Docente/i: Marcello Rubini   Italo Tordini  

Denominazione del corso: Impianti e processi chimici
Codice del corso: 503049
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Crediti formativi: CFU 12
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone:1) di sviluppare i concetti fondamentali per la conoscenza dettagliata di ciascun componente della impiantistica chimica, delle più importanti metodologie di progettazione e costruzione, oltre che dell'ottimale conduzione operativa e di descrivere tutti i vari aspetti del rischio chimico, del rumore, dei sistemi in pressione, della prevenzione e della sicurezza nel contesto industriale e della normativa vigente italiana ed europea; 2) di studiare i processi chimici utilizzati nella produzione e nell'impiego dei combustibili per gli impianti di produzione di energia, considerando i combustibili fossili convenzionali e quelli derivati da fonti rinnovabili (biomasse, RSU e CDR) e di mettere in particolare rilievo gli aspetti chimici e l'analisi delle condizioni operative dei processi, fornendo le conoscenze di base utili al controllo efficace della conduzione degli impianti e della limitazione delle emissioni inquinanti.

Programma del corso

Modulo: Impianti chimici e sicurezza industriale (prof. Rubini)

• Procesi di trasmissione del calore. Applicazioni.
• Operazioni di trasferimento di massa. Stadio teorico di equilibrio.
• Evaporazione. (Tipi di evaporatori. Evaporazione ad uno ed a multiplo effetto. Evaporazione per termocompressione.)
• Distillazione (Diagrammi di equilibrio liquido-vapore. Distillazione di equilibrio e differenziale. Distillazione con rettifica.)
• Estrazione (Estrazione solido-liquido. Estrazione liquido-liquido. Calcolo dei processi di estrazione.)
• Assorbimento gassoso (Colonne a riempimento. Determinazione delle colonne di assorbimento.)
• Filtrazione (Tipi di filtri. Determinazione numero degli stadi.)
• Reattori chimici (Reazioni chimiche. Reattori discontinui e reattori continui. Catalizzatori.)
• Rischio chimico. Temperature critiche. Infiammabilitą. Prevenzione. Misure, sistemi di controllo. Sistemi di sicurezza.
• Rischio da rumore negli ambienti di lavoro. Parametri, misurazioni, mezzi di protezione e controlli.
• Vibrazioni meccaniche ed isolamento
• Gestione delle attrezzature e degli insiemi in pressione. Direttiva europea. Classificazioni, regolamenti e verifiche.
• Attivitą industriali a rischio di incidente rilevante. Stima del rischio e normativa.
• Legislazione

Modulo: Processi chimici per la produzione di energia (Prof. Tordini)

• la combustione (combustibili e comburenti. Stechiometria della combustione, aspetti termochimici e termodinamici; temperatura adiabatica di fiamma. Cinetica: meccanismi delle reazioni di ossidazione. Prodotti della combustione e formazione di inquinanti.)
• I combustibili fossili (Carboni, combustibili derivati dal petrolio, gas naturale. Caratteristiche merceologiche, le principali operazioani e processi di raffineria per la produzione di combustibili.)
• Combustibili non convenzionali (Biomasse, idrogeno, CDR. Processi di gassificazione e liquefazione.)
• Impianti per la produzione e la trasformazione di energia. Impianti termoelettrici e di cogenerazione. Descrizione dei componenti, condizioni operative, rendimenti, formazione e controllo delle emissioni inquinanti.
• Normativa ambientale. I limiti alle emissioni e le tecnologie di abbattimento degli inquinanti. Cenni al problema della rimozione di CO2 dalle emissioni di impianti a combustibili fossili.

Prerequisiti

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 80
Esercitazioni (ore/anno in aula): 20
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Kern. Process Heat transfer. McGraw-Hill.

Treybal. Mass-transfer Operations. McGraw-Hill.

McCabe and Smith J.C.. Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw-Hill.

Perry. Chemical Engineers' Handbook. McGraw-Hill.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame finale consistente in una prova scritta ed in una prova orale che potranno essere precedute da una prova scritta intermedia.