Μαθήματα

Φυσικές Διεργασίες

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

  • Εισαγωγή στους διαχωρισμούς: Μηχανικοί διαχωρισμοί, διεργασίες μεταφοράς μάζας, άμεσες και έμμεσες διεργασίες, η έννοια του σχεδιασμού.
  • Mηχανικοί διαχωρισμοί -Διήθηση: Φίλτρα πλακούντα. Πτώση πίεσης στον πλακούντα. Ασυνεχή φίλτρα πίεσης. Ασυνεχή φίλτρα κενού. Συνεχή φίλτρα κενού. Φίλτρα πίεσης περιστροφικού τυμπάνου. Φυγοκεντρικοί διαχωρισμοί. Διηθητικά μέσα.
  • Απορρόφηση: Αρχές απορρόφησης. Συντελεστές μεταφοράς μάζας. Πύργοι με πληρωτικά υλικά, τυχαία και διατεταγμένα. Πύργοι με βαθμίδες. Επαφή μεταξύ υγρού και αερίου κατ’αντιρροή και ομορροή.
  • Ισοζύγια μάζας. Απορρόφηση πολλών συστατικών. Απορρόφηση με χημική αντίδραση. Διαχωρισμοί με μεμβράνες: Πορώδεις μεμβράνες, μεμβράνες πολυμερών. Δομή της μεμβράνης.
  • Καθαρότητα προϊόντος και απόδοση. Εφαρμογές. Διαχωρισμός αερίων. Διαχωρισμός υγρών. Μεμβράνες για την εκχύλιση υγρού-υγρού.
  • Ξήρανση: Αρχές ξήρανσης. Είδη ξηραντήρων. Μεταφορά θερμότητας στους ξηραντήρες. Υπολογισμός θερμικού καθήκοντος ξηραντήρα. Μονάδες μεταφοράς θερμότητας. Υγρασία ισορροπίας και ελεύθερη υγρασία. Υπολογισμός χρόνου ξήρανσης με σταθερές συνθήκες. Ξήρανση με ψύξη.
  • Προσρόφηση: Προσροφητικά υλικά και διεργασίες προσρόφησης. Προσροφητικές συσκευές σταθεροποιημένης κλίνης. Ισορροπία και ισόθερμες προσρόφησης. Ιονανταλλαγή. Χρωματογραφία.
  • Εναλλάκτες θερμότητας: Γενικός σχεδιασμός συσκευών ανταλλαγής θερμότητας. Εναλλάκτες κελύφους αυλών. Βαθμός απόδοσης πτερυγίου. Συμπυκνωτές και εξατμιστήρες. Μεταφορά θερμότητας σε κλίνες με πληρωτικό υλικό.

Μαθησιακοί Στόχοι

Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές κατανοούν τις βασικές φυσικές διεργασίες μεταφοράς μάζας και θερμότητας, σύγχρονες και παραδοσιακές, η γνώση των οποίων είναι απαραίτητη τόσο στην κατανόηση όσο και στην μελέτη εγκαταστάσεων διαχείρισης και καθαρισμού υγρών αποβλήτων, στην απογύμνωση αερίων ρευμάτων από ρύπους και τοξικές ουσίες και σε μικρότερη έκταση σε θέματα καθαρισμού μολυσμένων εδαφών.

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
  • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις.
  • Διερευνητική μάθηση και επίλυση προβλημάτων.
  • Λήψη αποφάσεων.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Ομαδική εργασία.
  • Εργασία σε διεθνές περιβάλλον.
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.
  • Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

  • Πρόσωπο με πρόσωπο.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

  • Χρήση Τ.Π.Ε. τόσο στις παραδόσεις των μαθημάτων όσο και στην εργαστηριακή εκπαίδευση με στόχο την πρόκληση διαλόγου με τους φοιτητές και την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης τους.
  • Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της  ηλεκτρονικής πλατφόρμας e‐class.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις39
Εργαστηριακές Ασκήσεις36
Σύνολο75

Αξιολόγηση Φοιτητών

Μέθοδος αξιολόγησης:

  • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης,
  • Εργαστηριακή Εργασία,
  • Ερωτήσεις ανάπτυξης.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. ΙΩΑΝΝΗΣ ΓΕΝΤΕΚΑΚΗΣ, ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕ.
  2. Ασσαέλ Μάρκος Ι.,Μαγγιλιώτου Μαρία Χ. Φυσικές διεργασίες, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε.
  3. H. Perry and D. Green “Perry’s Chemical Engineers Handbook, 8th ed.”, Mc Graw Hill International Editions 2007.
  4. Mafart, E. Beliard “Génie industriel alimentaire, tomes 1+2”, Dunod 2004.
  5. Saravakos & al: “Handbook of food processing equipment”, Kluwer Academics 2003.

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

  1. The Journal of Physical Chemistry A.
  2. Journal of Industrial and Engineering Chemistry.
  3. Processes.