Chemical Industries I

Instructor: Christina Siontorou
Course Code: ΤΕΠΑΡ01-2
Semester: 3rd (Fall)
Requirements: Introduction to Physical Sciences (for students with student ids starting from T22 and later)
Language of Teaching: Greek
European Credit Transfer and Accumulation System (ECTS): 5,5

Description

OBJECTIVE

The course aims to familiarize students with production and products of the inorganic chemical industry: mining products, acids and fertilizers, ceramics, iron and steal, gases During the lectures many case studies are presented focusing on topics of (a) chemical technology and flow charts (b) process operating parameters that influence the quality and properties of the final products, (c) water and materials saving, (d) industrial by‐product exploitation and recycling, (e) environmental emissions.
Upon successful completion of the course, the students will be able to:

Demonstrate knowledge and handle the basic chemical technology concepts of industrial production of broad-use inorganic materials/products
Use the methods presented for solving problems in inorganic systems
Demonstrate knowledge on design and operational parameters of inorganic industry
Handle the methods used in the determination of techno-economic production parameters for yielding products conforming to the required specifications

ΣΤΟΧΟΙ & ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος παρέχονται μελέτες περιπτώσεις που εστιάζουν σε θέματα:

χημικής τεχνολογίας και διαγραμμάτων ροής,
λειτουργικών παραμέτρων της παραγωγικής διαδικασίας με επίπτωση στην ποιότητα και τις ιδιότητες των τελικών προϊόντων,
εξοικονόμησης νερού και υλικών,
αξιοποίησης βιομηχανικών παραπροϊόντων και ανακύκλωσης,
περιβαλλοντικών εκπομπών.

Επιπλέον, στο eclass αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων, διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες και ασκήσεις για εξάσκηση.

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Βιβλίο [18548719]: Ανόργανη Χημική Τεχνολογία, Σδούκου Α., Πομώνη Φ.

Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

Journal of Cleaner Production
Critical Reviews in Environmental Science and Technology
Journal of Hazardous Materials

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ / ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ

85% από τις γραπτές εξετάσεις
15% από τις εργασίες που δίνονται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου (σε προαιρετική βάση)

Η εξεταστέα ύλη του μαθήματος ανακοινώνεται στο eclass μετά το τελευταίο μάθημα του εξαμήνου. Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται ως εξής:

Κατά 85% από τις γραπτές εξετάσεις, δίωρης διάρκειας, στην εξεταστική περίοδο του χειμερινού εξαμήνου και, σε περίπτωση αποτυχίας, στην επαναληπτική εξεταστική περίοδο του Σεπτεμβρίου.
Κατά 15% από τις εργασίες που δίνονται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου (σε προαιρετική βάση).

Η γραπτή εξέταση περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων/ασκήσεων και διεξάγεται με ανοικτά βιβλία.
Οι φοιτητές/τριες με ειδικές μαθησιακές δυσκολίες στην γραφή και στην ανάγνωση (όπως αυτές πιστοποιούνται και χαρακτηρίζονται από αρμόδιο φορέα) εξετάζονται βάσει της προβλεπόμενης από το Τμήμα διαδικασίας.

ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ & ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ

Διδασκαλία: : Διαλέξεις με σύγχρονα οπτικοακουστικά μέσα, υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας eclass
Επικοινωνία με τους φοιτητές: email, πλατφόρμα eclass

ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΟ ΠΛΑΝΟ

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος θα συζητηθούν τα ακόλουθα:

Εβδομάδα	Περιεχόμενα Μαθήματος
1η	Εισαγωγή στους ανόργανους βιομηχανικούς κλάδους: χαρακτηριστικές βιομηχανίες, διαγράμματα ροής, φυσικές και χημικές διεργασίες, διαχείριση παραπροϊόντων, αποβλήτων και αέριων εκπομπών, κάθετη και οριζόντια ολοκλήρωση. Υπολογιστικά θέματα: Εκφράσεις περιεκτικότητας & μετατροπές
2η	Η χρήση του νερού στη βιομηχανία: βασικές εφαρμογές, κατανάλωση νερού στις εξορυκτικές δραστηριότητες και στην παραγωγή προϊόντων, επεξεργασία νερού, ανακύκλωση και αφαλάτωση. Υπολογιστικά θέματα: Αραίωση/συμπύκνωση υδατικών διαλυμάτων – Υγρασία πρώτων υλών & προϊόντων
3η	Ελληνικές μεταλλευτικές επιχειρήσεις Ι: χυτοσίδηρος και χάλυβας. Μελέτη περίπτωσης: Περιβαλλοντική υποβάθμιση από εξορυκτικές δραστηριότητες και τρόποι αποκατάστασης Υπολογιστικά θέματα: Καθαρότητα α΄ ύλης και ποιοτικός έλεγχος Παράδοση 1^ης Εργασίας
4η	Ειδικές εφαρμογές παραγωγής και μεταποίησης μεταλλευτικών προϊόντων σιδήρου: διαμόρφωση υποδειγμάτων και εκτίμηση παραμέτρων. Υπολογιστικά θέματα: Αναγωγή σιδηρομεταλλεύματος (άμεση και έμμεση) – Εμπλουτισμός προϊόντος
5η	Ελληνικές μεταλλευτικές επιχειρήσεις ΙΙ: παραγωγή άλλων μετάλλων και κραμάτων από πρωτογενή και δευτερογενή (ανακυκλούμενα) υλικά. Υπολογιστικά θέματα: Επεξεργασία ορυκτών ποικίλης σύστασης – Ποιοτικός & ποσοτικός προσδιορισμός τελικών προϊόντων Παράδοση 2^ης Εργασίας
6η	Βιομηχανία αλουμινίου: πρώτες ύλες, μέθοδοι παραγωγής, ενεργειακές απαιτήσεις και εξοικονόμηση ενέργειας. Υπολογιστικά θέματα: Παραγωγή αλουμίνας και αλουμινίου από βωξίτη
7η	Βελτιστοποίηση παραγωγής στη βιομηχανία αλουμινίου με τεχνο-οικονομικά και περιβαλλοντικά κριτήρια. Μελέτη περίπτωσης: Εξοικονόμηση υλικών και ενέργειας στην παραγωγή αλουμινίου
8η	Αξιοποίηση παραπροϊόντων από την παραγωγή ενέργειας. Μελέτη περίπτωσης: Συμπαραγωγή καύσιμου αερίου και πρώτων υλών Παράδοση 3^ης Εργασίας
9η	Βιομηχανία δομικών υλικών: πρώτες ύλες, παραγωγή, προϊόντα, χρήσεις. Μελέτη περίπτωσης: Επιλογή πρώτων υλών για την παραγωγή δομικών υλικών και ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού κόστους – Ανακύκλωση και εναλλακτικές χρήσεις δομικών απορριμμάτων
10η	Ειδικές εφαρμογές υπολογισμού σύστασης τελικού προϊόντος από δεδομένη πρώτη ύλη και ανάμιξης πρώτων υλών για την παραγωγή προϊόντος βάσει προδιαγραφών.
11η	Βιομηχανία λιπασμάτων: φωσφορικά, αζωτούχα, καλιούχα. Μελέτη περίπτωσης: Παραγωγή φωσφορικών και καλιούχων λιπασμάτων Παράδοση 4^ης Εργασίας
12η	Παραγωγή αερίων Μελέτη περίπτωσης: παραγωγή αμμωνίας
13η	Επαναληπτικά θέματα. Παράδοση 5^ης Εργασίας