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UNIT OPERATION OF CHEMICAL ENGINEERING/IMPIANTI CHIMICI

Massimo POLETTO UNIT OPERATION OF CHEMICAL ENGINEERING/IMPIANTI CHIMICI

0612200039
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA CHIMICA
2024/2025



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2016
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
660ESERCITAZIONE
MASSIMO POLETTO T Curriculum
STEFANO CARDEA Curriculum
GIANPIERO PATARO Curriculum
Obiettivi
AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE DISPORRÀ DELLE CONOSCENZE E COMPETENZE ILLUSTRATE DI SEGUITO

CONOSCENZA E COMPRENSIONE
CONOSCENZA DEGLI IMPIANTI DI PROCESSO E DI ALCUNE OPERAZIONI UNITARIE: FLASH, EVAPORAZIONE A STADI, DISTILLAZIONE, ASSORBIMENTO, UMIDIFICAZIONE E RAFFREDDAMENTO, SCAMBIO TERMICO.
COMPRENSIONE DEI MODELLI SEMPLIFICATI CHE METTONO IN RELAZIONE PARAMETRI OPERATIVI E/O DI PROGETTO CON I LORO EFFETTI SUI BILANCI DI MATERIA E DI ENERGIA. CONOSCENZA DEL CONCETTO DI OPERAZIONI UNITARIE IN RETE E DI ALCUNI ELEMENTI SULLA DOCUMENTAZIONE PROGETTUALE, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLE SPECIFICHE DI PROCESSO E DI IMPIANTO ED AL LORO INSERIMENTO NELLO SCHEMA DI PROCESSO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA
CAPACITÀ DI ANALIZZARE SEMPLICI SCHEMI DI PROCESSO PER DETERMINARE I GRADI DI LIBERTÀ IN UN PROGETTO O UNA VERIFICA, LE VARIABILI DI PROGETTO E DI ESERCIZIO A SECONDA DEI DATI DISPONIBILI.
SAPERSI ORIENTARE CORRETTAMENTE NELLA DETERMINAZIONE DELLE SPECIFICHE DELLE SINGOLE APPARECCHIATURE E NELLE PIÙ COMUNI SCELTE DI ESERCIZIO IN RELAZIONE ALL'EFFETTO DI UNA VARIAZIONE DEI PARAMETRI OPERATIVI SULLE PRESTAZIONI DEL PROCESSO.
ACQUISIRE LA CAPACITÀ DI IDENTIFICARE, FORMULARE E RISOLVERE I PROBLEMI INERENTI ALLE OPERAZIONI UNITARIE ESAMINATE PER DEFINIRE COMPLETAMENTE FLUSSI TERMICI, FLUSSI DI MATERIA, NUMERO DI STADI, ESTENSIONI DELLE SUPERFICI DI SCAMBIO, CONDIZIONI OPERATIVE, USANDO APPROPRIATE METODOLOGIE ANALITICHE DI PROGETTAZIONE E DI VERIFICA.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
SAPER DETERMINARE E QUANTIFICARE I PARAMETRI DI MAGGIOR RILIEVO NELLA PROGETTAZIONE PRELIMINARE DELLE APPARECCHIATURE CORRISPONDENTI ALLE PRINCIPALI OPERAZIONI UNITARIE, ED UTILIZZARE METODOLOGIE DI PROGETTAZIONE PRELIMINARE ADEGUATE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - CAPACITÀ DI INDAGINE
CAPACITÀ DI UTILIZZARE DATI BIBLIOGRAFICI E DATABASE PER REPERIRE DATI CHIMICO-FISICI E STANDARD COSTRUTTIVI.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA
SAPER INDIVIDUARE L'APPARECCHIATURA PIÙ IDONEA PER REALIZZARE UNA DETERMINATA OPERAZIONE UNITARIA, E DETERMINARE LE CONDIZIONI OPERATIVE ADATTE ALL'OTTENIMENTO DELLE SPECIFICHE DI PROCESSO DESIDERATE. CAPACITÀ DI CONIUGARE LE BASI TEORICHE CON LE PROBLEMATICHE PRATICHE.

CAPACITÀ TRASVERSALI - ABILITÀ COMUNICATIVE
ABILITÀ COMUNICATIVE E DI LAVORO IN SISTEMI STRUTTURATI. SAPER ESPORRE ORALMENTE E PER ISCRITTO UN ARGOMENTO RIGUARDANTE LA PROGETTAZIONE PRELIMINARE E L'ESERCIZIO DI OPERAZIONI UNITARIE DELL'INGEGNERIA CHIMICA.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, E ORIENTARSI NELLA LETTURA E COMPRENSIONE DELLA DOCUMENTAZIONE TECNICA DELLE APPARECCHIATURE PRESENTI NEGLI IMPIANTI DI PROCESSO.
Prerequisiti
PROPEDEUTICITA’: PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA

IL CORSO RICHIEDE LA CONOSCENZA DI CONCETTI DI BASE DELLA MATEMATICA E DELLA FISICA NELL'AMBITO DELL'INGEGNERIA INDUSTRIALE, INCLUSI LA TERMODINAMICA DEGLI EQUILIBRI FISICI E LE TRASFORMAZIONI TERMICHE. SONO INOLTRE RICHIESTI I CONCETTI DI BASE RELATIVI AL TRASFERIMENTO DI MATERIA, ENERGIA E QUANTITÀ DI MOTO. PER GLI STUDENTI DEL CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CHIMICA, TALI PREREQUISITI SONO SODDISFATTI CON L'ASSOLVIMENTO DEI CORSI PROPEDEUTICI.
Contenuti
LE BASI DELLE OPERAZIONI UNITARIE (10 ORE TEORIA + 1 ORA ESERCITAZIONI)
LE OPERAZIONI UNITARIE COME UNITÀ BASE DEI PROCESSI DI TRASFORMAZIONE: VARIABILI, VINCOLI, GRADI DI LIBERTÀ RESIDUI, VARIABILI DI PROGETTO E DI ESERCIZIO. I PRINCIPALI MODELLI PER LO STUDIO DELLE OPERAZIONI UNITARIE: MODELLO BASATO SUGLI STADI DI EQUILIBRIO, MODELLO BASATO SULLE RELAZIONI DI TRASPORTO.

EVAPORAZIONE (5 ORE TEORIA + 11 ORE ESERCITAZIONI)
PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE. CONCETTI DI BASE DELL’EVAPORAZIONE RICHIAMI DI TERMODINAMICA E SCAMBIO TERMICO (INNALZAMENTO EBULLIOSCOPICO) BILANCI DI MATERIA, DI ENERGIA ED EQUAZIONI DI RATING. PROCEDURE DI RISOLUZIONE DI EVAPORATORI ED EFFETTO SINGOLO E AD EFFETTO MULTIPLO. ECONOMIZZAZIONE DEL VAPORE E PROCEDURE DI RICOMPRESSIONE DEL VAPORE E DELL’OPERAZIONE ED EVAPORATORI A EFFETTO SINGOLO E MULTIPLO

SEPARAZIONE FLASH (2 ORE TEORIA + 1 ORE ESERCITAZIONI)
SCHEMA DI IMPIANTO, RICHIAMI DI TERMODINAMICA SUGLI EQUILIBRI FISICI. BILANCI DI MATERIA E DI ENERGIA. RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI BILANCI PER SISTEMI BICOMPONENTE.

DISTILLAZIONE CONTINUA (16 ORE TEORIA + 14 ORE ESERCITAZIONI + 3 ORE LABORATORIO)
DISTILLAZIONE BINARIA: EQUAZIONI DI BILANCIO, CURVE OPERATIVE, CONDENSATORE TOTALE E PARZIALE, RAPPORTO DI RIFLUSSO, RAPPORTO DI RIFLUSSO OTTIMALE; REGOLA DI TROUTON E IPOTESI DI APPLICAZIONE DEL METODO DI MCCABE E THIELE. RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEL METODO. METODO DI PONCHON E SAVARIT. DIMENSIONAMENTO DI PIATTI FORATI, EFFICIENZA LOCALE, EFFICIENZA DEL PIATTO ED EFFICIENZA DELLA COLONNA. APPROCCIO AL CALCOLO DI COLONE DI DISTILLAZIONE MULTICOMPONENTE

SCAMBIATORI DI CALORE (9 ORE TEORIA + 7 ORE ESERCITAZIONI + 3 ORE LABORATORIO)
PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE. EQUAZIONI DI BILANCIO, SCAMBIO TERMICO E PER LE PERDITE DI CARICO IN SCAMBIATORI. PROCEDURA DI PROGETTO PER SCAMBIATORI TUBO IN TUBO E PER SCAMBIATORI A TUBO E MANTELLO.

ASSORBIMENTO GAS-LIQUIDO (10 ORE TEORIA + 10 ORE ESERCITAZIONI)
PRINCIPI DELL’ADSORBIMENTO E RICHIAMI DI TERMODINAMICA E DI TRASPORTO DI MATRIA. PRINCIPALI CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE. EQUAZIONI DI BILANCIO E DI TRASPORTO PER COLONNE IMPACCATE. FLUIDODINAMICA DELLE COLONNE IMPACCATE. CONDIZIONI DI ALLAGAMENTO E CONDIZIONI OPERATIVE. PROCEDURA DI PROGETTO E DI VERIFICA DI UNA COLONNA IMPACCATA.

UMIDIFICAZIONE E RAFFREDDAMENTO (8 ORE TEORIA + 7 ORE ESERCITAZIONI+ 3 ORE LABORATORIO)
RICHIAMI DI TERMODINAMICA DELL’ARIA UMIDA. TEMPERATURA DI SATURAZIONE ADIABATICA E TEMPERATURA DI BULBO UMIDO. BILANCI DI MATERIA E DI ENERGIA NELL’OPERAZIONE. EQUAZIONI DI RATING DELLO SCAMBIO TERMICO CON TRASFERIMENTO DI MATERIA. PROCEDURA DI PROGETTAZIONE E VERIFICA DI UNA COLONNA DI SCAMBIO TERMICO. BILANCI DI MATERIA SUI COMPONENTI NON VAPORIZZABILI ED OPERAZIONE DI SPURGO.
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE IL 50 % DI LEZIONI METODOLOGICHE E TEORICHE IN AULA EROGATE IN LINGUA INGLESE, IL 42 % CIRCA DI ESERCITAZIONI IN AULA (EROGATE IN LINGUA ITALIANA). IL RESTANTE 8 % DI DIDATTICA ASSISTITA INCLUDE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO SU TRE OPERAZIONI UNITARIE SIGNIFICATIVE (DISTILLAZIONE, SCAMBIATORI DI CALORE, UMIDIFICATORI).

LA FREQUENZA AI CORSI DI INSEGNAMENTO È FORTEMENTE CONSIGLIATA.
Verifica dell'apprendimento
LA VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO AVVIENE TRAMITE UNA PROVA SCRITTA E UNA PROVA ORALE, ENTRAMBE NECESSARIE PER SUPERARE L’ESAME.

LA PROVA SCRITTA HA LO SCOPO DI VERIFICARE I RISULTATI DI APPRENDIMENTO RELATIVI ALLA CONOSCENZA E ALLA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATA, ALL’AUTONOMIA DI GIUDIZIO ED ALLE CAPACITÀ COMUNICATIVE IN FORMA SCRITTA. HA UNA DURATA DI 240 MINUTI E CONSISTE NELLA RISOLUZIONE DI TRE ESERCIZI SU TRE DIVERSE OPERAZIONI UNITARIE, CIASCUNO COMPOSTO DA DUE DOMANDE A DIFFICOLTÀ GRADUATA: UNA PRIMA PARTE DA 6 PUNTI E UNA SECONDA PARTE DA 4 PUNTI. LE PRIME PARTI RICHIEDONO L’APPLICAZIONE STANDARD DI PROCEDURE DI CALCOLO, MENTRE LE SECONDE RICHIEDONO L’ELABORAZIONE CRITICA DI CONOSCENZE DI NATURA TEORICA. GLI ESERCIZI POSSONO ESSERE SVOLTI CONSULTANDO GLI APPUNTI PERSONALI, I LIBRI DI TESTO E IL MANUALE DELL’INGEGNERE CHIMICO, LA CUI CORRETTA CONSULTAZIONE CONSENTIRÀ DI VERIFICARE LA CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI RITROVARE ED UTILIZZARE I DATI DA FONTI BIBLIOGRAFICHE. LA SUFFICIENZA NELLO SCRITTO SI RITIENE RAGGIUNTA QUANDO DALL’ELABORATO RISULTANO CORRETTE L’INDIVIDUAZIONE DELLA TECNICA DI SOLUZIONE E LA RISPOSTA AL PRIMO QUESITO DEI TRE ESERCIZI PROPOSTI O, IN ALTERNATIVA, SONO RISOLTI ENTRAMBI I QUESITI DI DUE DEI TRE ESERCIZI PROPOSTI. IL RAGGIUNGIMENTO DELLA SUFFICIENZA NELLA PROVA SCRITTA È NECESSARIO PER ACCEDERE ALLA PROVA ORALE.

LA PROVA ORALE CONSISTE IN UN COLLOQUIO DELLA DURATA DI 30-45 MINUTI FINALIZZATO A VERIFICARE LE CONOSCENZE DELLO STUDENTE E LA PADRONANZA DEGLI ELEMENTI DI PROGETTAZIONE, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO E LE CAPACITÀ COMUNICATIVE IN FORMA ORALE. NELLA PROVA ORALE POSSONO ANCHE ESSERE APPROFONDITI ASPETTI CHE LA CORREZIONE DELLA PROVA SCRITTA NON È RIUSCITA A CHIARIRE. IL VOTO RICEVUTO DALLO STUDENTE ALL’ESAME SCRITTO RICHIEDE DI ESSERE CONFERMATO DALL’ESAME ORALE. LA VALUTAZIONE FINALE PUÒ VARIARE RISPETTO A QUELLA DELLO SCRITTO DI NORMA FINO AD UN MASSIMO DI 5 PUNTI. È CONDIZIONE ESSENZIALE PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME CON VOTAZIONE MINIMA DIMOSTRARE DI SAPER INDIVIDUARE I PRINCIPI FISICI SUI QUALI SI BASANO LE DIVERSE OPERAZIONI UNITARIE, DELINEARE LA STRUTTURA DELLE APPARECCHIATURE NELLE QUALI VENGONO CONDOTTE E SCRIVERE CORRETTAMENTE LE EQUAZIONI DI BILANCIO E DI RATING NECESSARIE AL PROGETTO. LO STUDENTE RAGGIUNGE IL LIVELLO DI ECCELLENZA SE È STATO CAPACE DI RISPONDERE CORRETTAMENTE A TUTTE LE DOMANDE DEI TRE ESERCIZI PROPOSTI NELLA PROVA SCRITTA E DIMOSTRA NELLA PROVA ORALE LA PIENA CONOSCENZA DELLE PROCEDURE DI PROGETTO E DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO DELLE APPARECCHIATURE UTILIZZATE NELLE OPERAZIONI UNITARIE OGGETTO DELL’INSEGNAMENTO, NONCHÉ LA CAPACITÀ DI UTILIZZARE CRITICAMENTE I CONCETTI APPRESI, ESSENDO IN GRADO ANCHE DI APPLICARLI A TIPOLOGIE DI PROBLEMI DIFFERENTI RISPETTO A QUELLI DISCUSSI IN AULA.
Testi
TESTO BASE PER LEZIONI:
-FOUST ET AL. I PRINCIPI DELLE OPERAZIONI UNITARIE. ED. AMBROSIANA, MILANO

TESTI PER APPROFONDIMENTI:
-MC CABE, SMITH AND HARRIOT. UNIT OPERATIONS OF CHEMICAL ENGINEERING. MCGRAW - HILL CHEM. ENG. SERIES
-KERN D.G.: PROCESS HEAT TRANSFER, MC GRAW - HILL CHEM. ENG. SERIES
-SINNOTT R.K.: CHEMICAL ENGINEERING DESIGN, COULSON & RICHARDSON'S CHEMICAL ENGINEERING SERIES

TESTI PER LA CONSULTAZIONE DEI DATI E DELLE PROCEDURE:
-PERRY'S CHEMICAL ENGINEERS' HANDBOOK - MC GRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS
Altre Informazioni
LINGUA DEL CORSO:
I 6 CREDITI DI TEORIA SONO EROGATI IN LINGUA INGLESE
I 6 CREDITI DI ESERCITAZIONE SI TENGONO IN LINGUA ITALIANA

IL CORSO È EROGATO PRESSO IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE. PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE, SI CONSULTI IL SITO DI DIPARTIMENTO:
HTTPS://CORSI.UNISA.IT/INGEGNERIA-CHIMICA/DIDATTICA/CALENDARI
Orari Lezioni

  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-18]