Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Η εφαρμογή των γνώσεων της Χημικής Μηχανικής στην ανάλυση, την προσομοίωση, τον σχεδιασμό, την ενεργειακή ολοκλήρωση, τη βελτιστοποίηση και τη χρηματοοικονομική αξιολόγηση μιας εγκατάστασης που παρουσιάζει σύγχρονο βιομηχανικό ενδιαφέρον.
Ειδικότερες επιδιώξεις / εκπαιδευτικοί στόχοι του μαθήματος είναι:
- Βιβλιογραφική ανασκόπηση
- - Επιλογή μεταξύ εναλλακτικών τεχνολογιών της υπό μελέτης εγκατάστασης
- Επιλογή τους τελικού διαγράμματος ροής
- Ισοζύγια μάζας και ενέργειας της μονάδας
- Εφαρμογή βασικού σχεδιασμού (λεπτομερής σχεδιασμός και διαστασιολόγηση π.χ. ενός εναλλάκτη θερμότητας, ενός καταλυτικού αντιδραστήρα κλπ) όσο και προηγμένου σχεδιασμού (π.χ. σύνθεση εναλλακτικών διαγραμμάτων ροής)
Χρησιμοποίηση εμπορικών προσομοιωτών
- Ενεργειακή ολοκλήρωση (αν είναι σκόπιμη)
- Χρηματοοικονομική αξιολόγηση
- Περιβαλλοντική αξιολόγηση μέσω αποτίμησης κύκλου ζωής (αν είναι σκόπιμη)
- Μελέτη αιτιών κινδύνου και λειτουργικότητας (αν είναι σκόπιμη)
- Συγγραφή τεχνικής έκθεσης
- Παρουσίαση αποτελεσμάτων.
Άλλοι Στόχοι
- Η ανάπτυξη και ανάδειξη ικανοτήτων συνεργασίας σε ομάδες
- Η συγγραφή και παρουσίαση μιας τεχνικής έκθεσης
- Η ανάπτυξη κριτικής και σχεδιαστικής ικανότητας
- Επιλογή διαγραμμάτων ροής ή συσκευών
- Προσομοίωση της εγκατάστασης με χρήση σύγχρονων υπολογιστικών εργαλείων.
- Βελτιστοποίηση συσκευών ή διεργασιών αυτών
- Η χρηματοοικονομική αξιολόγηση μιας βιομηχανικής εγκατάστασης με πραγματικά οικονομικά, τεχνικά και άλλα δεδομένα
- Η ενσωμάτωση ειδικών περιβαλλοντικών μελετών και μελετών ρίσκου και ανάλυσης κινδύνου ανάλογα με την υπό μελέτη εγκατάσταση
- Η τεχνική παρουσίαση της μελέτης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Υλοποίηση της Μελέτης
Χρήση σύγχρονων υπολογιστικών εργαλείων μοντελοποίησης και προσομοίωσης διεργασιών όπως το UniSim Design της Honeywell και το MATLAB της Mathworks.
Ανάλογα με την εγκατάσταση μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων μέσω αποτίμηση κύκλου ζωής και η μελέτη αιτιών κινδύνου και λειτουργικότητας (HAZOP).
Εκπόνηση της μελέτης σε ομάδες των 5 ατόμων (με ελάχιστες εξαιρέσεις).
Η επιλογή των ατόμων ανά ομάδα θα γίνει από τους διδάσκοντες με συγκεκριμένα κριτήρια που ακολουθούνται διεθνώς.
Κάθε ομάδα εκπροσωπεί μια εταιρεία συμβούλων/σχεδιαστών Xημικών Mηχανικών και Mηχανικών Διεργασιών (να αποφασιστεί το όνομα της εταιρείας και το λογότυπο της )
Κάθε ομάδα θα επιλέξει έναν εκπρόσωπο (team leader) καθώς και το όνομα της εταιρείας που εκπροσωπεί και θα τα γνωστοποίει στον επιβλέποντα
Η επίβλεψη της κάθε ομάδας θα γίνεται από έναν από τους διδάσκοντες.
Θα γίνονται συχνές υποχρεωτικές δια ζώσης συναντήσεις με τους επιβλέποντες.
Το περιεχόμενο και οι στόχοι των συναντήσεων θα ορίζονται αναλυτικά εκ των προτέρων.
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Ιωάννης Κ. Κούκος, Εισαγωγή στο Σχεδιασμό Χημικών Εργοστασίων, Εκδόσεις Τζιόλα, 2η Έκδοση, 2020
Ray Sinnott & Gavin Towler, Chemical Engineering Design, SI Edition, Butterworth-Heinemann, 6th Edition, 2020
Max Peters & Klaus Timmerhaus, Σχεδιασμός και οικονομική μελέτη εγκαταστάσεων για μηχανικούς, Εκδόσεις Τζιόλα, 5η Έκδοση, 2020 (με επίσης ελεύθερα διαθέσιμο εργαλείο υπολογισμών κόστους http://www.mhhe.com/engcs/chemical/peters/data/)
W.l. McCabe, J.C. Smith, P. Harriott, Βασικές Διεργασίες Χημικής Μηχανικής, 7η Έκδοση, 2015