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IMPIANTI CHIMICI INNOVATIVI

Ernesto REVERCHON IMPIANTI CHIMICI INNOVATIVI

0622200016
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA CHIMICA
2018/2019

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
ERNESTO REVERCHON T Curriculum
Obiettivi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
PROPRIETÀ DEI SISTEMI IN CONDIZIONI PROSSIME AL PUNTO CRITICO. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO CON FLUIDI SUPERCRITICI. PRINCIPI E MODELLAZIONE DELLA ESTRAZIONE SOLIDO-FLUIDO SUPERCRITICO, LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO, SOLIDO-LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO. PRINCIPI E MODELLAZIONE DI PROCESSI DI CRISTALLIZZAZIONE CONVENZIONALE E IN PROSSIMITÀ DEL PUNTO CRITICO. CENNI DI REATTORI CHIMICI ED ENZIMATICI AD ALTA PRESSIONE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA
CAPACITÀ DI ANALISI DEL FUNZIONAMENTO DELLE OPERAZIONI UNITARIE OGGETTO DEL CORSO. CAPACITÀ DI ASTRAZIONE DEL PROCESSO DESCRITTO COME OPERAZIONE UNITARIA.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
CAPACITÀ DI PROGETTAZIONE DELLE OPERAZIONI OGGETTO DEL CORSO. CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI ELABORARE UNO SCHEMA COMPLESSO DI PROCESSO CON LAYOUT DI IMPIANTO INDUSTRIALE E DI FORNIRE UNA VALUTAZIONE CRITICA DELL’EFFETTO DEI PARAMETRI OPERATIVI SULLA EFFICIENZA DEL PROCESSO DESCRITTO UTILIZZANDO DIAGRAMMI DI FASE AD ALTA PRESSIONE.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA
CAPACITÀ DI OPERARE SU UN IMPIANTO UTILIZZANTE FLUIDI SUPERCRITICI. CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI INDIVIDUARE LE INNOVAZIONI DEL PROCESSO DESCRITTO RISPETTO AL QUELLO TRADIZIONALE ED ELABORARE UNO SCHEMA COMPLESSO DI PROCESSO CON UNA VALUTAZIONE CRITICA DELL’EFFETTO DEI SINGOLI PARAMETRI OPERATIVI SELEZIONATI SULLA EFFICIENZA DEL PROCESSO.


CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE
IL CORSO MIRA A MIGLIORARE IL LINGUAGGIO TECNICO DEGLI STUDENTI E LA LORO CAPACITÀ COMUNICATIVA NELL'AMBITO DELLA PROGETTAZIONE E SVILUPPO DELLE OPERAZIONI UNITARIE. CAPACITÀ DI ASTRAZIONE PER L’ELABORAZIONE DI LAYOUT INNOVATIVI A PARTIRE DA PROCESSI CONVENZIONALI.


CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI, SPECIALIZZANDOLI ALL’ARGOMENTO SPECIFICO IN ESAME. CAPACITÀ DI INDIVIDUAZIONE DEI PARAMETRI DI CONTROLLO DEI PROCESSI DESCRITTI.

Prerequisiti
CONOSCENZA E COMPRENSIONE DI EQUAZIONI DI BILANCIO IN FORMA DIFFERENZIALE E INTEGRALE PER MASSA, QUANTITÀ DI MOTO, ENERGIA E SPECIE CHIMICHE. CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI CRITERI DI PROGETTAZIONE E OTTIMIZZAZIONE DI IMPIANTI CHIMICI. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CRITERI DI PROGETTAZIONE PER OPERAZIONI UNITARIE DI ESTRAZIONE E CRISTALLIZAZIONE.
Contenuti
OPERAZIONI CLASSICHE E LORO LIMITI
SELETTIVITÀ LIMITATA, INQUINAMENTO DA SOLVENTI ORGANICI. OPERAZIONI SOLVENT-LESS (DURATA 2 ORA)
PROPRIETÀ DEI SISTEMI SOTTO PRESSIONE IN CONDIZIONI PROSSIME AL PUNTO CRITICO.
ANDAMENTO DELLA DENSITÀ. EQUAZIONI DI STATO CUBICHE: PENG-ROBINSON, REDLICK-KWONG, BENDER. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. SOLUBILITÀ DI SISTEMI BINARI E SISTEMI TERNARI. EQUILIBRI LIQUIDO VAPORE AD ALTA PRESSIONE. ESEMPI DI COMPORTAMENTI DI FASE PER SISTEMI BINARI E TERNARI. SISTEMI COMPLESSI. PROPRIETÀ DI TRASPORTO: VISCOSITÀ, DIFFUSIVITÀ. TENSIONE SUPERFICIALE. TRASPORTO DI MATERIA E DI ENERGIA IN FLUIDI DENSI. CALCOLO DI COEFFICIENTI DI TRASPORTO DI CALORE E DI MATERIA. IDRODINAMICA DI FLUIDI DENSI. (DURATA 10 ORE)
ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO.
ISOTERME DI EQUILIBRIO, BILANCI DI MATERIA. BREAKTHROUGH E DISPLACEMENT. PRESSURE SWING ADSORPTION. ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO IN CONDIZIONI SUPERCRITICHE. ESEMPI DI APPLICAZIONE: ADSORBIMENTO DI MISCELE DI TERPENI SU GEL DI SILICE. ESTRAZIONE SOLIDO-FLUIDO SUPERCRITICO. ESTRATTORI A LETTO FISSO. RELAZIONI DI EQUILIBRIO, BILANCI DI MATERIA. MECCANISMI CONTROLLANTI. SEPARAZIONE FRAZIONATA. ESTRAZIONE A STADI. ESEMPI DI APPLICAZIONE: ESTRAZIONE DA MATRICI VEGETALI DI OLI ESSENZIALI, OLIO DI SEMI, PRINCIPI FARMACEUTICI. MODELLAZIONE MATEMATICA E DI PROCESSI DI ESTRAZIONE/ADSORBIMENTO CON ESEMPI. (DURATA 8 ORE)
ESTRAZIONE LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO (FRAZIONAMENTO).
I DIAGRAMMI TRIANGOLARI APPLICATI AI SISTEMI SOTTO PRESSIONE. COSTRUZIONE A GRADINI. ESEMPI DI APPLICAZIONE: FRAZIONAMENTO ESANO-OLIO DI SOIA, ACQUA-ACIDO ACETICO, OLIO DI PESCE PER IL RECUPERO DI FRAZIONI ARRICCHITE IN OMEGA-TRE. (DURATA 6 ORE)
ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO: LA SPRAY EXTRACTION.
CAMPO DI APPLICABILITÀ DEL PROCESSO: SOLIDO INSOLUBILE NEL FLUIDO. ANALISI DEI PARAMETRI CHE CONTROLLANO IL PROCESSO. ESEMPI DI APPLICAZIONE: LECITINA DI SOIA, PROTEINE DAL TABACCO, PURIFICAZIONE ACIDO CITRICO, PURIFICAZIONE DI PRINCIPI FARMACEUTICI. (DURATA 8 ORE)
CRISTALLIZZAZIONE.
LA CRISTALLIZZAZIONE CLASSICA ED I SUOI LIMITI: VELOCITÀ DI SOVRASSATURAZIONE, CONTROLLO DELLE DIMENSIONI DELLE PARTICELLE E DELLA DISTRIBUZIONE GRANULOMETRICA. CONFRONTO CON I PROCESSI DI CRISTALLIZZAZIONE SUPERCRITICI: ESPANSIONE RAPIDA DI UNA SOLUZIONE SUPERCRITICA (RESS), FORMAZIONE DI PARTICELLE DA UNA SOLUZIONE SATURATA CON GAS (PGSS), PRECIPITAZIONE PER ANTISOLVENTE SUPERCRITICO (SAS), ATOMIZZAZIONE ASSISTITA DA FLUIDO SUPERCRITICO (SAA). PRODUZIONE DI MICRO E NANOPARTICELLE. ESEMPI DI APPLICAZIONE: PRODUZIONE DI PRECURSORI DI SUPERCONDUTTORI E CATALIZZATORI, COLORANTI, PRODOTTI FARMECEUTICI INALABILI E INIETTABILI, POLIMERI. COPRECIPITAZIONE ED IMPREGNAZIONE.(DURATA 8 ORE)
REATTORI CHIMICI AD ALTA PRESSIONE.
REAZIONI IN CATALISI ETEROGENEA CON FLUIDI SUPERCRITICI. REAZIONI ENZIMATICHE CON FLUIDI SUPERCRITICI. ENZIMI E CINETICHE DI REAZIONE ENZIMATICHE ATTIVITÀ E STABILITÀ DEGLI ENZIMI IN FLUIDI SUPERCRITICI. (DURATA 2 ORE)
INCAPSULAMENTO E VEICOLAZIONE DI MOLECOLE ATTIVE. MATERIALI MICRO E NANOPOROSI.
MICROCAPSULE E MICROSFERE BIOPOLIMERICHE. DESCRIZIONE DEI LIMITI E VANTAGGI DEL PROCESSO CONVENZIONALE DI EVAPORAZIONE DI EMULSIONE E DEL PROCESSO SUPERCRITICO DI ESTRAZIONE DA EMULSIONE MEDIANTE COLONNA IMPACCATA AD ALTA PRESSIONE. EQUILIBRI DI FASE TERNARI AD ALTA PRESSIONE; OTTIMIZZAZIONE DEGLI STADI DI EQUILIBRIO. PRODUZIONE DI MATERIALI MICRO E NANOPOROSI CON TECNICHE DI INVERSIONE DI FASE ASSISTITA DA FLUIDI SUPERCRITICI E MEDIANTE ESSICAMENTO SUPERCRITICO DI IDROGELI. (DURATA 8 ORE)
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI, ESERCITAZIONI E LABORATORIO (6 CFU). IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 50 ORE DI DIDATTICA IN AULA E 10 ORE DI ESERCITAZIONI. LA DIDATTICA IN AULA CONFERISCE UNA DESCRIZIONE RAGIONATA DEI PROCESSI E DELLE OPERAZIONI UNITARIE INTERPRETATE E MEDIATA ATTRAVERSO I CONCETTI CHE LO STUDENTE HA GIÀ ACQUISITO NEI CORSI PROPEDEUTICI. LA COSTRUZIONE DELLA CONOSCENZA ATTRAVERSA UN PERCORSO DINAMICO APERTO ALLA COMPETIZIONE INTELLETTUALE E COINVOLGE L'ORGANIZZAZIONE DI PROGRESSIVE TRANSIZIONI TRA MODELLI DI GIÀ ACQUISITI E SOLUZIONI INNOVATIVE CHE INCORAGGIANO LA RISTRUTTURAZIONE CONCETTUALE.
L’INSEGNAMENTO È EROGATO IN PRESENZA.
LA FRAZIONE MINIMA DELLE ORE DI ATTIVITÀ DIDATTICA FRONTALE NECESSARIA PER SOSTENERE L’ESAME È PARI AL 50%.
NON È PREVISTA UNA VERIFICA DELLE PRESENZE.
GLI STUDENTI CHE NON RAGGIUNGONO IL NUMERO SUFFICIENTE DI PRESENZE DOVRANNO PRESENTARE UNA RICHIESTA AL CONSIGLIO DIDATTICO, SPECIFICANDO GLI ARGOMENTI CHE NON HANNO POTUTO SEGUIRE E LE MOTIVAZIONI. IL CONSIGLIO STABILIRÀ CASO PER CASO LE MODALITÀ DI RECUPERO.
Verifica dell'apprendimento
LA VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO VIENE EFFETTUATA TRAMITE UN COLLOQUIO ORALE.
CRITERIO DI VALUTAZIONE PER SOGLIA MINIMA: CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI ELABORARE UNO SCHEMA DI PROCESSO UTILIZZANTE UN FLUIDO IN CONDIZIONI SUPERCRITICHE E DI VALUTARE L’EFFETTO DEI PARAMETRI OPERATIVI QUALI PRESSIONE E TEMPERATURA SULLA OPERATIVITÀ DEL PROCESSO DESCRITTO.
CRITERIO DI VALUTAZIONE PER ECCELLENZA: CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI ELABORARE UNO SCHEMA COMPLESSO DI PROCESSO CON LAYOUT DI IMPIANTO INDUSTRIALE E DI FORNIRE UNA VALUTAZIONE CRITICA DELL’EFFETTO DEI PARAMETRI OPERATIVI SULLA EFFICIENZA DEL PROCESSO DESCRITTO UTILIZZANDO DIAGRAMMI DI FASE AD ALTA PRESSIONE. CAPACITÀ DI ASTRAZIONE DEL PROCESSO DESCRITTO COME OPERAZIONE UNITARIA.
Testi
GAS EXTRACTION: AN INTRODUCTION TO FUNDAMENTALS OF SUPERCRITICAL FLUIDS AND THE APPLICATION TO SEPARATION PROCESSES. AUTHORS: G. BRUNNER, EDS. SPRINGER 1994.
REVIEW PUBLICATE SU RIVISTE QUALI: JOURNAL SUPERCRITICAL FLUIDS; INDUSTRIAL ENGINEERING AND CHEMICAL RESEARCH JOURNAL.


  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-10-21]