Χημικές Διεργασίες Ι και Βιώσιμες Ενεργειακές Τεχνολογίες

Module Details

Στο τέλος του μαθήματος ο/η φοιτητής/φοιτήτρια πρέπει να:

- έχει ευχέρεια στον υπολογισμό συστάσεων χημικής ισορροπίας και αδιαβατικών θερμοκρασιών.

- κατανοεί τις βασικές αρχές της Χημικής Κινητικής.

- κατανοεί την ανάλυση και λειτουργία των βασικών τύπων των πρότυπων χημικών αντιδραστήρων.

- κατανοεί τα βασικά μοντέλα για τους μη ιδανικούς αντιδραστήρες.

 κατανοεί τη σημασία και εφαρμογή των χημικών αντιδραστήρων σε τεχνολογίες βιώσιμης ενέργειας

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος οι φοιτητές/φοιτήτριες πρέπει να έχουν αποκτήσει τις ακόλουθες γενικές ικανότητες:

1. Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

2. Λήψη αποφάσεων

3. Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις

4. Αυτόνομη εργασία

5. Ομαδική εργασία

Απαιτείται καλή γνώση της ύλης των μαθημάτων Εισαγωγή στη Χημική Μηχανική (CHM_140) Χημική Θερμοδυναμική Ι & ΙΙ (CHM_220 & CHM_320) 

-Ανασκόπηση θερμοδυναμικής (αδιαβατική θερμοκρασία, χημική ισορροπία, πτητικότητα, ενεργότητα, χημικό δυναμικό, θερμοτονισμός αντιδράσεων κ.α.).

-Εφαρμογή θερμοδυναμικών νόμων και υπολογισμοί θερμοδυναμικών παραμέτρων για διάφορες αντιδράσεις και συνθήκες αντίδρασης.

-Κινητική των Χημικών Αντιδράσεων (βασικές θεωρίες χημικής κινητικής, ανάλυση εξισώσεων ρυθμού κ.α.). Εφαρμογή μεθοδολογιών για υπολογισμούς κινητικής αντιδράσεων. Ολοκληρωματική και διαφορική μέθοδος. Σύγκριση πειραματικών και θεωρητικών μοντέλων.

-Ανάλυση συστημάτων αντιδράσεων: Εκλεκτικότητα. Απόδοση. Αυτοκαταλυτικές αντιδράσεις. Εισαγωγή στην ανάλυση ευστάθειας χημικών αντιδραστήρων.

-Πρότυποι ομογενείς αντιδραστήρες διαλείποντος έργου (BATCH). Ισοζύγια μάζας και ενέργειας. Παραδείγματα

-Πρότυποι ομογενείς αντιδραστήρες συνεχούς ροής πλήρους ανάδευσης (CSTR). Ισοζύγια μάζας και ενέργειας. Παραδείγματα

-Πρότυποι ομογενείς αντιδραστήρες εμβολικής ροής (PFR). Ισοζύγια μάζας και ενέργειας. Παραδείγματα

-Σύγκριση πρότυπων ομογενών αντιδραστήρων. Διατάξεις αντιδραστήρων διαφορετικών τύπων. Αντιδραστήρες με ανακύκλωση.

-Παραδείγματα Μη-ιδανικοί χημικοί αντιδραστήρες: Συνάρτηση κατανομής χρόνων παραμονής Ε(t) και αθροιστική συνάρτηση κατανομής χρόνων παραμονής F(t). Συναρτήσεις Ε(t) και F(t) πρότυπων αντιδραστήρων.

-Εισαγωγή στις διεργασίες παραγωγής και χρήσης καθαρής ενέργειας.

-Διεργασίες δέσμευσης, διαχωρισμού, αποθήκευσης, και μετατροπής του διοξειδίου του άνθρακα.

-Διεργασίες παραγωγής και αποθήκευσης υδρογόνου.

-Διεργασίες παραγωγής βιοκαυσίμων.

Teaching Organization

Δραστηριότητα

Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις

40
 Φροντιστήριο

12

Μελέτη 

& ανάλυση βιβλιογραφίας 

 

65
Επίλυση ασκήσεων στο σπίτι

55
Εξετάσεις

3
Σύνολο Μαθήματος

175

Total Module Workload (ECTS Standards):

175 Hours

Γλώσσα αξιολόγησης είναι η Ελληνική.

Μέθοδοι αξιολόγησης:

Γραπτή τελική εξέταση

H. Scott Fogler, «Elements of Chemical Reaction Engineering», Prentice-Hall International, Inc., 2014.

C.G. Vayenas, «Analysis and Design of Chemical Reactors», University of Patras Press (2019)

X.E. Verykios, «Chemical Reaction Kinetics and Design of Chemical Reactors», University of Patras Press (1992)