Χημική Τεχνολογία

Σκοπός του ήταν να εισαγάγει τους νέους σπουδαστές στις μεθόδους και τις διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία, καθώς και να τους προσφέρει ως μάθημα υποδομής, βασικές γνώσεις για τις διεργασίες παραγωγής των υλικών που σχετίζονται με την ειδικότητάς τους, χωρίς όμως να τους καταπονήσει με εξειδικευμένα χημικά θέματα τα οποία δεν θα οδηγούσαν σε κανένα πρακτικό όφελος. Έτσι, δινόταν ιδιαίτερη έμφαση στο τμήμα της χημικής τεχνολογίας που σχετιζόταν με τις φυσικές και φυσικοχημικές διεργασίες, ενώ δεν ασχολούμασταν με καθαρά χημικές διεργασίες όπως η οργανική σύνθεση, η σύνθεση ανόργανων ουσιών (οξέα, βάσεις άλατα) κ.λπ.
Το μάθημα της Χημικής Τεχνολογίας αποτελεί προπομπό του μαθήματος της Τεχνολογίας των υλικών και ως μάθημα υποδομής πρέπει να δίνει τις απαραίτητες γνώσεις για την κατανόηση των μεθόδων και την περιγραφή των φαινομένων που εξετάζονται στα μαθήματα ειδικότητας. Τις υπάρχουσες εκτεταμένες σημειώσεις αποφάσισα πριν από ένα χρόνο να τις χρησιμοποιήσω ως πρόπλασμα για το βιβλίο.
Παρακάτω γίνεται μια επιγραμματική ανασκόπηση του γνωστικού αντικειμένου των κεφαλαίων του βιβλίου:

• Κεφάλαιο 1: Περιλαμβάνει εισαγωγή στη Χημική Τεχνολογία και εξετάζονται οι παράμετροι αξιολόγησης της απόδοσης των διεργασιών (δείκτες απόδοσης ισοζύγιο μάζας, ισοζύγιο ενέργειας, παραγωγικότητα και εντατικότητα ), καθώς επίσης αναλύονται όροι όπως η ποιότητα των προϊόντων, η επικινδυνότητα των ουσιών, κ.λπ.
• Κεφάλαια 2-3: Περιλαμβάνουν ανάλυση των όρων πρώτες ύλες, ορυκτά υλικά, διαθεσιμότητα των πρώτων υλών και αναλύονται οι μέθοδοι προετοιμασίας των στερεών πρώτων υλών (θραύση και άλεση). Επίσης παρουσιάζονται οι μέθοδοι προσδιορισμού και εκτίμησης της κατανομής των μεγεθών των κόκκων που περιέχονται σε ένα προϊόν άλεσης.
• Κεφάλαιο 4: Περιλαμβάνει τις φυσικοχημικές διεργασίες διαχωρισμού των συστατικών συστημάτων, Σ/Σ, Σ/Υ, Σ/Α, οι οποίες χρησιμοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία της βιομηχανίας. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην εφαρμογή των διεργασιών διαχωρισμού,στην εφαρμογή τους στα συστήματα αντιρρύπανσης της βιομηχανίας για την προστασία του περιβάλλοντος (π.χ. υπολογισμός δεξαμενών καθίζησης, κυκλώνες, σακόφιλτρα, ηλεκτροστατικά φίλτρα και διαχωριστές υγρής φάσης).
• Κεφάλαια 5-6-7-8: Αναλύονται τα φαινόμενα μεταφοράς με ιδιαίτερη έμφαση στην εφαρμογή τους στην αντιρρυπαντική τεχνολογία. (Διάχυση, φίλτρα προσρόφησης, φίλτρα απορρόφησης).
• Κεφάλαιο 9: Περιλαμβάνει εκτεταμένη εισαγωγή στην Τεχνολογία του νερού. Εξετάζονται οι παράμετροι ποιότητας του νερού, τα συστήματα καθαρισμού του πόσιμου νερού και παρουσιάζονται οι τεχνολογίες επεξεργασίας του νερού στη βιομηχανία οι οποίες έχουν όμως και βιομηχανικές εφαρμογές.
• Κεφάλαιο 10: Περιλαμβάνει σύντομη ανασκόπηση των πηγών ενέργειας που χρησιμοποιεί η βιομηχανία.
• Κεφάλαιο 11: Περιλαμβάνει βασικά στοιχεία Φυσικοχημείας τα οποία σχετίζονται με τη μελέτη των θεμάτων της Χημικής Τεχνολογίας. Ο σκοπός του κεφαλαίου αυτού είναι επικουρικός, και δίνει στον αναγνώστη μια άμεση πρόσβαση σε έννοιες που συναντά κατά τη μελέτη των χημικών διεργασιών (π.χ. Θερμοχημεία, χημική θερμοδυναμική, απορρόφηση και σκέδαση του φωτός από τα χημικά συστήματα, διαγράμματα φάσεων).
• Κεφάλαιο 12: Περιλαμβάνει τις βασικές αρχές της Ηλεκτροχημείας όπως η αγωγιμότητα των ιοντικών διαλυμάτων, τα γαλβανικά στοιχεία, οι συσσωρευτές, η ηλεκτρόλυση και η ηλεκτροχημική διάβρωση. Σκοπός του κεφαλαίου είναι να δώσει τις βασικές γνώσεις που απαιτούνται για τη μελέτη των ηλεκτροχημικών διεργασιών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, όπως είναι η ηλεκτρολυτική παραγωγή των μετάλλων, η επιμετάλλωση, ο ηλεκτρολυτικός καθαρισμός, η γαλβανοπλαστική και η μελέτη της διάβρωσης.
• Κεφάλαιο13: Περιλαμβάνει εκτεταμένη εισαγωγή στο πρόβλημα της Ρύπανσης και της Προστασίας του Περιβάλλοντος. Το κεφάλαιο αυτό συνδυαζόμενο με τα μέρη των κεφαλαίων 4-9 αποτελεί μια εκτεταμένη εισαγωγή στην Περιβαλλοντική Τεχνολογία.
• Κεφάλαιο14: Περιλαμβάνει εισαγωγή στην Τεχνολογία των Καυσίμων. Εξετάζονται τα είδη των καυσίμων, οι βασικές διεργασίες παραγωγής τους και οι παράμετροι ποιότητάς τους. Εξετάζεται επίσης η ρύπανση που προκαλείται από τη χρήση των καυσίμων.
• Κεφάλαιο15: Εξετάζονται οι μέθοδοι παραγωγής κεραμικών, γυαλιού και τσιμέντου. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη βιομηχανία του τσιμέντου λόγω της μεγάλης σημασίας του ως κατασκευαστικό υλικό.

Προτεινόμενη χρήση του βιβλίου

Ένας βασικός στόχος του βιβλίου είναι η χρησιμοποίησή του ως εκπαιδευτικό βοήθημα για το μάθημα με γνωστικό περιεχόμενο «Χημική Τεχνολογία» που προσφέρουν συναφή τμήματα σε Πανεπιστήμια και ΤΕΙ.
Ο διδάσκων μπορεί να επιλέξει τις θεματικές ενότητες που θεωρεί ότι πρέπει να διδάξει ανάλογα με την ειδικότητα και την υποδομή του ακροατηρίου στο οποίο απευθύνεται το μάθημα και τους στόχους και τις επιδιώξεις που έχει θέσει. Όπως είναι φυσικό η έκταση κάλυψης κάθε ενότητας κρίνεται και αποφασίζεται από το διδάσκοντα. H διδακτέα όμως ύλη πρέπει να έχει ως στόχο την απόκτηση γνώσεων υποδομής από τους σπουδαστές για τις διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία, στην προστασία του περιβάλλοντος, αλλά και στα απλά και πρακτικά προβλημάτα Χημικής Μηχανικής όπως το ισοζύγιο μάζας, το ιξώδες των ρευστών, η διάδοση της θερμότητας, η τάση των ατμών και διάφοροι απλοί υπολογισμοί της ηλεκτροχημείας.
Ένας άλλος στόχος του βιβλίου είναι η χρησιμοποίησή του ως εκπαιδευτικό βοήθημα με γνωστικό αντικείμενο την Περιβαλλοντική Τεχνολογία.
Αυτό γίνεται με χρήση του Κεφαλαίου 13, σε συνδυασμό με τα στοιχεία που περιέχονται σε άλλα κεφάλαια. Για παράδειγμα η μελέτη του περιορισμού της ρύπανσης της ατμόσφαιρας από σωματίδια και αέριους ρύπους γίνεται με συνδυασμό των Κεφαλαίων 13 και 4, ενώ η μελέτη της ρύπανσης των νερών γίνεται με συνδυασμό των κεφαλαίων 13, 9 και 4.
Τα επιπλέον στοιχεία που περιέχονται στο βιβλίο μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την οργάνωση σεμιναριακών παρουσιάσεων, σε εργασίες που πραγματοποιούν οι φοιτητές και γενικά απευθύνονται σε αναγνώστες με εξειδικευμένα ενδιαφέροντα.

Περιεχόμενα:

1. Εισαγωγή στη Χημική Tεχνολογία
2. Υλικά και Χημική Βιομηχανία
3. Εξόρυξη των πρώτων υλών. Θραύση – Aλεση
4. Φυσικές διεργασίες διαχωρισμού υλικών
5. Ιδιότητες μεταφοράς
6. Μετάδοση Θερμότητας
7. Μεταφορά μάζας – Διάχυση
8. Επιφανειακά φαινόμενα
9. Εισαγωγή στην τεχνολογία του νερού
10. Ενέργεια και Χημική Βιομηχανία
11. Θέματα Φυσικοχημείας
12. Εισαγωγή στην Ηλεκτροχημεία
13. Ρύπανση και Προστασία Περιβάλλοντος
14. Εισαγωγή στην Τεχνολογία των Καυσίμων
15. Παραγωγή Κεραμικών, Γυαλιού και Τσιμέντου