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INGEGNERIA DELLE REAZIONI CHIMICHE

Massimo POLETTO INGEGNERIA DELLE REAZIONI CHIMICHE

0622200032
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA CHIMICA
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2019
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
MASSIMO POLETTO T Curriculum
Obiettivi
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCERE LE CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE DEI REATTORI NON IDEALI PER EFFETTO DELLA FLUIDODINAMICA, DELLA ETEROGENEITÀ DEL SISTEMA REATTIVO, DEL DECADIMENTO DEL CATALIZZATORE E DELLA PRESENZA DI PIÙ FASI. COMPRENDERE LE IPOTESI ALLA BASE DELLA PROGETTAZIONE DI REATTORI A LETTO FISSO E FLUIDIZZATO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA
VERIFICARE REATTORI NON IDEALI PER EFFETTO DELLA FLUIDODINAMICA, DELLA ETEROGENEITÀ DEL SISTEMA REATTIVO, DEL DECADIMENTO DEL CATALIZZATORE E DELLA PRESENZA DI PIÙ FASI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
PROGETTARE REATTORI NON IDEALI PER EFFETTO DELLA FLUIDODINAMICA, DELLA ETEROGENEITÀ DEL SISTEMA REATTIVO, DEL DECADIMENTO DEL CATALIZZATORE E DELLA PRESENZA DI PIÙ FASI.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA
SAPER IDENTIFICARE LE CARATTERISTICHE DI NON IDEALITÀ DI UN REATTORE E INDIVIDUARE LE PROCEDURE DI PROGETTAZIONE, SAPENDO INDIVIDUARE I LIMITI DI ATTENDIBILITÀ DELLE SOLUZIONI.

ABILITÀ COMUNICATIVE – CAPACITÀ TRASVERSALI
SAPER ESPORRE ORALMENTE UN ARGOMENTO LEGATO ALL’INGEGNERIA DELLE REAZIONI CHIMICHE.

CAPACITÀ DI APPRENDERE – CAPACITÀ TRASVERSALI
CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A DIVERSI AMBIENTI INDUSTRIALI RISPETTO A QUELLI RIPORTATI DURANTE IL CORSO E CAPACITÀ DI ESPANDERE GLI ARGOMENTI DEL CORSO UTILIZZANDO FONTI DIVERSE DA QUELLE PROPOSTE.
Prerequisiti
NESSUNO
Contenuti
DESIGN OF REACTORS WITH NON-IDEAL FLUID DYNAMICS (LEZ. 8; EX. 8)
DESIGN OF REACTORS AWAY FROM IDEAL CONDITIONS (BATCH, PERFECT MIXING AND TUBULAR) FOR THE FLUID DYNAMICS INVOLVED. CHARACTERIZATION OF REACTOR FLUID DYNAMICS THROUGH RESIDENCE TIMES. COMBINED EFFECTS ON THE REACTOR DESIGN OF THE REACTION ORDER AND THE NON-IDEALITY OF FLUID DYNAMICS. COMPARTMENT REACTOR MODELS AND DISPERSION MODELS. EFFECTS OF SEGREGATION IN TUBULAR REACTORS AND IN MIXED REACTORS. MAIN INVOLVED SINGLE-PHASE REACTOR SYSTEMS.

DESIGN OF HETEROGENEOUS REACTORS (LEZ. 6; EX. 2)
DESIGN OF REACTORS WITH REACTANTS AND SOLID PHASE CATALYSTS. METHODS OF CONTACT BETWEEN PHASES. DESIGN OF REACTORS CONTAINING POROUS CATALYSTS: DIFFERENTIAL, INTEGRAL, MIXED FLOW, WITH RECYCLE, DISCONTINUOUS. MAIN INVOLVED PLANTS OF HETEROGENEOUS CATALYTIC REACTORS.

DESIGN OF FIXED AND FLUIDIZED BED REACTORS (LEZ. 8; EX. 8)
DESIGN OF PACKED BED CATALYTIC REACTORS, ADIABATIC AND WITH HEAT EXCHANGE. CATALYTIC REACTOR DESIGN WITH SUSPENDED SOLIDS. FLUID BED REACTORS DESIGN - TWO-PHASE AND K-L MODELS. PRESENCE OF MULTIPLE REACTIONS. CIRCULATING BED REACTORS. HEAT EXCHANGE IN FLUIDIZED BED REACTORS. MAIN INVOLVED PLANTS OF FIXED BED AND FLUID BED REACTORS.

DESIGN OF OTHER CATALYTIC REACTORS (LEZ. 6; EX. 4)
DESIGN OF REACTORS USING DECAYING CATALYSTS. DESIGN OF SOLID-FLUID REACTORS: DISCONTINUOUS-DISCONTINUOUS, DISCONTINUOUS-CONTINUOUS PERFECTLY MIXED, DISCONTINUOUS-TUBULAR. INTERACTION BETWEEN DEACTIVATION AND CATALYST EFFICIENCY.

PROGETTAZIONE DI REATTORI CON FLUIDODINAMICA NON IDEALE (LEZ. 8; ES. 8)
PROGETTAZIONE DI REATTORI CHE SI ALLONTANANO DALLE CONDIZIONI DI IDEALITÀ (BATCH, A PERFETTA MISCELAZIONE E TUBOLARI) PER LA FLUIDODINAMICA. CARATTERIZZAZIONE DELLA FLUIDODINAMICA DEI REATTORI ATTRAVERSO I TEMPI DI PERMANENZA. EFFETTI COMBINATI SULLA PROGETTAZIONE DEL REATTORE DELL’ORDINE DI REAZIONE E DELLA NON IDEALITÀ DELLA FLUIDODINAMICA. MODELLI DI REATTORE A COMPARTIMENTI E MODELLI A DISPERSIONE. EFFETTI DELLA SEGREGAZIONE IN REATTORI TUBOLARI E IN REATTORI MISCELATI. PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE DI REATTORI A SINGOLA FASE.

PROGETTAZIONE DI REATTORI ETEROGENEI (LEZ. 6; ES. 2)
PROGETTAZIONE DI REATTORI CON REAGENTI E CATALIZZATORI IN FASE SOLIDA METODI DI CONTATTO TRA FASI. PROGETTO DI REATTORI CONTENENTI CATALIZZATORI POROSI: REATTORI DIFFERENZIALI, INTEGRALI, A FLUSSO MISTO, CON RICICLO, DISCONTINUI. PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE DI REATTORI CATALITICI ETEROGENEI.

PROGETTAZIONE DI REATTORI A LETTO FISSO E A LETTO FLUIDO (LEZ. 8; ES. 8)
PROGETTAZIONE DI REATTORI CATALITICI A LETTO IMPACCATO, ADIABATICI E CON SCAMBIO TERMICO. PROGETTO DI REATTORI CATALITICI CON SOLIDI SOSPESI. PROGETTO DI REATTORI A LETTO FLUIDO- MODELLI A DUE FASI E K-L. PRESENZA DI REAZIONI MULTIPLE. REATTORI A LETTO CIRCOLANTE. SCAMBIO TERMICO IN REATTORI A LETTO FLUIDO. PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE DI REATTORI A LETTO FISSO E LETTO FLUIDO.

PROGETTAZIONE DI REATTORI CATALITICI CON ALTRE CONFIGURAZIONI (LEZ. 6; ES. 4)
PROGETTAZIONE DI REATTORI CON CATALIZZATORI CON CINETICHE DI DECADIMENTO. DIMENSIONAMENTO DI REATTORI SOLIDO-FLUIDO: DISCONTINUO-DISCONTINUO, DISCONTINUO-CONTINUO PERFETTAMENTE MISCELATO, DISCONTINUO-TUBOLARE. INTERAZIONE TRA DISATTIVAZIONE E EFFICIENZA DEL CATALIZZATORE.

PROGETTAZIONE DI REATTORI TRIFASE (LEZ. 6; ES. 4)
PROGETTAZIONE DI REATTORI A TRE FASI. CINETICHE NEI REATTORI A TRE FASI. PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI MISCELAZIONE PER REATTORI GAS-LIQUIDO. PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE DI REATTORI A TRE FASI

TOTALE ORE 60 (LEZ. 34; ES. 26)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO È EROGATO IN LINGUA ITALIANA E PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI ED ESERCITAZIONI IN AULA (6 CFU). IN PARTICOLARE, SONO PREVISTE 34 ORE DI LEZIONE IN AULA E 26 ORE DI ESERCITAZIONI. L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, CON L’USO DI DISPOSITIVI MULTIMEDIALI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE ATTUALI SOLUZIONI TECNOLOGICHE, ED ESERCITAZIONI IN AULA. DURANTE LE LEZIONI TEORICHE SONO IMPARTITI I CONCETTI ALLA BASE DEGLI ARGOMENTI TRATTATI. LE ESERCITAZIONI IN AULA HANNO LO SCOPO PRINCIPALE DI METTERE IN PRATICA I CALCOLI PER LA PROGETTAZIONE DELLE APPARECCHIATURE ED INCLUDO L’ESEMPIO DI SOLUZIONI DI ESERCIZI SVOLTE CON L’AUSILIO DI UN FOGLIO DI CALCOLO.

LA FREQUENZA ALL’INSEGNAMENTO È FORTEMENTE CONSIGLIATA.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI FORMATIVI AVVERRÀ MEDIANTE ESAME SCRITTO E UN COLLOQUIO ORALE, NON NECESSARIO.

L’ESAME SCRITTO, NEL QUALE È CONSENTITA LA CONSULTAZIONE DELLE FONTI, DI NORMA DURA 3 ORE. LA PROVA CONSISTE IN DUE ESERCIZI DI PROGETTO E/O VERIFICA CIASCUNO COSTITUITO DA UNA PARTE A E UNA PARTE B. GLI ESERCIZI POSSONO RICHIEDERE PER LA SOLUZIONE L’USO DI UN FOGLIO DI CALCOLO. LE PARTI A POSSONO ESSERE SVOLTE CON L’APPLICAZIONE DI PROCEDURE STANDARD E LA CORRETTA SOLUZIONE DI ENTRAMBE LE PARTI A CONSENTE IL RAGGIUNGIMENTO DELLA SUFFICIENZA. VOTAZIONI SUPERIORI ALLA SUFFICIENZA POSSONO ESSERE RAGGIUNTE SVOLGENDO LE PARTI B DEGLI ESERCIZI CHE, PER LA SOLUZIONE, RICHIEDONO LA CORRETTA APPLICAZIONE DI COMPETENZE RELATIVE ALLA PRATICA INGEGNERISTICA. LA GRADUAZIONE DEL VOTO OLTRE LA SUFFICIENZA DIPENDE DAL GRADO DI COMPLETEZZA DELLE SOLUZIONI PROPOSTE PER LE PARTI B.

VOTI ALLO SCRITTO INFERIORI A 24/30 O COMUNQUE ESAMI SCRITTI CHE NON SIANO SVOLTI IN PRESENZA RICHIEDONO DI ESSERE CONFERMATI DA UN ESAME ORALE, IN CUI LA VALUTAZIONE FINALE PUÒ VARIARE RISPETTO ALLO SCRITTO FINO AD UN MASSIMO DI 6 PUNTI.

L’ESAME ORALE DURA TRA 45 MINUTI ED 1 ORA E SI COMPONE DI TRE DOMANDE, UNA SUI REATTORI DALLA FLUIDODINAMICA NON IDEALE, UNA SUI REATTORI CON CATALIZZATORI SOLIDI ED UNA SU REATTORI A TRE FASI. IL RAGGIUNGIMENTO DELLA SOGLIA MINIMA RICHIEDE CHE LO STUDENTE DIMOSTRI DI RIUSCIRE A SCRIVERE CORRETTAMENTE I BILANCI DI MATERIA NELLE DIVERSE CONFIGURAZIONI REATTORISTICHE. L’ECCELLENZA È RAGGIUNTA CON UNO SCRITTO CORRETTO E CON LA DIMOSTRAZIONE DELLA COMPLETA PADRONANZA DEI TEMI DISCUSSI ALL’ESAME ORALE.
Testi
- LEVENSPIEL, O., 1999. CHEMICAL REACTION ENGINEERING. JOHN WILEY & SONS, INC, NEW YORK.
- KUNII, D., LEVENSPIEL, O., 2013. FLUIDIZATION ENGINEERING. ELSEVIER.
Altre Informazioni
IL CORSO È EROGATO PRESSO IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE. SI CONSULTI IL SITO DI DIPARTIMENTO (HTTPS://CORSI.UNISA.IT/INGEGNERIA-CHIMICA-MAGISTRALE/DIDATTICA/CALENDARI) PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]