Αρχές Παραγωγής και Διαχείρισης Υλικών και Ενέργειας

Bασικός σκοπός του μαθήματος είναι η εκμάθηση διενέργειας θεμελιωδών υπολογισμών που αφορούν την κατεργασία φυσικών πρώτων υλών, ενδιάμεσων προϊόντων ή παραπροϊόντων ώστε να παραχθούν χρήσιμα και οικονομικής αξίας τελικά προϊόντα.

Οι χημικές και μεταλλουργικές διεργασίες που πραγματοποιούνται στα πλαίσια των μεταλλευτικών και μεταλλουργικών δραστηριοτήτων συνδέονται άμεσα με κάποιου είδους παραγωγή ή κατανάλωση μάζας και ενέργειας. Ο υπολογισμός της μάζας και της ενέργειας που απαιτείται για την πραγματοποίηση μιας κατεργασίας είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που καθορίζουν το κόστος των υλικών/προϊόντων που παράγονται σε αυτήν και αποτελεί από τους σημαντικότερους δείκτες αξιολόγησης του περιβαλλοντικού του αποτυπώματος και χρησιμοποιείται ευρύτατα στην αποτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των παραγωγικών κατεργασιών με τη μεθοδολογία της Ανάλυσης του Κύκλου Ζωής.

Περιγραφή

  1. Φυσικές ιδιότητες και μονάδες μέτρησης τους
  2. Θεμελιώδεις έννοιες της χημικής και μεταλλουργικής μηχανικής
  3. Χημική εξίσωση – Προσδιορισμός στοιχειομετρικών συντελεστών
  4. Χημικές αντιδράσεις
    • Βαθμός προόδου χημικής αντίδρασης
    • Βαθμός μετατροπής αντιδρώντων
  5. Πρώτες ύλες και τελικά προϊόντα
  6. Φυσικές και χημικές διεργασίες
    • Ρεύματα διεργασιών
    • Διαγράμματα ροής
  7. Θεμελιώδεις αρχές ισοζυγίων μάζας
    • Αρχή διατήρησης της μάζας σε ανοικτά συστήματα
    • Ολικό ισοζύγιο μάζας (χημικού στοιχείου, χημικής ένωσης σε σύστημα χωρίς αντίδραση και με χημική αντίδραση)
    • Μεθοδολογία επίλυσης προβλημάτων ισοζυγίων υλικών
  8. Θεμελιώδεις αρχές ισοζυγίων ενέργειας
    • Θεμελιώδεις έννοιες
    • Ισοζύγιο ενέργειας σε κλειστό σύστημα
    • Ειδική θερμότητα υπό σταθερή πίεση
    • Ενθαλπία χημικών αντιδράσεων
    • Συμπαραγωγή Θερμότητας & Έργου,
  9. Γενική εξίσωση ισοζυγίου ενέργειας
    • Ρυθμός εισόδου ενέργειας στο σύστημα
    • Ρυθμός εξόδου ενέργειας από το σύστημα
    • Καθαρός ρυθμός μεταβολής ενέργειας εντός του συστήματος
  10. Θεωρία της καύσης, μετατροπή της χημικής ενέργειας των καυσίμων σε θερμική ενέργεια, τύποι καυστήρων
  11. Καύσιμα και θερμογόνος δύναμη (άνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο, βιοκαύσιμα, «πράσινα μίγματα» κλπ.)

Σύνδεσμος στο Helios: https://helios.ntua.gr/enrol/index.php?id=2088