Χημικές και Βιοχημικές Διεργασίες

Abstract

Μπορεί να συναντήσουμε χημικές και βιοχημικές διεργασίες στην καθημερινή μας ζωή, σε μεγάλες βιομηχανίες, καθώς και σε τομείς αιχμής παγκοσμίως, όπως είναι η κινητική δράσης των φαρμάκων, η λειτουργία του στομάχου μας, η αύξηση του αριθμού οκτανίου στη βενζίνη, η παραγωγή των πλαστικών, η σύνθεση διάφορων χημικών, η δράση των ενζύμων και των μικροβίων κ.ά. Αυτή η πληθώρα εφαρμογών των χημικών και βιοχημικών διεργασιών καθιστά το αντικείμενο αυτό ιδιαίτερα ενδιαφέρον να μελετηθεί και να κατανοηθεί. Το βιβλίο αυτό φιλοδοξεί να αποτελέσει ένα άμεσα προσβάσιμο και ιδιαίτερα εύληπτο εισαγωγικό εγχειρίδιο στη Μηχανική χημικών αντιδράσεων και χημικών και βιοχημικών διεργασιών, καθώς και στον σχεδιασμό χημικών αντιδραστήρων. Απευθύνεται σε προπτυχιακούς/-ές κυρίως φοιτητές/φοιτήτριες, αν και μερικά κεφάλαια μπορεί να χρησιμοποιηθούν και σε μεταπτυχιακά μαθήματα. Έχει γραφεί με στόχο την παροχή όλων των απαραίτητων πληροφοριών ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτούσιο στη διδασκαλία ενός εξαμηνιαίου μαθήματος. Στόχος του βιβλίου αυτού, πέρα από τη γνώση και την κατανόηση του κάθε αντικειμένου που πραγματεύεται, είναι και η εμπέδωση της γνώσης μέσω της εφαρμογής της. Για τον λόγο αυτόν, έχει δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στην ενσωμάτωση αρκετών λυμένων παραδειγμάτων και ασκήσεων σε κάθε κεφάλαιο, για να μπορέσει ο φοιτητής/η φοιτήτρια να εξασκήσει και να εφαρμόσει τις γνώσεις του/της. Συνοπτικά, το σύγγραμμα περιλαμβάνει τις ακόλουθες ενότητες: αρχικά τη μελέτη της κινητικής διάφορων ομογενών και ετερογενών αντιδράσεων και στη συνέχεια τον σχεδιασμό όλων των τύπων ομογενών ιδανικών χημικών αντιδραστήρων, καθώς και τη μη-ισοθερμοκρασιακή λειτουργία τους. Ακολουθούν η μελέτη συστοιχιών αντιδραστήρων και η βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους. Στη συνέχεια γίνεται παρουσίαση των ετερογενών καταλυτικών και μη διεργασιών και αντιδραστήρων. Ακολουθούν οι ενζυμικές και μικροβιακές αντιδράσεις. Το βιβλίο ολοκληρώνεται με την παρουσίαση των μη-ιδανικών αντιδραστήρων.

Chemical and biochemical processes can be found in our daily lives, in large industries, as well as in cutting-edge fields worldwide, such as the kinetics of drug action, the functioning of our stomach, increasing the octane number of gasoline, the production of plastics, synthesis of various chemicals, the action of enzymes and microbes etc. This multitude of applications of chemical and biochemical processes make this subject particularly interesting to study and understand. This book aspires to be a readily accessible and highly comprehensible introductory textbook to the Engineering of chemical reactions and chemical and biochemical processes as well as the chemical reactor design. It is targeted mainly to undergraduate students, although some chapters may also be used in postgraduate courses. It has been written aiming to provide all the necessary information so that it can be used as it is in the teaching of a semester course. The aim of this book, in addition to the knowledge and understanding of each subject discussed, is also the consolidation of knowledge through its application. For this reason, special emphasis has been placed on the integration of several solved examples and exercises in each chapter to enable the student to practice and apply his knowledge. Briefly, it includes the following sections: initially, the study of the kinetics of various homogeneous and heterogeneous reactions, and then, the design of all types of homogeneous ideal chemical reactors, as well as their non-isothermal operation. It continues with the study of reactor cascades and the optimization of their operation. A presentation of heterogeneous catalytic and non-catalytic processes and reactors follows. Enzymatic and microbial reactions come next, and the content closes with the presentation of non-ideal reactors.