικότητα σε ετεροάτομα. Καύσιμα χαμηλού θείου. Λιπαντικά: Ιδιότητες λιπαντικών. Κατηγοριοποίηση, κατάταξη λιπαντικών. Ιξώδες, δείκτης ιξώδους. Πρόσθετα. Αναγέννηση λιπαντικών. Γράσα: παραγωγή ιδιότητες, παχυντές. Σημείο διείσδυσης, σημείο στάξης. Βιολιπαντικά.
Eργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων και Λιπαντικών - Εργαστηριακές Ασκήσεις: Πυκνότητα, Απόσταξη και Δείκτης Κετανίου Μέσων Κλασμάτων Πετρελαίου, Προσδιορισμός Αριθμού Κετανίου σε Ντήζελ, Προσδιορισμός Τάσης Ατμών Βενζίνης, Προσδιορισμός Ψυχρών Ιδιοτήτων Μέσων Κλασμάτων Πετρελαίου, Προσδιορισμός Σημείου Ανάφλεξης σε Μέσα Κλάσματα, Προσδιορσιμός Θείου σε Προϊόντα Πετρελαίου, Έλεγχος Ιχνηθετών σε Προϊόντα Πετρελαίου, Προσδιορισμός Ιξώδους και Δείκτη Ιξώδους Λιπαντικών, Προσδιορισμός Σημείου Διείσδυσης και Σημείου Στάξης Γράσου.
ο μάθημα Χημεία, Μικροβιολογία και Αρχές Συντήρησης Τροφίμων εμβαθύνει τις γνώσεις στην Επιστήμη των Τροφίμων, που αποτελεί τομέα αιχμής για το Χημικό Μηχανικό. Καλύπτει τη μελέτη των συστατικών των τροφίμων, τις φυσικοχημικές, βιολογικές και λειτουργικές τους ιδιότητες, τις χημικές και μικροβιολογικές δράσεις, την ποιότητα και ασφάλεια, τις αλλοιώσεις τους και τη συμπεριφορά τους κάτω από το εύρος των συνθηκών που συναντούν κατά τις διεργασίες παραγωγής και κατά τη συσκευασία και συντήρηση τους. Σκοπός είναι η γνώση του τροφίμου ως πολύπλοκου υλικού και ενεργού βιολογικά συστήματος. Η γνώση αυτή είναι απαραίτητη βάση για τον βέλτιστο σχεδιασμό βιομηχανικών προϊόντων τροφίμων και της συντήρησής τους σε όλο το εύρος της αλυσίδας τροφίμων από την παραγωγή τους στην τελική χρήση. Το περιεχόμενο του μαθήματος καλύπτει: το τρόφιμο ως πρωτογενές υλικό (βασικά συστατικά, δομή, φυσικοχημικές ιδιότητες, οργανοληπτικά χαρακτηριστικά, διατροφική και βιολειτουργική αξία), το τρόφιμο ως πρωτογενές υλικό, τη μικροβιολογία των τροφίμων και το σχεδιασμό και τη συντήρηση προϊόντων τροφίμων.