PROGRAMMA
Struttur a crista llina deimetalli ;principal itipidireticolo cristallino; nat ur adel legame metal-lico.Difettinei metalli: vaca nze, dislocazioni,bordidigrano, difettidiimpilamento .Leghe metalliche;soluzionisolidesostituzionali e interstiziali;fasidi Hume-Rothery ediLaves; so-luzionisolide ordinate.Richiamidi termodinamica delle leghe metalliche e diagrammidista -to binari. Solidificazione dei metalli; fenomeni di nucleazione e crescita; solidi ficaz io ne dendritica;fenomeni disegregazione; omogene izzazion e.Ricotturadei materialimetallici de-formatiafreddo : recovery, ricrista l1izzazi one,crescita dei gran i,ricristalli zzazio ne secon da -ria.Fenomeni diindurimento perprecipitazione: solubilizzazione,invecchiam ent o,nucleazione e crescitadei precipitati. Diffusione nellesoluzioni solidesostituziona li; prima eseconda leg-ge diFick; prima eseconda leggediDarken;determinaz ione dei coefficienti di diffu sione;
autodiffusione nei metalli puri;diffusioneinterstiziale. Deformazione co n geminazione ; nu-c1eazione e crescita deigemina ti. Trasformazionimartensitiche; influenza dellesollecitazi oni meccanichesulla stabilità dellamartensite; trasformazioni bainit iche eperlitich e.Frattura : nucleazionee propagazionedella fratt ura; fratturaintercristallina e transcrista llina; resisten-za all'impatto;fratturadutt ile; fragilità e rinveniment o; rotture a fatica . Deform azion i pla-stiche e temperature elevate per scorrime nt o sott o car ichi costan ti.
ESERCITAZIONI
Calcoli roentgenografici: scelta dell'anticatodo ;calcolo dellecosta nti reticolari ;indiciz zazio-ne di un diffratogramma;calcolodei coeffi cientidi diffusione;calcolisulla nucleazionee cre-scitadei precipitatinelle leghe metalliche.
LABORATORI
Partecipazionea misure diffrattometrichesuapparecchiat ur ea goniometro verti cale e oriz-zontale. Osservazioni al microscop ioelettronicoa scansione .
TESTI CONSIGLIATI
R.E. Reed ,PhysicalMetallurgy Principles, D. Van Nostrand Co mpany, New York, 1977.
P. Brozzo,Strutturaeproprietàmeccanichedeimateriali metallici, E.C. I. G ., Genova , 1979.
CHIMICA 115
IN295 MISURE CHIMICHE E REGOLAZIONI
ESERCITAZIONI
Leesercit azioni co nsistono nella simulazio ne numer icadiun processochim ico enel progetto del sistema di regolazione.
Lab.
Lez. Es.
56 28
4 2
DIP. di Scienza dei Materialie Ingegneria Chimica
Impegnodidatt ico Annuale (ore) Settimanale (ore) Prof. Giancarlo BALDI
V ANNO
l°PERIODO DIDATTI CO I DlRIZZO: Impiantistico
PROG RA M MA
Introduzione:finalitàdel controllo ;modalitàdico ntro llo:aprogramma , a feed-back, a feed-forward ; elementi del ciclo di controllo.
Modellistica del processo:richiam i sui modelliinsta to stazion ariodi apparecchiatur e notevo-li; contr ollo ottimal ein regime staziona rio; dinamicadiprocessi semplici:elementidel IOor -dine,20 ordineeapiston e; spuntidimod ellisticapiù complessa;identificazionedei parametri del mod ello.
Apparecchiature di misura:misuradipressione, flusso , tem peratura, livello , cennisuapp a-recchiatur e di analisidiprocesso .
Ciclo di regolazione a retroazione:sistemaon-offesistema analogico; regolatori analogici;
stabilità e dinamica del ciclo chiuso;progetto ottimale del ciclo di regolazione;cenni ai siste-mia multivariabili;regolazione in cascata.
Altrisistemi di regolazione:regol azione«feed-forward»,regolazion econcalcolatore, regola-zione disistemi non lineari.
Schemi di regolazione:esemp idiregolazionediflusso, pressioneetemper atura; regolazion e direattori chimici, di processidiseparazione, di colonnedi distillazione,digenera tori divapore . Il corso ha lo scopo difornireall'allievoingegnerei principifondamentali necessari per affrontare i problemi di regolazionedegliimpianti chimici.
Il corso si articola in lezioni ed esercitazioni in aula.
Nozioni propedeutiche:Analisi matematica I e II, Chimica fisica, Principi di Inge-gneriachimica, Principi di.Ingegneriachimica II.
TESTI CONSIGLIATI
O.R.Coughanow -L.B.Koppel,ProcessSystem Analysis and Control,McGrawHiIl,Koga Kusha
ua,
Tokio, 1965.1.M . Douglas ,Process Dynamicsand Control, Prentice-Hall, Englewood Cliff, 1972.
O.Cesàri ,La regolazioneautomaticadegli impiantiindustriali,Fran coAngeliEditore, Mila-no, 1976.
116 CHIMICA
I 320 PETROLCHIMICA
Prof. Giuseppe GOZZELINO DIP. di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica
IV ANNO
20 PERIODO DIDATTICO INDIRIZZO:Processistico
Impegno didattico Annuale (ore) Settimanale(ore)
Lez. Es.
70 14
5 I
Lab.
Il corso si propone di fornire una informazione di base ed attuale sugliaspetti eco-nomici chimici e processistici della trasformazione del petrolio da materiale grezzo in prodotti commerciali di largo impiego.Attraverso analisi termodinamiche, cine-tiche e processiscine-tichesisviluppa una rassegna e studio dei principali prodotti chimi-ci la cui materia prima è prevalentemente di origine petrolifera. con particolare riguardo alla produzione di olefine ed aromatici e dei loro derivati.
Il corso è sviluppato principalmente con lezioni in aula.
Nozioni propedeutiche: Chimica generale, Chimica organica, Chimica fisica, Prin-cipi di ingegneria chimica, Chimica industriale.
PROGRAMMA
Caratteristiche ed aspetti economici della produzione petrolchimica; caratterizzazione e valu-tazione tecnologica delle materie prime.
Processi di raffineria; separazione e recupero di prodotti petroliferi di interesse petrolchimi-co, idrodesolforazione, operazionidi conversione delle frazioni gassose e liquide.
Produzione di mono e diolefine attraversosteam cracking e deidrogenazione; separazione e purificazione dei prodotti.
Produzione di aromatici e frazionamento delle miscele BTX;reazioni di interconversione ed alchilazione.
Produzione di acetileni, n-paraffine,carbonio industriale.
Principali prodotti derivati dalle olefine per idroformilazione, ossidazione, idratazione, alo-genazione e polimerizzazione.
Detergenti sintetici.
Elastomeri.
Fonti alternative di idrocarburi.
ESERCITAZIONI
Le esercitazioni consistono in applicazioni(eventualmente in laboratorio) dei concetti svilup-pati a lezione.
TESTI CONSIGLIATI
C. Giavarini - A. Girelli, Petrolchimica, Ed. Siderea, Roma.
Girelli - Matteoli - Parisi,Trattato di Chimica industriale ed applicata,vol.2, Ed. Zanichelli, Bologna.
R.F. Goldstein - A.L.Waddams,The Petroleum Chemicallndustry, F.N. Spon LTD, London.
CHIMICA 117
IN32 7 PRINCIPI DI I GEG ERIA CHIM ICA
Prof. Silvio SICA R D I D1P. di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica
Lab.
Lez. Es.
56 56
4 4
Impegnodidattico Annuale (ore) Settimanale(ore)
ESERCITAZIONI
Consisto no nell' esecuzion e di calcoli relativi alle nozioniimpartite a lezione. PROGRAMMA
Bilanci macroscopici di proprietà:sistemi aperti e chiusi;equazioni integral idi bilancio di ma-teria, quantità di moto ed energia; equazione dell'energia meccanic a (Bernoulli); bilancidi energiain presenza di reazioni chimiche(bilanci oentalpico).
Equazioni costitutive:modello molecolaredella diffusione di proprietà;leggi diFick, Fourier eNewton; valutazione delle proprietàdi trasporto in gas,liquidi esolidi; diffu sione insolidi porosi; fluidi non-Newtoniani.
Equazioni di variazione in regime laminare:equazione dicontinuità;equazioni divariazione di quantità di moto; flussolaminare in tubidi fluidi Newtoniani enon Newtoniani;equazioni di variazi one di materiaedenergia; applicazio ni.
Flusso turbolento: fenomenologia della turbolenza;profili di velocità in tubi; equazioni di variazione di quantità di moto, materiaed energia in regime turbolento.
Scambi di proprietà con l'interfaccia:equazioni integralidi scambio; fattore di attritoin tubi;
moto attorno a corpi solidi; moto in lettigranulari;coefficientidi scamb iodicaloree di mate-ria; analogie.
Traspo rtotrapiù / asi:resistenzeinserie; coefficienti globali di scambio;resistenzacontrollante.
Trasportodi materiae di calore in presenzadi reazione chimica:scambio gas-liquido con rea-zioni in fase liquida; scambio fluido-solido con reazione catalitica.
TESTICON SIGLIATI
R.B. Bird etal., Fenomeni di trasporto, Ambrosiana,Milano, 1970.
A.S.Foust et al., Iprincipi delle operazioni unitarie, Ambrosiana, Milano , 1967.
IIIANNO
2°PERIODO DIDATTICO
Il corso si propone di illustrareifondamenti del trasportodi materia,quantità di moto ed energia.
Il corso è strutturato su lezionied esercitazioni in aula.
Nozionipropedeutiche: Analisimatema tica, Chimicafisica.
118 CHIMICA
IN542 PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA Il
Prof. Gian carlo BA LDI DIP. di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica
IVANNO
IOPERIODODIDATTICO
Impegno didattico Annuale(ore) Settimanale(ore)
Lez. Es.
70 52
5 4
Lab. 16
Ilcorsosi propone l'applicazionedeiprincipi fondamen tali di equilibriotermo dina-mico, bilanci etrasportodi di massa, energiaequantitàdimoto alla progettazione delle operazioni unitarie.
Il corso èstrutturato in lezioni ed esercitazioniin aula e in laboratorio.
Nozi oni propedeutiche:fondam enti di Chimica fisica,Principidiingegneria chimi-ca, Fisicatecnica.
PROGRAMMA
Richiamidi equilibrio termodinamico:equilibrio liquido-vapore,liquido-liquido,solido-liquido;
equilibrio «pratico» .
Studio di equilibrio:gra didilibert à,cascatadista diincont roco rre ntesemplicee conriflusso.
Generalità sulla modellisticadiapparecchiature:eleme nto per fett am ente agitatoedelemento apistone; curva dist ribu tiva deitempi diperman enza.
Operazioniunitariecondottein apparecchiatureastadi:calcolodel numerodistadiper ope-razionidi distillazionebinaria e amulticompo nenti,assor bimento,est razio ne liquido-liquido.
Distilla zione cont inua.
Operazioniunitarie condottein apparecchiatureastrutt uracontinua:pro gett odi scambiato -re di calor e a fasciotubiero;colonnea riempimento peroperazionidiassorb imen to e distilla-zione; colonneper adso rbimento .
Scambiosim ultaneo dicalore emateria:umidificazio ne, essiccamento,crista llizzazione.
Agitazione meccanica:fluidodina mica di sistemi omogenei;dispersion edi gas eliquid i; so-spensione disolidi; scambi dimate ria e dicalore.
ESERCITAZIONI
Le esercitazionivengo noeseguite in partein aula,in partesu impia ntipilota.Esseconsistono inapplicazioni a problemi prat icidei concetti svilupp at i.
TEST I CONSIGLIATI
C.l.King, Separation process, McGraw Hill, NewYork. R.E.Treybal ,Liquid extraction, McGra wHill, NewYor k .
G. Biardi-S. Pierucci, Operazioni unitarie di impianti chim ici, Clup, Milano.
A. Foustet al., l principi delle operazioni unitarie,Ambros iana, Milan o.
CHIl\IICA 119 IN543 PROCESSI BIOLOGICI IND USTRIALI
Pro f. Giuseppe GENON D1P:di Scienza deiMaterialieIngegneria Chimica
VANNO
(OPERIODO DIDATTICO I DIRIZZO: Processistico
Impegnodidattico Annuale (ore) Settimanale(ore)
Lez. Es.
56 28
4 2
Lab.
Ilcorsosipropo nedi chiarireiconcetti di basee successivamente illustrarei princi-pali procedim enti industriali,iqualiutilizzino microo rganismialloscopo di ottene-re la produzion edi composti chim ici di base, alimen ti, biomasse. In talsenso ad unaprimapartedi caratteregeneraleconcernenteimeccanismifondamentalifisici, chimiciebiologici dell' ingegneriabiochimica,edirelativimodelli di interpretazio-ne, segue unaseconda partepiùapplicativa etecnologica, volta adillustrare dalpunto di vista dello schema di processo le operazionipiù importanti della microbiologia indus trialeedellatecnologia alimentare.L'aspetto più impiantisticodi tali tecnolo-giaètrattato nelcorsodi Impianti chimiciIl,concuirisulta proficuoun abbinamento.
PROG RAMMA
Premessedimicrobiologia:car att eristichedei microorganismidiinteresseindustriale,tipi, com-posizione, crescita,adattamento-meccanismidi utilizzo energetico edi trasformazione meta -bolica.
Ingegneria biochim ica:cinetica dei processi biologici, equazio ni di reazioneed influenzadi meccani sm iditrasport o-modellodi biorattorecontinuo-richiestadi ossigeno,trasferime n-to con o senzaagitazionemeccanica,sistemi non convenzionali - problemi diagitazione- cri-teridi scale-up -modalità di sterilizzazione termica,filtrazione dell'aria - particolaritàcostrutt ive dei rea tt oribiologici, strumentazione di controllo-recu pero deiprod ott i,sepa razionifinali . Tecnologia microbiologica:produzione diantibiotic i- produzione dibiomasseprot eiche-eta -nolo dadifferenti substrati-produzione diacidi organici(lattico, citrio, glutammico), di en-zimi,di vita mine, dipolisaccaridi-tecnologia latt iero-casearia - industriaenologica, della birra, dell'acidotarta rico- cennisull'i ndustria olearia -ossidaz ione biologica edigestione anae ro bica.
ESERC ITAZ ION I
Leesercitazioni prevedonoil dimensionament odi apparecchiaturee ladefinizione dello sche-ma di processodi tecnologie microbiologiche .
TESTI CONSIGLIATI
Buonapartedegli argo ment isvolti nel corsodelle lezionisi trovan o illustrati con maggior dettaglio nei testi seguenti, di cui si consiglia la consultazione:
S. Aiba - A.E. Humphrey - N.F.Millis, Biochem ical Engineering, 1973.
H.l. Rehm - G. Reed, Biotechn ology, voI. Ie vol. 3, 1983.
ç.
Cant ar elli, Principi di tecno logiadelleindustrie agrarie, 1974.Estato inoltre preparatoun testo riassuntivodi dispense:
G. Genon, Processi biologieindust riali,Clut, 1980.
120 CH[M[CA
IN544 PROCESSI MINERALURGICI (sem.) DlP.di Georisorsee Territorio Prof. Angelica FRISA MORANDINI