1. Εισαγωγή στην περιβαλλοντική μηχανική 2. Εκπομπές και πορεία των χημικών ουσιών στο περιβάλλον ● Τύποι εκπομπών ● Διαθεσιμότητα και παραγωγή δεδομένων εκπομπών ● Μοντέλα μεταφοράς και μετασχηματισμού/Γενικά μοντέλα ισοζυγίου ύλης ● Μετασχηματισμοί τοξικών ουσιών στο περιβάλλον o Βιοσυσσώρευση o Αβιοτικές διεργασίες μετασχηματισμού o Βιοαποικοδόμηση o Βιομετασχηματισμός 3. Μηχανική ποιότητας νερού ● Η φύση των προβλημάτων της ποιότητας νερού ● Φυσικές μέθοδοι επεξεργασίας ● Χημικές και φυσικοχημικές μέθοδοι επεξεργασίας ● Βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας 4. Μηχανική ποιότητας αέρα ● Η φύση των προβλημάτων της ποιότητας αέρα ● Εκπομπές ατμοσφαιρικών ρύπων και έλεγχος αυτών ● Μέθοδοι επεξεργασίας ● Μοντέλα ποιότητας αέρα 5. Διαχείριση στερεών αποβλήτων ● Η φύση του προβλήματος διάθεσης των στερεών αποβλήτων ● Ελαχιστοποίηση επικινδύνων αποβλήτων ● Διεργασίες διαχείρισης επικινδύνων αποβλήτων ● Διάθεση επικινδύνων αποβλήτων 6. Ανάλυση κύκλου ζωής ● Εισαγωγή στην Ανάλυση Κύκλου Ζωής ● Μεθοδολογία Ανάλυσης Κύκλου Ζωής ● Προσδιορισμός πλαισίου και στόχου ανάλυσης ● Απογραφική ανάλυση ● Αξιολόγηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων ● Ερμηνεία αποτελεσμάτων ● Εφαρμογές της ΑΚΖ: χρησιμότητα, αδυναμίες και περιορισμοί ● Παραδείγματα ΑΚΖ 7. Διαμόρφωση Βιομηχανικού Οικοσυστήματος – Περιβαλλοντικής Πολιτικής ● Ολοκλήρωση ροών μάζας και ενέργειας σε βιομηχανικό σύμπλεγμα ● Βασικά στοιχεία διαμόρφωσης περιβαλλοντικής πολιτικής ● Παραδείγματα βιομηχανικής οικολογίας 8. Χημικά στο περιβάλλον και δημόσια υγεία ● Μηχανισμοί ανθρώπινης έκθεσης σε περιβαλλοντικά χημικά ● Μέθοδοι αποτίμησης των επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία ● Βελτιστοποίηση σύνθεσης νέων χημικών μέσω ΑΚΖ και ανάλυση έκθεσης/τοξικότητας

Το μάθημα στοχεύει στην εξοικείωση των φοιτητών-τριων με την Αγγλική ειδική γλώσσα και ορολογία όπως χρησιμοποιείται σε διάφορα κειμενικά είδη στην επιστήμη της Χημικής Μηχανικής. Παράλληλα επιδιώκεται η ανάπτυξη ειδικών δεξιοτήτων έτσι ώστε οι φοιτητές-τριες να ανταποκρίνονται σε γενικές και ειδικές περιστάσεις επικοινωνίας. Το επίπεδο γλωσσομάθειας που απαιτείται για την παρακολούθηση του μαθήματος είναι Β1, και η ύλη αναπτύσσεται με βάση τα θέματα:             What Chemical Engineers Do.  The Periodic Table of Elements.                 Simple Distillation. Fractional Distillation. Reporting an Experiment.       Writing a Laboratory Report     Heat Exchangers. The Scientific Thought.      Industrial Solid Wastes. Scientific Writing: Descriptions.               Air Pollution. Scientific Writing: Comparing.  Style & Format of a Scientific Article.    Aluminum. The Extraction of Metals.                 Petroleum Processing.                Ethical Dilemmas in Engineering.

Αντικείμενο του μαθήματος είναι ο υπολογισμός των επιπτώσεων σε ανθρώπους και υλικά από φωτιές, εκρήξεις ή διασπορά τοξικών ρύπων. Πιο αναλυτικά 1) Αρχικά μελετάται η πιθανότητα να συμβεί ένα ατύχημα. 2) Μελετώνται οι τύποι φωτιάς, και ο υπολογισμός της θερμικής ακτινοβολίας. Από τη θερμική ακτινοβολία υπολογίζεται η πιθανότητα εγκαυμάτων ή θανάτων αλλά και οι επιπτώσεις σε υλικά. 3) Δίνεται έμφαση στις εκρήξεις αερίου νέφους και ειδικότερα στον υπολογισμό της υπερπίεσης που δημιουργείται. Από το μέγεθος της υπερπίεσης υπολογίζονται οι έμμεσες και άμεσες επιπτώσεις στον άνθρωπο και στα υλικά. 4) Μελετάται η συνεχής ή στιγμιαία διασπορά τοξικών ρύπων, ελαφρών ή μη και οι επιπτώσεις τους στους ανθρώπους. 5) Δίνεται μία σύντομη ανασκόπηση αιτίων που εμφανίζονται σε εξοπλισμό. 6) Μελετώνται διάφορα τυπικά μεγάλα βιομηχανικά ατυχήματα.

Αντικείμενο του μαθήματος είναι οι σύγχρονες υπολογιστικές μέθοδοι που εφαρμόζονται στον υπολογισμό των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων και των ιδιοτήτων μεταφοράς των μιγμάτων. 1. Για τον υπολογισμό της ενθαλπίας, εντροπίας, πυκνότητας και συντελεστή πτητικότητας μιγμάτων, χρησιμοποιούνται γενικευμένες καταστατικές εξισώσεις (Peng-Robinson, Bennedict-Web-Rubin). Επίσης εφαρμόζονται μοντέλα αντίστοιχων καταστάσεων τριών παρα¬μέτρων (Lee-Kesler) και τεσσάρων παραμέτρων (Wu-Stiel). 2. Ο συντελεστής ενεργότητας υπολογίζεται με τη χρήση μοντέλων όπως Wilson, NRTL, UNIQUAC, κ.α. 3. Πλήρης υπολογισμός ισορροπίας φάσεων μιγμάτων. Ισορροπία αερίου – υγρού και υγρού – υγρού. Υπολογισμοί εκτόνωσης. 4. Υπολογισμός ιδιοτήτων μεταφοράς. Θερμική αγωγιμότητα και ιξώδες αερίων και υγρών μιγμάτων

Γενική εισαγωγή στα Φαινόμενα Μεταφοράς. Μοριακοί μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας, μάζας και ορμής. Συντελεστές μοριακής μεταφοράς και απλές συσχετίσεις από την κινητική θεωρία. Μοριακές ροές σε τρείς διαστάσεις. Γενικό ισοζύγιο μεταφερομένου μεγέθους. Μεταφορά με συναγωγή. Εξαγωγή διαφορικών εξισώσεων διατήρησης για τη μεταφορά θερμότητας και μάζας. Στατική των ρευστών και εξαγωγή των διαφορικών εξισώσεων μεταφοράς ορμής. Σύνοψη των εξισώσεων μεταφοράς και των οριακών συνθηκών. Συστηματική κατάστρωση και λύση προβλημάτων μονοδιάστατης μεταφοράς θερμότητας, μάζας και ορμής με βάση τις γενικές εξισώσεις διατήρησης.

Ηλεκτρικό φορτίο, Νόμος του Coulomb. Ηλεκτρικό Πεδίο, Ένταση, Νόμος του Gauss, Δυναμικό. Ενέργεια Κατανομής Φορτίων, Πυκνωτές και Διηλεκτρικά. Ηλεκτρικό Ρεύμα, Αντίσταση και Νόμος του Ohm. Νόμοι του Kirchoff, Κυκλώματα RC,. Μαγνητικό Πεδίο, Δυνάμεις, Πηγές Μαγνητικού Πεδίου, Νόμος των Biot-Savart. Νόμος του Ampère, Μαγνητισμός στην Ύλη. Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή, Κυκλώματα RLC. Εξισώσεις του Maxwell, Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα και Διάδοση 

Γεωμετρική Οπτική, Κυματική Οπτική, Πόλωση, Συμβολή, Περίθλαση, Πρίσματα. Οπτικά Στοιχεία και Όργανα: Φακοί, Σφάλματα φακών, Αχρωματικά συστήματα, Οπτικές ίνες, Φωτογραφική Μηχανή, Μικροσκόπιο, Τηλεσκόπιο, Fabry-Perot, Συμβολόμετρα, Ολογραφία, Πολωτικά Πλακίδια, Φράγμα Περίθλασης, Φασματόμετρα. Πηγές φωτός, Συμφωνία και Λέιζερ. 

Το μάθημα αφορά στους παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη μεταφορά μιας εργαστηριακής σύνθεσης στερεών υλικών σε μια μεγάλης κλίμακας παραγωγική διαδικασία όπου οι διεργασίες λαμβάνουν χώρα υπό διαφορετικές συνθήκες. Συζητούνται οι επιδράσεις όλων αυτών των φαινόμενων στις τελικές ιδιότητες των υλικών, οι κατευθύνσεις προς τις οποίες αναπτύσσονται αποκλίσεις καθώς και τρόποι αντιμετώπισής τους. 

Mετά το πέρας των μαθημάτων και των ασκήσεων οι φοιτητές θα μπορούν:

  • 1. Να αντιληφθούν τη σημασία της σχεδιομελέτης και των προδιαγραφών - τυποποίησης για τη σχεδίαση απλών εξαρτημάτων.
  • 2. Να αναγνωρίζουν διάφορα βιομηχανικά σχέδια.
  • 3. Να σχεδιάζουν απλά κατασκευαστικά σχέδια σε όψεις σε σύντομο χρόνο (ταχύτητα σχεδίασης).
  • 4. Να είναι σε θέση να πραγματοποιούν τα παραπάνω τόσο στο χαρτί όσο και σε προγράμματα σχεδίασης σε Η/Υ (CAD). 

Το μάθημα έχει ως σκοπό να μεταδώσει τις βασικές γνώσεις βιολογίας στους επιστήμονες που ενδιαφέρονται να χρησιμοποιήσουν βιολογικές αρχές προς την επίλυση τεχνολογικών προβλημάτων. Η Βιολογία έχει σημαντική θέση στην επίλυση παγκόσμιων προκλήσεων όπως καλύτερη ιατροφαρμακευτική περίθαλψη, καθαρότερο περιβάλλον, ενέργεια, τρόφιμα και γενικότερα καλύτερη ποιότητα ζωής. Για να μπορεί να εφαρμόζει τις αρχές της Βιολογίας για την επίλυση σύγχρονων προβλημάτων, ο νέος επιστήμονας πρέπει να καταλαβαίνει εις βάθος τις αρχές αυτές. 

Ορισμός και κατηγορίες στερεών καυσίμων. Διεργασίες καύσης και εκπομπές ρύπων. Έλεγχος αέριων ρυπαντών. Ορισμός και κατάταξη στερεών αποβλήτων. Διαχείριση στερεών αποβλήτων και τεχνολογίες αντιρρύπανσης. Επεξεργασία αποβλήτων. Βιολογικές διεργασίες επεηεργασίας στερεών αποβλήτων για ανάκτηση ενέργειας. 

Ορισμός και ερμηνεία της βιομηχανικής οικολογίας. Βασικές έννοιες και υπολογισμοί οικονομικών φυσικών πόρων. Κατανόηση της ενέργειας και εξέργειας. Ενεργειακή ανάλυση διεργασιών. Ανάλυση κύκλου ζωής. Διαμόρφωση βιομηχανικού οικοσυστήματος. 

Οι φοιτητές αναμένεται με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος να είναι σε θέση να:

  • 1. Να αναγνωρίζουν και να κατατάσσουν τους κινδύνους της παραγωγικής διαδικασίας για την ασφάλεια ενός τροφίμου
  • 2. Να μπορούν να συντάξουν μια μελέτη HACCP/ISO
  • 3.Να εντοπίζουν και να ξέρουν πώς να ελέγξουν τους παράγοντες ποιότητας των προϊόντων
  • 4.Θα εξοικειωθούν με τα διαφορετικά είδη συσκευασιών
  • 5. Θα είναι σε θέση να προσδιορίζουν τη διάρκεια ζωής ενός τροφίμου

Βασικές αρχές και υπολογισμοί στη Χημική Μηχανική 

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις πρώτης τάξης: ορισμοί, ταξινόμηση, λύσεις μέθοδοι επίλυσης (χωρισμός μεταβλητών, πλήρεις, ολοκληρωτικοί παράγοντες, Bernoulli, Ricatti). Μοντελοποίηση αυτών σε φυσικά προβλήματα. Γραμμικές διαφορικές εξισώσεις 2ης και ανώτερης τάξης με σταθερούς ή μεταβλητούς συντελεστές: ορισμοί, oρίζουσα Wronsky, μέθοδοι επίλυσης, υποβιβασμός τάξης, μέθοδος μεταβολής σταθερών. Μέθοδος προσδιοριστέων συντελεστών για γραμμικές δ.ε. με σταθερούς συντελεστές. Συστήματα γραμμικών διαφορικών εξισώσεων (μέθοδος απαλοιφής, μέθοδος πινάκων). Μετασχηματισμός Laplace και αντίστροφος μετασχηματισμός Laplace: Oρισμoί, ιδιότητες και εφαρμογές στην επίλυση γραμμικών δ.ε., συστημάτων δ.ε και ολοκληροδιαφορικών εξισώσεων με σταθερούς συντελεστές. Συναρτήσεις Dirac και Γάμμα. Μια εισαγωγή στις σειρές Fourier. Συνθήκες Dirichlet. Τυπος Parseval.

Η εξειδίκευση των παραδοσιακών διεργασιών υπόβαθρου της Χημικής Μηχανικής στην ανάπτυξη και εφαρμογή τους στην επεξεργασία των τροφίμων. Βασικός στόχος είναι η απόκτηση από την πλευρά των φοιτητών τις κατάλληλες πληροφορίες μάθησης των διαδικασιών παραγωγής των τροφίμων ώστε να τις ικανοποιήσουν: - σαν εισαγωγή στη μύηση των διεργασιών παραγωγής για μια επιτυχημένη σταδιοδρομία ως μηχανικού τροφίμων στις βιομηχανίες του κλάδου των τροφίμων, και - σαν ερευνητές ως οδηγό στην κατεύθυνση της μελλοντικής έρευνας σε θέματα ανάπτυξης νέων τεχνολογιών και διεργασιών.