Μαθήματα2018-10-02T17:27:17+00:00

Περιεχόμενο Μαθημάτων

Κ. Καρατάσος, Ι. Τσιβιντζέλης

Νόμοι της θερμοδυναμικής και θεμελιώδεις έννοιες, θεμελιώδεις συναρτήσεις, ισορροπία και ευστάθεια, χημική ισορροπία. Εισαγωγή στη στατιστική θερμοδυναμική: Κβαντικές καταστά-σεις και συναρτήσεις διαμερισμού, το κανονικό σύνολο, το μικροκανονικό σύνολο, το μέγιστο κανονικό σύνολο, το σύνολο NPT, η συνάρτηση διαμερισμού για το ιδανικό αέριο, η συνάρ-τηση διαμερισμού ενός πραγματικού ρευστού, καταστατικές εξισώσεις αρχόμενες από τη στα-τιστική θερμοδυναμική. Ισορροπία φάσεων μιγμάτων για διεργασίες διαχωρισμού: Ισορροπία Υγρού – Ατμών και Υγρού-Υγρού, ισορροπία τριών φάσεων, διαγράμματα φάσεων (τύποι Ι-VI με βάση το διαχωρισμό Scott και van Konynenburg), ισορροπία στερεού – υγρού, μετασταθής ισορροπία, περιγραφή συστημάτων με καταστατικές εξισώσεις αρχόμενες από τη στατιστική θερμοδυναμική. Θερμοδυναμική διαλυμάτων πολυμερών και βιολογικών μακρομορίων. Θερ-μοδυναμική των επιφανειών και νανοσυστημάτων. Θερμοδυναμική συστημάτων με ηλεκτρο-λύτες. Θερμοδυναμική βιολογικών διεργασιών. Θερμοδυναμική και περιβάλλον. Συστήματα παραγωγής ενέργειας – θερμοδυναμική θεώρηση

Α. Λεμονίδου, Α. Σαλίφογλου

Το μάθημα στοχεύει στη μεταφορά ολοκληρωμένης και ταυτόχρονα στοχευμένης γνώσης στην κινητική χημικών και βιοχημικών διεργασιών. Η βασική φύση της γνώσης αυτής σκιαγραφεί το πεδίο εφαρμογών σε ενζυμικές και μη ενζυμικές διεργασίες. Δεδομένου δε ότι η κινητική απο-τελεί βασικό άξονα κατανόησης πληθώρας καταλυτικών διεργασιών σε ερευνητική και βιομη-χανική κλίμακα, η εντρύφηση και εμπέδωση των αρχών που διέπουν αυτήν αποτελούν θεμέ-λια απόκτησης κρίσης στην διερεύνηση-κατανόηση (βιο)χημικών (αντι)δράσεων. Ο συνδυα-σμός θεωρητικής γνώσης, εφαρμογών στη χημική μηχανική και προσομοίωσης χημικής κινητι-κής αντιδράσεων μέσω μοντελοποίησης συνθέτουν ολοκληρωμένη εμπειρία που αναζητά ο μεταπτυχιακός φοιτητής στη (βιο)χημική μηχανική.
• Iδιότητες αντιδράσεων
• Εξισώσεις και ανάλυση δεδομένων ρυθμού
• Κινητική καταλυτικών αντιδράσεων
• Βιοκατάλυση
• Μηχανισμοί αντιδράσεων
• Ενζυματική έναντι μη ενζυματικής κατάλυσης
• Προσομοίωση χημικής κινητικής αντιδράσεων

Γ. Καραπέτσας

• Εξισώσεις Διατήρησης και Μεταφοράς. Διατήρηση μάζας, χημικών στοιχείων και ενέργειας σε ολοκληρωτική & διαφορική μορφή. Διάχυση & αγωγή. Αρχικές & συνοριακές συνθήκες σε σταθερές και κινούμενες διεπιφάνειες.
• Μεταφορά Θερμότητας και Μάζας σε Στάσιμο Μέσο. Αγωγή και διάχυση σε μόνιμη και μη μόνιμη κατάσταση. Διάχυση με χημική αντίδραση. Προβλήματα αλλαγής φάσης. Στοιχεία διαταραχών και πεπερασμένου μετασχηματισμού Fourier.
• Μηχανική Ρευστών. Διατήρηση γραμμικής ορμής. Μεταφορά ορμής με μικρούς και μεγάλους Reynolds μέσα σε αγωγούς και γύρω από σώματα. Οριακά στρώματα ορμής.
• Συναγωγή Θερμότητας και Μάζας. Μεταφορά σε στρωτή ροή μέσα σε αγωγούς ή γύρω από σώματα. Οριακά στρώματα θερμοκρασίας ή συγκέντρωσης. Ελεύθερη συναγωγή.
• Σύγχρονη μεταφορά Θερμότητας και Μάζας. Μη ισόθερμη μεταφορά μάζας. Επίδραση μεταφοράς μάζας στους συντελεστές μεταφοράς θερμότητας και μάζας.

Α. Αγγελή
Το μάθημα έχει ως σκοπό να μεταδώσει τις βασικές γνώσεις βιολογίας στους επιστήμονες που ενδιαφέρονται να χρησιμοποιήσουν βιολογικές αρχές προς την επίλυση τεχνολογικών προ-βλημάτων. Η Βιολογία έχει σημαντική θέση στην επίλυση παγκόσμιων προκλήσεων όπως καλύ-τερη ιατροφαρμακευτική περίθαλψη, καθαρότερο περιβάλλον, ενέργεια, τρόφιμα και γενι-κότερα 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. Θέματα που θα καλυφθούν :
I. Bιολογική ιεραρχία: Κατηγορίες βιολογικών δομών; Δομή και δυναμική των κυττάρων, Κύτ-ταρα, ιστοί, όργανα, Ενεργειακές ανάγκες, Ενδοκυττάρια κίνηση, Διακυτταρική μεταφορά, Εξωκυττάρια κίνηση.
II. Bιολογικό περιβάλλον: Το υδάτινο περιβάλλον, Το αέριο περιβάλλον, Θρεπτικά συστατικά, Καταβολίτες/ Απόβλητα; Επίδραση θερμοκρασίας και πίεσης, Διατήρηση σταθερότητας, ο-μοιόσταση
III. Βιολογικές αποκρίσεις: Υπερπληθυσμιακή επίδραση, Μηχανικά & Χημικά ερεθίσματα, Αυ-τοέλεγχος; Προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον, Εξοικονόμηση ενέργειας και θρεπτικών συ-στατικών, Συνεργασία/ανταγωνισμός, Ανταγωνισμός και Επιλογή, Εξέλιξη μέσω περιβαλλοντι-κών πιέσεων, Επικοινωνία/Συντονισμός Κυττάρων, Το βιολογικό “ρολόι”, ρυθμική συμπεριφο-ρά , περιοδικότητα, Θάνατος.

Δ. Σαρηγιάννης

Το μάθημα θα εισάγει τους φοιτητές σε μια διεπιστημονική προσέγγιση των ενεργειακών και μη ενεργειακών φυσικών πόρων με στόχο τη διερεύνηση των βέλτιστων στρατηγικών για την βελτιστοποιημένη χρήση τους για την παραγωγή ενέργειας και άλλων οικονομικών αγαθών. Χρησιμοποιούνται τα παρακάτω αναλυτικά εργαλεία:
• Αξιολόγηση τεχνολογιών
• Οικονομική ανάλυση
• Ανάλυση πολιτικών ενέργειας και φυσικών πόρων
• Ενεργειακή ανάλυση και
• Διεπιστημονική αξιολόγηση βιωσιμότητας
• Πολυπαραγοντική βελτιστοποίηση συστημάτων
Οι φοιτητές θα εξεταστούν στο μάθημα με την παράδοση εργασίας πάνω σε επίκαιρα θέματα διαχείρισης ενεργειακών και φυσικών πόρων.

Σ.Β. Παράς – Α.Α. Μουζά

Το μάθημα αφορά το σχεδιασμό, προσομοίωση και βελτιστοποίηση διεργασιών που σχετίζο-νται με την παραγωγή ενός ευρέως φάσματος προϊόντων, όπως τρόφιμα, πετροχημικά κλπ. Οι φοιτητές θα εκπαιδευτούν στο να σχεδιάζουν βέλτιστα, τόσο από οικονομική όσο και από πε-ριβαλλοντική άποψη (εξοικονόμηση ενέργειας, περιορισμός αποβλήτων κλπ), είτε μια συ-σκευή διεργασιών είτε μια ολόκληρη παραγωγική διαδικασία, με χρήση προηγμένων τεχνικών και υπολογιστικών εργαλείων, συνδυάζοντας γνώσεις από διάφορα πεδία. Το μάθημα περι-λαμβάνει:
Σχεδιασμό διεργασιών (Process design) με χρήση προσομοιωτή διεργασιών (ASPENplus). Ο προσομοιωτής διεργασιών είναι ένα εργαλείο, το οποίο συμβάλλει στη γρήγορη μελέτη πολύ-πλοκων διεργασιών και προβλέπει τη συμπεριφορά μιας διεργασίας υπό την επίδραση του συνδυασμού διαφόρων παραμέτρων.
Σχεδιασμό συσκευών διεργασιών (Process equipment design) με χρήση λογισμικού Υπολογι-στικής Ρευστοδυναμικής (CFD). Χρησιμοποιώντας κώδικες CFD μπορούν να σχεδιαστούν τόσο συμβατικές όσο και καινοτόμες συσκευές και να μελετηθεί η λειτουργία τους.
Τεχνικές σχεδιασμού πειραμάτων (Design of Experiment, DOE) για τον καθορισμό των απαραί-τητων “ πειραμάτων” που περιγράφουν ικανοποιητικά την επίδραση των σχεδιαστικών μετα-βλητών σε συγκεκριμένη μεταβλητή απόκρισης.
Μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης (Response surface methodology, RSM) που είναι ένα σύ-νολο μαθηματικών και στατιστικών τεχνικών, οι οποίες βρίσκουν εφαρμογή στο σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση διεργασιών.
Μελέτες περίπτωσης (case studies) Εκπόνηση εκπαιδευτικού θέματος

Α. Μουζά, Α. Ασημοπούλου, Β. Ζασπάλης, Δ. Χριστόφιλος, Α. Σαλίφογλου, Ρ. Τζήμου, Μ. Μήτρακας, Ε. Τζιμπιλής

Σκοπός του μαθήματος είναι να εξοικειωθούν οι φοιτητές με τις δυνατότητες και τα πεδία ε-φαρμογών σύγχρονων τεχνικών μέτρησης. Αρχικά θα παρουσιαστούν οι βασικές αρχές της μέ-τρησης οι οποίες είναι ανεξάρτητες από το είδος της μέτρησης, αλλά σχετίζονται με τα λει-τουργικά χαρακτηριστικά των οργάνων και τη μεθοδολογία σχεδιασμού πειραμάτων (Design of Experiments, DOE). Θα ακολουθήσει μια σειρά σεμιναρίων που θα αφορούν προηγμένες τεχνικές μέτρησης και θα συνοδεύονται από επίδειξη αντίστοιχων οργάνων. Τα σεμινάρια πε-ριλαμβάνουν:
• τεχνικές ανάλυσης και χαρακτηρισμού στερεών, όπως η φασματοσκοπία Raman, η περί-θλαση ακτινών X,
• τεχνικές χημικής ανάλυσης μέσω ατομικής απορρόφησης, φασματοσκοπίας μάζας σε συνδυασμό με υγρή χρωματογραφία ή φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονι-σμού,
• μέτρηση ρευστομηχανικών μεγεθών με μη παρεμβατικές τεχνικές, όπως μ-PIV, μ-LIF, Ο-πτική μέτρηση ταχέως εξελισσόμενων φαινομένων

Ε. Μουτάφη
Επιδιωκόμενα αποτελέσματα : Η γνώση εφαρμοσμένων και θεωρητικών μαθηματικών και η αξιοποίηση αυτών στην επιστήμη του Χημικού Μηχανικού ή σε προβλήματα διεπιστημονικής φύσης τεχνολογικού ενδιαφέροντος.
Απαιτούνται: βασικές γνώσεις γραμμικής άλγεβρας, διαφορικού-ολοκληρωτικού λογισμού μιας ή περισσοτέρων μεταβλητών, διανυσματικής ανάλυσης και συνήθων διαφορικών εξισώ-σεων.
Ύλη μαθήματος
Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις, Συστήματα Διαφορικών Εξισώσεων, Διαφορικές Εξισώσεις με Μερικές Παραγώγους (Εξισώσεις Υπερβολικού, Παραβολικού, Ελλειπτικού Τύπου) με προβλή-ματα αρχικών και συνοριακών τιμών,
Εφαρμογές των Διαφορικών Εξισώσεων στη Χημική Μηχανική: Μαθηματική Μοντελοποίηση σε Φαινόμενα Μεταφοράς (θερμότητας, μάζας, ορμής) και στον Σχεδιασμός και τη βελτιστο-ποίηση χημικών αντιδραστήρων και εγκαταστάσεων. Παραδείγματα και Εφαρμογές.

Α. Αγγελή, Σ.Β. Παράς

To μάθημα στοχεύει στην εκπαίδευση των φοιτητών στις βασικές αρχές και σύγχρονες τάσεις της Νανοϊατρικής, της Βιοϊατρικής Μηχανικής και της Ροής σε βιοϊατρικα συστήματα. Αποτε-λείται από δύο μέρη και περιλαμβάνει θεωρία και εργαστηριακή εξάσκηση. Η αξιολόγηση βασίζεται σε τελικό διαγώνισμα (μέρος Ι) και εκπόνηση θέματος (μέρος ΙΙ).
Μέρος Ι. Σκοπός είναι η εισαγωγή στη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος, η εμβάθυνση στις εξελίξεις και σύγχρονες τάσεις με παραδείγματα και οι κλινικές εφαρμογές τους (πχ στη χορήγηση φαρμάκων, ιστομηχανική, αναγεννητική ιατρική και ελάχιστα επεμβατική χει-ρουργική). Μεταξύ άλλων περιλαμβάνει:
• Βασικές αρχές Βιοϊατρικής Μηχανικής και Νανοϊατρικής.
• Εισαγωγή στη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος (μόρια, κύτταρα, εσωτερικές διεργασίες, σχέση δομής & λειτουργίας).
• Νανοϋλικά και ιατρικές εφαρμογές, Ελεγχόμενη χορήγηση φαρμάκων, αναγεννητι-κή ιατρική, ιστομηχανική, βιοηθική, τoξικότητα και ασφάλεια, επιχειρηματικότητα, προοπτικές.
Μέρος ΙΙ. Στόχος είναι η εκπαίδευση των φοιτητών στο να αντιμετωπίζουν προβλήματα που σχετίζονται με τη ροή των βιολογικών ρευστών στον ανθρώπινο οργανισμό. Το μάθημα α-σχολείται με την εφαρμογή υπολογιστικών και πειραματικών τεχνικών στη μελέτη της ροής των ρευστών στο καρδιαγγειακό και αναπνευστικό σύστημα του ανθρώπου, χρησιμοποιώ-ντας τεχνικές που σχετίζονται με τη ρευστομηχανική. Μεταξύ άλλων περιλαμβάνει:
• Βασικές έννοιες της ρευστομηχανικής με τις ιδιαιτερότητες των βιο-ιατρικών συ-στημάτων.
• Μελέτη της ροής του αίματος. σε ευθείς, καμπύλους και διακλαδισμένους αγω-γούς (αρτηρίες, πνευμονικοί βρόγχοι, by-pass ). Κατανομή ταχύτητας, πτώση πίεσης και κατανομή τοιχωματικής διατμητικής τάσης.
• Μελέτη της παθολογικής κατάστασης δημιουργίας θρόμβων και της αθηρογένε-σης.
• Αντιμετώπιση-μελέτη των προβλημάτων ροής με προηγμένες πειραματικές τεχνικές (μ-PIV, μ-LIF, επεξεργασία εικόνας) και υπολογιστική ρευστοδυναμική (CFD).

Α. Ασημοπούλου

Εισαγωγή. Βασικές έννοιες και ορισμοί. Διαδικασία ανακάλυψης και ανάπτυξης φαρμάκων.
Καινοτομία στη φαρμακευτική βιομηχανία- Νέα (καινοτόμα) φάρμακα – Γενόσημα φάρμακα- Ιδιότητες φαρμάκων – Εισαγωγή στη Φαρμακοκινητική – Φαρμακοδυναμική – Βιοδιαθεσιμότη-τα – Βιοϊσοδυναμία – Ανάλυση φαρμακευτικών σκευασμάτων – Ποιοτικός έλεγχος φαρμακευ-τικών σκευασμάτων – Ορθή βιομηχανική πρακτική (GMP) – Φαρμακευτικός ποιοτικός σχεδια-σμός (QbD) – Κλιμάκωση παραγωγής στη φαρμακευτική βιομηχανία: από το εργαστήριο στη βιομηχανική παραγωγή – Μελέτες περιπτώσεων – Ανάπτυξη διεργασιών στη φαρμακευτική βιομηχανία – Βιομηχανική παραγωγή φαρμάκων.
Δισκία – Καψάκια – Αλοιφές – Κρέμες – Γαλακτώματα – Εναιωρήματα – Μεταφορά φαρμα-κευτικών ουσιών. Σταθερότητα – Διάρκεια ζωής των φαρμακευτικών προϊόντων – Ρύπανση από φαρμακευτικές βιομηχανίες – Διαχείριση αποβλήτων.

Π. Βαρελτζής
Βιο-ενεργά συστατικά τροφίμων- Λειτουργικά τρόφιμα: δομή, φυσικές και χημικές ιδιότητες, απομόνωση από φυσικές πηγές, ενσωμάτωση στα τρόφιμα με έμφαση στο ρόλο της μηχανικής στη μορφοποίηση της δομής των συστατικών/τροφίμων. Σύνδεση λειτουργικών τροφίμων με τη διατροφή και την υγεία—ο ρόλος της μηχανικής τροφίμων.
Foodomics: ένας νέος κλάδος επιστήμης που μελετά τους τομείς των τροφίμων και της διατροφής εφαρμόζοντας εξελιγμένες τεχνολογίες για να βελτιώσει την υγεία και την εμπιστοσύνη των καταναλωτών. Περιγραφή των εργαλείων και των εφαρμογών.
Νέες τεχνικές στην επεξεργασία βιοενεργών συστατικών και παρασκευή τροφίμων: ενθυλάκωση, ξήρανση με καταιονισμό, λυοφιλίωση, εκχύλιση με υπερήχους, μικροκύματα και υπερκρίσιμα υγρά, επεξεργασία υπερ-υψηλής πίεσης, 3D εκτύπωση τροφίμων. Μεταφορά μάζας και ενέργειας, σχεδιασμός και βελτιστοποίηση των διεργασιών.

Δ. Σαρηγιάννης
Η συστημική βιολογία είναι η μαθηματική και υπολογιστική μοντελοποίηση πολύπλοκων βιολογικών συστημάτων. Έχει αναπτυχθεί ως αποτέλεσμα σύγκλισης και συνέργειας τριών επιστημονικών περιοχών:
• Ταχεία συσσώρευση λεπτομερειακής βιολογικής πληροφορίας σε υπομοριακό, μοριακό, κυτταρικό και φυσιολογικό επίπεδο.
• Τεχνολογική ανάπτυξη που μας επέτρεψε να αναλύσουμε βιολογικά συστήματα in vivo με τη χρήση αισθητήρων, απεικονιστικών τεχνικών, και μετρήσεων βιοδεικτών
• Συνδυαστική εξέλιξη μαθηματικών, φυσικών και υπολογιστικών τεχνικών που έχουν μεγαλύτερη ισχύ και είναι διαθέσιμες στο μεγαλύτερο μέρος της επιστημονικής κοινότητας από ποτέ.
Διεπιστημονικό επιστημονικό πεδίο που εστιάζει στις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μέσα στα βιολογικά συστήματα χρησιμοποιώντας μια ολιστική προσέγγιση στη βιολογική έρευνα. Το μάθημα συμπεριλαμβάνει διαλέξεις από τον υπεύθυνο διδάσκοντα, σεμινάρια από καλεσμένους καθηγητές και διεθνώς διαπρεπείς ερευνητές, και εργαστηριακές ασκήσεις για βιο-πληροφορική ανάλυση και προσομοίωση βιολογικών συστημάτων. Οι φοιτητές θα βαθμολογηθούν στη βάση των εργαστηριακών ασκήσεων και των σχετικών εκθέσεων και κατόπιν εκπόνησης εργασίας που θα παραδοθεί στο τέλος του μαθήματος

Α.Α. Μουζά, Χ. Χατζηδούκας
Στόχος του μαθήματος είναι να προσφέρει μια αναλυτική επισκόπηση σύγχρονων, αναδυόμενων τεχνικών και μεθόδων που χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό και την αποτελεσματική λειτουργία των βιοαντιδραστήρων, δεδομένου του ουσιαστικού ρόλου που επιτελούν ως “τεχνητοί βιότοποι” για τη συστηματική ανάπτυξη ή απλά διατήρηση των κυτταρικών καλλιεργειών. Επιχειρείται πολυδιάστατη προσέγγιση του παραπάνω στόχου που προϋποθέτει κατανόηση και σύνθεση βασικών αρχών της μηχανικής, της βιολογίας συστημάτων και της θεμελιώδους θεωρίας του σχεδιασμού διεργασιών.
Το μάθημα περιλαμβάνει:
Διαλέξεις, ασκήσει που αφορούν τα ακόλουθα γνωστικά αντικείμενα:
• Σύγχρονες προκλήσεις στο σχεδιασμό και τη λειτουργία βιοαντιδραστήρων
• Σχεδιασμός βιοαντιδραστήρων και δυναμική συμπεριφορά κυτταρικών καλλιεργειών
• Διφασικά συστήματα υγρού-αερίου και μεταφορά μάζας
• Πειραματικές τεχνικές μέτρησης
• Αποστείρωση σε βιομηχανικούς βιοαντιδραστήρες
• Μεθοδολογία κλιμάκωσης μεγέθους βιοαντιδραστήρων
• Εφαρμογές βιοαντιδραστήρων στην παραγωγή προϊόντων-Μελέτη περίπτωσης
• Σύζευξη βιοαντιδραστήρων με μετα-παραγωγικές διεργασίες
Εκπόνηση εκπαιδευτικού θέματος.

A. Σαλίφογλου
Βιοσύνθεση πρωτογενών και δευτερογενών μεταβολιτών, Ρύθμιση ενζυμικής παραγωγής, Κινητική ζύμωσης, Συνεχείς καλλιέργειες, Κινητική και μηχανική αποστείρωσης, Απομόνωση ενζύμων, Κινητική και ακινητοποίηση ενζύμων, Ενζυμικοί αντιδραστήρες, Εφαρμογές.
Το μάθημα προκαλεί και διεγείρει τη φυσική επιλογή νέας γνώσης που συνδέεται άμεσα με εφαρμογές στη μηχανική και τεχνολογία των ζυμώσεων, στη βιοχημική μηχανική, στη μικροβιολογία και στη γενετική. Η μεταφορά της διεπιστημονικής αυτής γνώσης στην ανάπτυξη βιοαντιδραστήρων, συμβατών με την τρέχουσα συνθετική βιολογία και καινοτομική βιομηχανική παραγωγή νέων (βιο)ϋλικών (π.χ. πρωτεΐνες, ένζυμα), προσφέρει ταυτόχρονα ευρύτητα εφαρμογών και στόχευση στο μεταπτυχιακό φοιτητή που επιδιώκει εντρύφηση στη νέα βιοτεχνολογία.
Ο τελικός βαθμός του μαθήματος στηρίζεται σε μια τελική περιεκτική εξέταση.

Ε. Κικκινίδης, Κ. Καρατάσος, Ι. Τσιβιντζέλης
Εισαγωγή στις προσομοιώσεις – Από το μοριακό επίπεδο στην προσομοίωση διεργασιών. Μοριακή προσομοίωση: Εισαγωγή στη μοριακή δυναμική και την προσομοίωση Monte Carlo, υπολογιστικές μέθοδοι για τη μελέτη της δομής και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των υλικών. Περιγραφή θερμοδυναμικών ιδιοτήτων καθαρών ρευστών και μιγμάτων – Θεωρίες μέσου πεδίου: Κυβικές καταστατικές εξισώσεις, μοντέλα συντελεστή ενεργότητας, συνδυασμός καταστατικών εξισώσεων και μοντέλων συντελεστή ενεργότητας, καταστατικές εξισώσεις για ρευστά με ισχυρές ειδικές αλληλεπιδράσεις, η θεωρία στατιστικώς συζευγμένου ρευστού (SAFT), η καταστατική εξίσωση CPA, η θεωρία πλεγματικού ρευστού δεσμών υδρογόνου, μοντέλα για συστήματα με ηλεκτρολύτες, εφαρμογές σε συστήματα με φαρμακευτικές ουσίες, βιολογικά μόρια και περιβαλλοντικά συστήματα, θερμοδυναμικά μοντέλα σε προσομοιωτές διεργασιών. Μεσοσκοπική μοντελοποίηση και προσομοίωση διεργασιών ισορροπίας και μεταφοράς: Το πλεγματικό ρευστό ως πρότυπο ρευστό και η σύνδεση του με το μοντέλο του Ising. Θερμοδυναμική του πλεγματικού ρευστού: Θεωρία συναρτησιακής πυκνότητας (DFT) με χρήση των μεθόδων: Monte Carlo, μέσου πεδίου (MFT), ισορροπία εντός νανοδομών: διαβρέχοντα και μη διαβρέχοντα ρευστά, σύγκριση με μεθόδους Monte Carlo και ρευστά τύπου Lenard Jones, διεργασίες μεταφοράς με χρήση πλεγματικών ρευστών, δυναμική θεωρία συναρτησιακής πυκνότητας (DDFT), DDFT με υδροδυναμικές αλληλεπιδράσεις, σύνδεση με άλλες θεωρίες μεταφοράς, διεργασίες μεταφοράς σε νανοδομές υπό συνθήκες πλήρους και μερικής διάβροχης, σύγκριση με μεθόδους μοριακής δυναμικής και ρευστά τύπου Lennard Jones.

Μ. Μήτρακας
Εισαγωγή: Υδρολογικός κύκλος, φυσικοχημικά και μικροβιολογικά χαρακτηριστικά του νερού, στρατηγική σχεδιασμού εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού.
Διεργασίες διαχωρισμού αιωρούμενων σωματιδίων: Κροκίδωση – συσσωμάτωση, καθίζηση – επίπλευση, διήθηση χώρου και επιφάνειας. Εργαστήριο διαχωρισμού αιωρούμενων σωματιδίων με κροκίδωση – συσσωμάτωση – διή¬θηση σε κλίνη άμμου με ταυτόχρονη μέτρηση μεταβολής της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων για την αξιολόγηση της διεργασίας.
Διεργασίες απολύμανσης: Μηχανισμοί απολύμανσης, είδη απολυμαντικών – UV, σχεδιασμός διεργασιών απολύμανσης, οζονισμός – βιομηχανικές εφαρμογές
Διεργασίες διαχωρισμού διαλυτών συστατικών από το νερό: Εκλεκτικές διεργασίες: Χημική ιζηματοποίηση – Προσρόφηση – Ιοντοεναλλαγή. Μη εκλεκτικές: Αντίστροφη ώσμωση – νανοδιήθηση
Επιλεγμένες διεργασίες επεξεργασίας νερού
Επίσκεψη σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού

Α. Λεμονίδου, Β. Ζασπάλης
Eφαρμογές των βασικών γνώσεων Χημικής Μηχανικής σε χημικές διεργασίες ενεργειακού και περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος με έμφαση στα συστήματα αντιδραστήρων
Η μελέτη των διεργασιών θα περιλαμβάνει:
• Βασικά χαρακτηριστικά της διεργασίας- Διαγράμματα ροής
• Θερμοδυναμική και κινητική των χημικών αντιδράσεων
• Βασικές αρχές σχεδιασμού αντιδραστήρων (σταθερής, κινούμενης, ρευστοστερεάς κλίνης,
• αντιδραστήρες μεμβράνης, αερίου-στερεού)
Διεργασίες υπό μελέτη:
• Καθαρισμός απαερίων από κινητές και στατικές πηγές
• Δέσμευση CO2 από απαέρια ενεργοβόρων βιομηχανιών
• Παραγωγή εναλλακτικών καυσίμων (Η2, CH3OH, συνθετικά καύσιμα)
• Παραγωγή περιβαλλοντικών συμβατικών καυσίμων
Εντατικοποίηση ενεργειακών διεργασιών – Εφαρμογή στην παραγωγή υδρογόνου – Συνδυασμένη αντίδραση και διαχωρισμός προϊόντων με χρήση στερεών ροφητικών

Δ. Σαρηγιάννης
Το μάθημα δίνει μια ολοκληρωμένη οπτική στην ολοκληρωμένη διαχείριση αποβλήτων με βάση τις αρχές της κυκλικής οικονομίας και της βιώσιμης ανάπτυξης. Δίνει βασικά ανταγωνιστικά εργαλεία για εργασία και επιστημονική έρευνα για την προώθηση της κυκλικής οικονομίας με σεβασμό στη προστασία της δημόσιας υγείας και της λειτουργίας του οικοσυστήματος.
• Εισαγωγή στη διαχείριση αποβλήτων και την κυκλική οικονομία – Βασικές αρχές
• Νομοθετικό πλαίσιο διαχείρισης στερεών αποβλήτων (εθνικό – κοινοτικό)
• Χαρακτηριστικά του ρεύματος στερεών αποβλήτων
• Πολιτικές και μέτρα πρόληψης δημιουργίας αποβλήτων
• Μείωση στην πηγή και τοξικότητα
• Αποκομιδή και Ανακύκλωση
• Κομποστοποίηση αστικών στερεών αποβλήτων
• Απόθεση σε ΧΥΤΥ
• Αποτέφρωση απορριμμάτων με ανάκτηση ενέργειας
• Αεριοποίηση και Πυρόλυση απορριμμάτων και υπολειμμάτων
• Βιολογικές διεργασίες επεξεργασίας στερεών αποβλήτων για ανάκτηση ενέργειας και παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας
• Εξόρυξη αστικών αποβλήτων
• Διαχείριση Επικίνδυνων Αποβλήτων
• Βιομηχανικά και Ιατρικά Απόβλητα – τεχνολογίες και συστήματα διαχείρισης
• Χωροθέτηση εγκαταστάσεων διαχείρισης στερεών αποβλήτων
• Συνδυασμένη διαχείριση στερεών και υγρών αποβλήτων
• Διαχείριση αποβλήτων και δημόσια υγεία – ένα παγκόσμιο πρόβλημα
Οι φοιτητές θα βαθμολογηθούν στη βάση εργασίας που θα παραδοθεί στο τέλος του εξαμήνου.

Μ. Ασσαέλ
Σκοπός του μαθήματος είναι η εκπαίδευση των φοιτητών στον υπολογισμό της συγκέντρωσης τοξικών ρύπων από μία διαρροή στην ατμόσφαιρα, αλλά και των επιπτώσεων αυτής της διασποράς. Συγχρόνως μελετώνται αναλυτικά τα μεγαλύτερα ατυχήματα διασποράς που έχουν γίνει. Χρησιμοποιείται λογισμικό που έχει γίνει στο εργαστήριο για την παραμετρική επίλυση και εξέταση περιπτώσεων διασποράς. Ολοκληρώνεται με τις Εικονικές Δίκες.
Πιο αναλυτικά η ύλη διαχωρίζεται ως ακολούθως:
• Εισαγωγή στα μεγάλα Βιομηχανικά Ατυχήματα μέσω εξέτασης και ανάλυσης βίντεο (Διαρροή χημικών, πυρηνικών, βιολογικών ουσιών, και ασύμμετρης απειλής).
• Διαρροή από σωλήνες, δοχεία, καμινάδες (Εξισώσεις διαρροής).
• Βασικές εξισώσεις διασποράς. Μετεωρολογικές συνθήκες, παράμετροι που υπεισέρχονται.
• Περιπτώσεις διασποράς. Υπολογισμοί συγκέντρωσης.
• Επιπτώσεις διασποράς τοξικού νέφους.
• Ασύμμετρη απειλή (Τοξικά αέρια σε τρομοκρατικές ενέργειες).
• Παραδείγματα case studies.
• Εικονικές δίκες.
our Content Goes Here