Slide background

Φυσικές Διεργασίες Ι

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣχολήΧημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος
Επίπεδο ΣπουδώνΠροπτυχιακό
ΚατεύθυνσηΧημικών Μηχανικών
Κωδικός μαθήματος  ΧΜ 311      Εξάμηνο Σπουδών5ο
Είδος μαθήματοςΥποχρεωτικό
Αυτοτελείς Διδακτικές ΔραστηριότητεςΕβδομαδιαίες Ώρες ΔιδασκαλίαςΠιστωτικές Μονάδες

Διαλέξεις, Ασκήσεις πράξης και Εργαστηριακές Ασκήσεις

6
Θ=3, Α=1, Ε=2
6
Τύπος ΜαθήματοςΕπιστημονικής περιοχής
Προαπαιτούμενα Μαθήματα 
Γλώσσα Διδασκαλίας και εξετάσεωνΕλληνική
Το Μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές ERASMUSΌχι
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος (URL) 

2. MΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

  1. Να αναλύσει υπάρχουσες και να σχεδιάζει με ευχέρεια Φυσικές Διεργασίες Διαχωρισμού για τη Χημική Βιομηχανία (μονάδες επεξεργασίας πρώτων υλών και μονάδες επεξεργασίας προϊόντων) ή για εγκαταστάσεις επεξεργασίας αποβλήτων (αερίων εκπομπών ή υγρών αποβλήτων).
  2. Να κατανοεί σε βάθος τις διαδικασίες φυσικού διαχωρισμού και να είναι σε θέσει να επιλέγει την βέλτιστη τεχνολογία ανά περίπτωση.
  3. Να βελτιστοποιεί την απόδοση ήδη εγκατεστημένων διεργασιών διαχωρισμού ή να προβαίνει σε ενέργειες επανασχεδιασμού ελαχίστου κόστους (re-engineering).
  4. Να έχει λύσεις για μια πληθώρα προβλημάτων για την αντιμετώπιση της ρύπανσης του περιβάλλοντος, τις βελτίωσης της ποιότητας/καθαρότητας των παραγόμενων προϊόντων της χημικής βιομηχανίας. 

Οι δεξιότητες που αναμένεται να αναπτύξει ο φοιτητής/τρια με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος είναι αντίστοιχες των προαναφερόμενων 1 έως 4 σημείων, με δυνατότητα να μπορεί να αναγνωρίζει και να επιλύει τα προβλήματα της παραγωγικής και μεταποιητικής χημικής βιομηχανίας ή/και των διεργασιών επεξεργασίας υγρών αποβλήτων και αέριων εκπομπών προς ελάττωση/έλεγχο της ρύπανσης του περιβάλλοντος. Να είναι σε θέση να υλοποιήσει  καινοτόμο έρευνα στο εν λόγω αντικείμενο.

Γενικές Ικανότητες
 
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Σχεδιασμός και Διαχείριση Έργων
 

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

 
  1. Εισαγωγή στις διεργασίες διαχωρισμού (περιγραφή και αναγκαιότητα).
  2. ΑΠΟΣΤΑΞΗ: Ισορροπία υγρού μίγματος και των ατμών του. Διαγράμματα ισορροπίας, διαγράμματα ενθαλπίας-συγκέντρωση. Η Διεργασία της Απόσταξης. Κλασματική Απόσταξη, Ανάλυση και Σχεδιασμός (Γραφικές μέθοδοι McCabe-Thiele, Ponchon-Savarit).
  3. ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΑΕΡΙΩΝ: Ισορροπία Αερίου-Υγρού. Στοιχεία σχεδιασμού της διεργασίας απορρόφησης. Ανάλυση και Σχεδιασμός της Διεργασίας Απορρόφησης. Στήλες απορρόφησης βασιζόμενες στο ρυθμό μεταφοράς μάζας - Στήλες με πληρωτικά υλικά.  Ανάλυση και σχεδιασμός της διεργασίας εκρόφησης, εξάντλησης ή απογύμνωσης (gas stripping).    
  4. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ-ΥΓΡΟΥ: Ισορροπία υγρού-υγρού και τριγωνικά διαγράμματα. Γενικά στοιχεία και σχεδιαστικές θεωρήσεις της διεργασίας Εκχύλισης. Γραφικές μέθοδοι σχεδιασμού και ανάλυσης της διεργασίας: Γραφικές μέθοδοι Hunter-Nash, McCabe-Τhiele, Varteressian-Fenske.
  5. ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ: Ισορροπία ρευστών-στερεών. Ισόθερμες Langmuir, Freundlich, Temkin Brunauer-Emmett-Teller (BET). Δυναμική συμπεριφορά και βασικές αρχές της διεργασίας Προσρόφησης. Ανάλυση της διεργασίας και Σχεδιασμός.
 

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Τρόπος ΠαράδοσηςΣτην αίθουσα διδασκαλίας
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και ΕπικοινωνιώνΥποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class
Οργάνωση ΔιδασκαλίαςΔραστηριότηταΦόρτος Εργασίας Εξαμήνου (ώρες)
- Διαλέξεις39
- Φροντιστηριακές ασκήσεις13
- Εργαστήριο26
- Αναφορές και Αυτοτελής Μελέτη72
Σύνολο Μαθήματος150

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση (70%) που περιλαμβάνει:
-    Θεωρία και επίλυση προβλημάτων

ΙΙ. Εργαστήριο (30%)

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΙΟΓΡΑΦΙΑ

 
  • Ι. Γεντεκάκης, «ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ: Ανάλυση & Σχεδιασμός», Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2010, ISBN: 978-960-461-346-5.
  • J.D. Seader, E.J. Henley, “Separation Process Principles”, J. Wiley & Sons, Inc. New York, 1998, ISBN: 0-471-58626-9.
  • R.E. Treybal, “Mass-Transfer Operations”, McGraw-Hill, 3rd Ed., New York, 1987, ISBNQ 0-07-065176-0.
  • W.L. McCabe, J.C. Smith, P. Harriott, “Unit Operations for Chemical Engineering”, 6th Ed., McGraw-Hill, New York, 2001, ISBN: 0.07-118173-3.  
 

6. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ

Υπεύθυνος/η μαθήματος:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ- ΧΗΜΗΠΕΡ)
Διδασκαλία μαθήματος:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ- ΧΗΜΗΠΕΡ)
Φροντιστηριακές ασκήσεις:Ν. Βακάκης (Μέλος ΕΔΙΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ)  ή Γ. Μποτζολάκη (Μέλος ΕΔΙΠ- ΧΗΜΗΠΕΡ)
Εργαστηριακές ασκήσεις:Καθηγητής Ι. Γεντεκάκης (Μέλος ΔΕΠ- ΧΗΜΗΠΕΡ), Ν. Βακάκης (Μέλος ΕΔΙΠ - ΧΗΜΗΠΕΡ), Γ. Μποτζολάκη (Μέλος ΕΔΙΠ- ΧΗΜΗΠΕΡ)