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IMPIANTI CHIMICI INNOVATIVI

Iolanda DE MARCO IMPIANTI CHIMICI INNOVATIVI

0622200016
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA CHIMICA
2025/2026

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2024
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
IOLANDA DE MARCO T Curriculum
Obiettivi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE AVRÀ ACQUISITO LE SEGUENTI CONOSCENZE E CAPACITÀ DECLINATE SECONDO I PRINCIPALI DESCRITTORI.
CONOSCERÀ: 1) LE PROPRIETÀ DEI SISTEMI IN CONDIZIONI PROSSIME AL PUNTO CRITICO; 2) I PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO CON FLUIDI SUPERCRITICI; 3) I PRINCIPI E LA MODELLAZIONE DELLA ESTRAZIONE SOLIDO-FLUIDO SUPERCRITICO, LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO, SOLIDO-LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO; 4) I PRINCIPI E LA MODELLAZIONE DI PROCESSI DI CRISTALLIZZAZIONE CONVENZIONALE E IN PROSSIMITÀ DEL PUNTO CRITICO; 5) CENNI DI REATTORI CHIMICI ED ENZIMATICI AD ALTA PRESSIONE.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
LO STUDENTE AVRÀ ACQUISITO CAPACITÀ DI ANALISI DEL FUNZIONAMENTO DELLE OPERAZIONI UNITARIE OGGETTO DEL CORSO. SARÀ IN GRADO DI PROGETTARE LE OPERAZIONI OGGETTO DEL CORSO.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI OPERARE SU IMPIANTI UTILIZZANTI FLUIDI SUPERCRITICI.

ABILITÀ COMUNICATIVE
LO STUDENTE SAPRÀ USARE UN LINGUAGGIO TECNICO CORRETTO E AVRÀ UNA BUONA CAPACITÀ COMUNICATIVA NELL'AMBITO DELLA PROGETTAZIONE E SVILUPPO DELLE OPERAZIONI UNITARIE.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
LO STUDENTE SAPRÀ APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, E APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI, SPECIALIZZANDOLI ALL’ARGOMENTO SPECIFICO IN ESAME.
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 CRISTALLIZZAZIONE.
Contenuti
INTRODUZIONE (1H TEORIA):
INTRODUZIONE AL CORSO. CONTENUTI DEL CORSO, METODO UTILIZZATO NELL'INSEGNAMENTO, OBIETTIVI FORMATIVI. MODALITÀ DI ESPLETAMENTO DEGLI ESAMI E CRITERI DI VALUTAZIONE, TESTI CONSIGLIATI.
OPERAZIONI CLASSICHE E LORO LIMITI (2H TEORIA):
SELETTIVITÀ LIMITATA, INQUINAMENTO DA SOLVENTI ORGANICI. OPERAZIONI SOLVENT-LESS
PROPRIETÀ DEI SISTEMI SOTTO PRESSIONE IN CONDIZIONI PROSSIME AL PUNTO CRITICO (8H TEORIA):
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.
ESTRAZIONE DA MATRICI SOLIDE CON FLUIDI SUPERCRITICI (7H TEORIA):
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, DI OLIO DI SEMI, ESTRAZIONE DI SOSTANZE AD ELEVATO VALORE AGGIUNTO DA SCARTI VEGETALI, DECAFFEINIZZAZIONE DEL CAFFÈ.
ESTRAZIONE LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO (FRAZIONAMENTO) (5H TEORIA):
I DIAGRAMMI TRIANGOLARI APPLICATI AI SISTEMI SOTTO PRESSIONE. COSTRUZIONE A GRADINI. ESEMPI DI APPLICAZIONE: FRAZIONAMENTO ESANO-OLIO DI SEMI DI SOIA, ELIMINAZIONE DI ALCOL DAL VINO, OLIO DI PESCE PER IL RECUPERO DI FRAZIONI ARRICCHITE IN OMEGA-TRE, RIGENERAZIONE OLI DI MOTORI USATI.
REATTORI CHIMICI AD ALTA PRESSIONE (2H TEORIA):
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.
PROCESSI DI MICRONIZZAZIONE (10H TEORIA, 3H LAB):
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 E LIQUIDO ESPANSO (SAS E ELAS), ATOMIZZAZIONE ASSISTITA DA FLUIDO SUPERCRITICO (SAA). ESEMPI DI APPLICAZIONE: PRODUZIONE DI PRECURSORI DI CATALIZZATORI, COLORANTI, PRODOTTI FARMECEUTICI INALABILI E INIETTABILI, POLIMERI. COPRECIPITAZIONE POLIMERO/FARMACO.
INCAPSULAMENTO E VEICOLAZIONE DI MOLECOLE ATTIVE (5H TEORIA, 2H LAB):
MICROCAPSULE E MICROSFERE BIOPOLIMERICHE. DESCRIZIONE DEI LIMITI E VANTAGGI DEL PROCESSO CONVENZIONALE DI EVAPORAZIONE DI EMULSIONE E DEL PROCESSO SUPERCRITICO DI ESTRAZIONE DA EMULSIONE (SEE) MEDIANTE COLONNA IMPACCATA AD ALTA PRESSIONE. EQUILIBRI DI FASE TERNARI AD ALTA PRESSIONE; OTTIMIZZAZIONE DEGLI STADI DI EQUILIBRIO. PRECIPITAZIONE ASSISTITA DA FLUIDI SUPERCRITICI IN UN ANTISOLVENTE LIQUIDO (SAILA). FORMAZIONE DI LIPOSOMI (SUPERLIP).
MATERIALI MICRO E NANOPOROSI (5H TEORIA, 3H LAB):
PRODUZIONE DI STRUTTURE CONTINUE MICRO E NANOPOROSE CON TECNICHE DI INVERSIONE DI FASE ASSISTITA DA FLUIDI SUPERCRITICI. PRODUZIONE DI AEROGELI MEDIANTE ESSICCAMENTO SUPERCRITICO DI IDROGELI.
IMPREGNAZIONE (5H TEORIA, 2H LAB):
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.
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI ED ESERCITAZIONI IN LABORATORIO (6 CFU). IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 50 ORE DI DIDATTICA IN AULA E 10 ORE DI ESERCITAZIONI IN LABORATORIO. 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.
LA FREQUENZA AI CORSI DI INSEGNAMENTO È FORTEMENTE CONSIGLIATA.
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 OF SUPERCRITICAL FLUIDS; INDUSTRIAL ENGINEERING AND CHEMISTRY RESEARCH; JOURNAL OF CO2 UTILIZATION; CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
Altre Informazioni
IL CORSO SI TIENE IN LINGUA ITALIANA
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2025-08-21]