PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI ED ELEMENTI DI IMPIANTI

Fornire le conoscenze riguardanti le apparecchiature di base ed i principali aspetti impiantistici di un processo chimico. 

In particolare:

a) per quanto concerne la conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding), il corso si propone di far conoscere i concetti di base relativi agli aspetti impiantistici di un processo chimico. 

b) per quanto concerne la capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding), il corso si propone di sviluppare la capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problematiche riguardanti aspetti impiantistici, economici e di sicurezza.

c) per quanto concerne l'autonomia di giudizio (making judgements), il corso si propone di fornire gli strumenti per stimare l'importanza del chimismo dei processi e dei materiali per la realizzazione degli impianti chimici industriali.

d) per quanto concerne le abilità comunicative (communication skills), il corso si propone di sviluppare e/o migliorare le capacità di esporre concetti scientifici con proprietà di linguaggio adeguate ai contesti industriali ed impiantistici.

e) per quanto concerne le capacità di apprendimento (learning skills), il corso si propone di dotare lo studente di un metodo di studio pragmatico che lo aiuti a lavorare sia autonomamente che in gruppo per un più facile inserimento all'interno dell'industria chimica di processo. 

 A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. In questo caso, è auspicabile contattare il docente referente CINAP (Centro per l'inclusione attiva e partecipata) del Dipartimento.

Lezioni frontali con esercizi numerici in aula sugli argomenti trattati. Durante ogni lezione è lasciato spazio agli studenti per domande e commenti, in modo da favorire l'interazione docente-studente e studente-studente.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus

Sono richieste conoscenze di base di Chimica Industriale, per cui esiste propedeuticità col corso di Fondamenti di Chimica Industriale

Obbligatoria con le deroghe stabilite dal regolamento didattico del CdS in Chimica Industriale

1. Design di un processo chimico industriale

Diagrammi a blocchi (BFD), diagrammi di processo (PFD), diagrammi di processo e strumentazione (P&ID). Design di un processo chimico. Struttura input-output. Struttura del riciclo. Sistemi di separazione. Network energetico.

2. Bilanci di massa con esercitazioni pratiche

Legge della conservazione di massa.  Bilanci senza reazione. Bilanci con reazione. Bilanci con stream di riciclo.

3. Elementi di impiantistica

Materiali da costruzione. Trattamento e trasporto dei solidi. Trattamento e trasporto dei fluidi: pompe e compressori. Processi di separazione. Sistemi di scambio termico. Reattori chimici. Sistemi di misura e regolazione. Utilities.

4. Analisi economica di un processo chimico

Stima dei costi: investimento di capitale e costi di produzione. Ammortamento, valore del denaro nel tempo, cash flow. Indicatori di redditività: ritorno sull’investimento (ROI); tempo di recupero del capitale (PBP); reddito del DCF.

5. Analisi e valutazione del rischio chimico

Studio di pericolo ed operabilità (HAZOP). Quantitative risk assessment. Albero dei guasti. Individuazione degli eventi incidentali possibili. Valutazione delle frequenze di accadimento. Criteri di accettabilità. Combustioni esplosive e reazioni fuggitive. Discussione su alcuni casi di incidenti da reazioni fuggitive.

6. Sistema di qualità nell’industria chimica

ISO 9001. ISO 14001. EMAS. OHSAS 18001.

1. Appunti delle lezioni del docente in formato pdf

2. R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, J.A. Shaeiwitz, Analysis, Synthesis and Design of Chemical processes, Prentice Hall

3. W.L. Luyben, L.A. Wenzel, Chemical Process Analysis: Mass and energy balances, Prentice Hall

4. P. Cardillo, Incidenti in ambiente Chimico, Stazione sperimentale per i combustibili

5. Fabrizio Cavani et al. - Fondamenti di Chimica industriale - Zanichelli (Ed. Aprile 2022)

Esame orale con esercitazioni numeriche

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le normative lo consentissero e le condizioni lo dovessero richiedere.

Diagrammi a blocchi (BFD), diagrammi di processo (PFD), diagrammi di processo e strumentazione (P&ID). Design di un processo chimico. Struttura input-output. Struttura del riciclo. Sistemi di separazione. Network energetico.

Legge della conservazione di massa.  Bilanci senza reazione. Bilanci con reazione. Bilanci con stream di riciclo.

Materiali da costruzione. Trattamento e trasporto dei solidi. Trattamento e trasporto dei fluidi: pompe e compressori. Processi di separazione. Sistemi di scambio termico. Reattori chimici. Sistemi di misura e regolazione. Utilities.

Stima dei costi: investimento di capitale e costi di produzione. Ammortamento, valore del denaro nel tempo, cash flow. Indicatori di redditività: ritorno sull’investimento (ROI); tempo di recupero del capitale (PBP); reddito del DCF.

Studio di pericolo ed operabilità (HAZOP). Quantitative risk assessment. Albero dei guasti. Individuazione degli eventi incidentali possibili. Valutazione delle frequenze di accadimento. Criteri di accettabilità. Combustioni esplosive e reazioni fuggitive. Discussione su alcuni casi di incidenti da reazioni fuggitive.

ISO 9001. ISO 14001. EMAS. OHSAS 18001.