IMPIANTI CHIMICI II

Iolanda DE MARCO IMPIANTI CHIMICI II

0622200008
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA CHIMICA
2021/2022



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2019
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
990LEZIONE
Obiettivi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE 
CRITERI DI PROGETTAZIONE E OTTIMIZZAZIONE DI RETI DI SCAMBIO TERMICO PER L’INTEGRAZIONE ENERGETICA. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CRITERI DI PROGETTAZIONE PER L’ESTRAZIONE LIQUIDO-LIQUIDO A STADI. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CRITERI DI PROGETTAZIONE PER LA DISTILLAZIONE MULTICOMPONENTE SIA CON METODI ESATTI CHE APPROSSIMATI. FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE FLUIDODINAMICA DEL PIATTO DI UNA COLONNA DI DISTILLAZIONE. DESCRIZIONE DELLA NON IDEALITÀ DEL PIATTO. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CRITERI DI PROGETTAZIONE PER UNA COLONNA DI ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA 
ESSERE IN GRADO DI SCEGLIERE E UTILIZZARE I CRITERI PIÙ OPPORTUNI PER LA PROGETTAZIONE E L’ANALISI PER LE APPARECCHIATURE OGGETTO DEL CORSO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA 
ESSERE IN GRADO DI PROGETTARE UNA RETE DI SCAMBIO TERMICO. ESSERE IN GRADO DI PROGETTARE LE APPARECCHIATURE OGGETTO DEL CORSO.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA
SAPER IMPOSTARE IL PROGETTO DELLE APPARECCHIATURE IN RELAZIONE AL SISTEMA IN ESAME, ALLO SCOPO DA RAGGIUNGERE, AGLI STRUMENTI ED AL TEMPO A DISPOSIZIONE. NELLA CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI, SAPER INTERAGIRE CON LE APPARECCHIATURE, ATTRAVERSO IL SET DI PARAMETRI DI PROCESSO, PER RAGGIUNGERE LE DESIDERATE CONDIZIONI OPERATIVE.

CAPACITÀ TRASVERSALI - ABILITÀ COMUNICATIVE
RAFFINARE IL LINGUAGGIO TECNICO CHE RIGUARDA LE UNIT OPERATION E LE RETI DI SCAMBIO TERMICO E PRENDERE CONSAPEVOLEZZA DELL’ESISTENZA DI SPECIFICI PROTOCOLLI DI COMUNICAZIONE.

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.
Prerequisiti
PREREQUISITI SONO LA PADRONANZA DEI CONCETTI DI BASE DELL’INGEGNERIA CHIMICA, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLA TERMODINAMICA, AI BILANCI DI MATERIA, D’ENERGIA E DI QUANTITÀ DI MOTO, ALLA CONOSCENZA DEL FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE DI ALCUNE UNIT OPERATION, AL CONTROLLO AUTOMATICO DI BASE
Contenuti
0. INTRODUZIONE (2 H LEZ). 
1. INTEGRAZIONE DI RETI DI SCAMBIO TERMICO (OTTIMAZIONE DI LINNHOFF) (12 H LEZ, 8 H ES):
1.1 L'IMPIANTO, IL PROCESSO, LE UTILITIES. I FLUIDI CALDI E FREDDI. LE CURVE COMPOSITE. IL BILANCIO GLOBALE DI UN IMPIANTO. LA RELAZIONE TRA T MIN E LE UTILITIES.
1.2 LA DETERMINAZIONE DEL PINCH POINT. I GRAFI DELLE CORRENTI D’IMPIANTO. LE REGOLE D’ORO. RETE DI SCAMBIO CON MASSIMO RECUPERO DI ENERGIA (MER).
1.3 IMPIANTI ESISTENTI. RIDUZIONE DEL NUMERO DI SCAMBIATORI. IMPLICAZIONI ENERGETICHE. OTTIMO ECONOMICO TRA COSTI D’INVESTIMENTO E CONSUMI.
2. ESTRAZIONE LIQUIDO-LIQUIDO (10 H LEZ, 8 H ES):
2.1 I PRINCIPI DELL’ESTRAZIONE. COSTRUZIONE SPERIMENTALE DI UN DIAGRAMMA TERNARIO. 
2.2 PROGETTAZIONE D’UN ESTRATTORE: IMPOSTAZIONE ANALITICA E GRAFICA. PROBLEMA DI VERIFICA.
3. DISTILLAZIONE MULTICOMPONENTE (14 H LEZ, 8 H ES):
3.1 SISTEMI BINARI E MULTICOMPONENTE. RICHIAMI DI DISTILLAZIONE IDEALE E NON. FLASH. 
3.2 DIMENSIONAMENTO LONGITUDINALE DI UNA COLONNA. CALCOLO DEL NUMERO DI STADI A RIFLUSSO INFINITO (FENSKE) E ALLE CONDIZIONI DI PINCH (UNDERWOOD). CORRELAZIONE DI GILLILAND. METODO INTEGRATO “FUG” E SUO USO PER LA STIMA DEL NUMERO DI STADI.
3.3 DIMENSIONAMENTO TRASVERSALE. FLUIDODINAMICA E PARAMETRI DI PROGETTO DI UN PIATTO FORATO. FLESSIBILITÀ OPERATIVA. EFFICIENZA.
4. ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO (10 H LEZ, 2 H ES):
4.1 DESCRIZIONE ED APPLICAZIONI TIPICHE. LE ISOTERME D'EQUILIBRIO. EQUAZIONI DESCRITTIVE E MECCANISMI
4.2 PROGETTAZIONE DI UN’UNITÀ DI ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO. I BILANCI DI MATERIA. CURVE DI BREAKTHROUGH. DESORBIMENTO. CICLI D'ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO. PRESSURE SWING ABSORPTION (PSA).
5. CRISTALLIZZAZIONE (12 H LEZ, 4 H ES):
5.1 DESCRIZIONE DELLA CRISTALLIZZAZIONE. CRISTALLIZZAZIONE INDOTTA DA PRESSIONE, TEMPERATURA. NUCLEAZIONE ED ACCRESCIMENTO. I MODELLI DI CRISTALLIZZAZIONE. MODELLI DESCRITTIVI OMOGENEI ED ETEROGENEI. 
5.2 BILANCIO DI POPOLAZIONE DEI CRISTALLI. DIMENSIONAMENTO DI UN CRISTALLIZZATORE. VALUTAZIONE CRITICA E LIMITI DEL PROGETTO
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE 90 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI ED ESERCITAZIONI (9 CFU). IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 60 ORE DI LEZIONE IN AULA E 30 ORE DI ESERCITAZIONI. ALLE PRATICHE PROGETTUALI SONO AFFIANCATE LE NECESSARIE SPIEGAZIONI DI CARATTERE METODOLOGICO O TEORICO.
LA FREQUENZA AI CORSI DI INSEGNAMENTO È FORTEMENTE CONSIGLIATA
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI VIENE VERIFICATA ATTRAVERRSO UN ESAME SCRITTO E ORALE. 
LA VALUTAZIONE NELL'ESAME FINALE TERRÀ CONTO DEI SEGUENTI CRITERI: A) CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI RISOLVERE I PRINCIPALI PROBLEMI CHE RICHIEDONO L'APPLICAZIONE DI CONCETTI ESPRESSI; B) LA CONOSCENZA DELLE IPOTESI DI BASE E LA LOGICA DELLA DISCIPLINA; C) CAPACITÀ DI ESTENDERE L'APPLICAZIONE DEI CONCETTI DI BASE PER RISOLVERE I PROBLEMI A NUOVE APPLICAZIONI, D) PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLA TERMINOLOGIA SPECIFICA DELLA DISCIPLINA.
LA PROVA DI ESAME SARÀ VALUTATA SUFFICIENTE QUANDO LO STUDENTE È IN GRADO DI IMPOSTARE LA PROGETTAZIONE DELLA UNIT OPERATION, UTILIZZANDO PROPRIAMENTE ANCHE SE NON PRONTAMENTE LE VARIABILI FISICHE E CHIMICO-FISICHE COINVOLTE E QUANDO DIMOSTRI UNA CONOSCENZA SUFFICIENTE DEL LESSICO DELLA MATERIA. LO STUDENTE CHE PROGETTI CORRETTAMENTE, CHE HA PIENA E PRONTA PERCEZIONE DEGLI EFFETTI DELLE VARIABILI SUL PROGETTO E CHE MOSTRA PADRONANZA DEL LESSICO DELLA MATERIA VIENE VALUTATO COME ECCELLENTE
Testi
PER LA RETE DI SCAMBIO TERMICO:
INTRODUCTION TO PINCH TECHNOLOGY, LINNHOFF MARCH, WWW.LINNHOFFMARCH.COM 
IAN C KEMP, PINCH ANALYSIS AND PROCESS INTEGRATION, SECOND EDITION (2007), ELSEVIER
MATERIALE DISTRIBUITO DAL PROFESSORE.

PER L'ESTRAZIONE:
TREYBAL, MASS TRANSFER OPERATION, MC GRAW HILL 
FOR MULTISTAGE DISTILLATION AND PLATE DESIGN:
TREYBAL, MASS TRANSFER OPERATION, MC GRAW HILL 
J.H. PERRY ET AL., CHEMICAL ENGINEERS’ HANDBOOK , MC GRAW HILL 
PER L'ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO:
D.M. RUTHVEN ET AL., PRESSURE SWING ADSORPTION; PRINCIPLES OF ABSORPTION AND DESORPTION PROCESSES

PER LA CRISTALLIZAZIONE:
J.W. MULLIN, CRYSTALLIZATION, FOURTH ED.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2021-10-26]