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Sono necessarie le nozioni propedeutiche impartite nel corso di Chimica applicata

Nel documento INGEGNERIA CHIMICA (pagine 44-50)

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

Il corso intende fornire nozion i sulle tecnologie adottate per preparare i mat

eriali

Nel documento INGEGNERIA CHIMICA (pagine 44-50)