Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze sulle principali apparecchiature dell'industria chimica in cui avvengono scambi di materia e di energia, quali i reattori ideali e i reattori industriali. Inoltre, verranno illustrate le principali operazioni unitarie utilizzate per la separazione e/o purificazione.
Prerequisiti
Lo studente deve avere conoscenze di base di matematica, chimica fisica e chimica industriale.
Metodi didattici
Il corso è organizzato in 36 ore di lezioni frontali (6 CFU).
Verifica Apprendimento
Ai fini della valutazione è previsto un esame finale che consiste in un colloquio orale. La comprensione dei principi base del funzionamento dei reattori chimici e delle principali operazioni unitarie è considerata requisito minimo per superare l’esame di verifica.
Testi
- Coulson & Richardson’s. Chemical Engineering, Volume 1 (Fluid Flow, Heat transfer & Mass Transfer), Pergamon Press (Oxford)
- Coulson & Richardson’s. Chemical Engineering, Volume 2 (Particle Technology and Separation Processes), Pergamon Press (Oxford)
- Octave Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 1999, John Wiley & Sons (USA)
Contenuti
1. Introduzione alla fluidodinamica, allo scambio termico e allo scambio di materia. 2. Reattori chimici; Comportamento dei reattori ideali (Batch, PFR e CSTR); Bilancio di materia ed energia; Tempo di riempimento e velocità spaziale; Effetti di temperatura e pressione; Scambio termico nei reattori; Criteri per lo scale-up; Reattori Industriali. 3. Processi di separazione e purificazione; Operazioni unitarie; Apparecchiature a contatto continuo e a stadi di equilibrio. 4. Distillazione; Proprietà delle soluzioni liquide ideali; Miscele azeotropiche; Diagrammi di stato; Regola della leva; Distillazione frazionata; Colonna a piatti; Rapporto di riflusso; Dimensionamento di massima di una colonna a piatti; Efficienza dei piatti e diagramma di funzionamento. 5. Assorbimento; Legge di Henry; Apparecchiature per l’assorbimento; Colonna a riempimento; Scelta del solvente; Condizioni operative (temperatura e pressione); Tasso di irroramento minimo; Punto di ingolfamento della colonna; Efficienza e perdite di carico della corrente gassosa; Assorbimento con reazioni chimiche. 6. Evaporazione; Trasferimento di calore ai liquidi in ebollizione; Evaporatori a circolazione naturale e forzata; Condensazione; Evaporatori a multiplo effetto. 7. Schemi di impianti e processi chimici; Simbologia e documentazione grafica; Schemi a blocchi, schemi di processo e schemi di marcia; Controllo e regolazione dei processi chimici.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
I contenuti del programma sono adattati per il corso di laurea magistrale in Chimica. Lo studente, al termine delle lezioni frontali, apprenderà con semplicità i contenuti e maturerà concetti specifici sugli impianti e sulle tecnologie chimiche industriali, che sono di fondamentale importanza per la conoscenza di base di un chimico.