PRESENTAZIONE

Il corso concerne l'applicazione dello strumento matematico alla descrizione dei processi chimici industriali. La descrizione è finalizzata alla simulazione ed all'ottimizzazione dei suddetti processi per una corretta progettazione degli impianti industriali chimici. Gli strumenti matematici si riferiscono all'impostazione delle equazioni ed alla loro risoluzione numerica.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire a tutti gli studenti, indipendentemente dalla provenienza, gli strumenti di base per comprendere la fenomenologia di base dei processi chimici e gli strumenti matematici correlati. Il corso è articolato in due fasi: la prima tratta temi di principi di ingegneria chimica, la seconda affronta problematiche di calcolo numerico applicate a tali principi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli obiettivi formativi si riferiscono all'acquisizione, da parte dello studente, della padronanza nell'uso dello strumento matematico applicato alla processistica chimica industriale. In particolare, il corso è mirato alla formulazione del modello matematico, all'adozione di opportune ipotesi semplificative, alla risoluzione analitica o numerica del modello ed all'analisi critica del modello stesso..

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte 1

Introduzione all'algebra delle variabili stocastiche. Misure di tendenza centrale e di dispersione. Applicazioni alle operazioni unitarie dei processi chimici industriali.

Funzioni di distribuzione dei tempi di permanenza per sistemi reagenti e non reagenti. Reattori ideali e scostamenti dall'idealità in reattori chimici reali. Scelta delle opportune tipologie e configurazioni di reattori nella processistica chimica.

Introduzione alle grandezze campionarie. Analisi statistica dei dati. Test delle ipotesi per il controllo di qualità di un prodotto chimico e per l'analisi dei dati di inquinamnto ambientale.. Test bilaterali e unilaterali.

Parte 2

Introduzione all’algebra matriciale: operazioni tra vettori e matrici, determinante di una matrice, matrice inversa, soluzione di un sistema d’equazioni lineari.

Tecniche di fittaggio dei dati sperimentali con modelli lineari e non lineari. Metodo dei minimi quadrati.

Ricerca dei punti singolari di una funzione obiettivo nell'ottimizzazione tecnico-economica di un processo chimico industriale.

Metodi numerici per la risoluzione di equazioni algebriche. Applicazione agli equilibri chimici.

Discretizzazioni degli operatori derivativi e introduzione ai metodi alle differenze finite nella risoluzione di equazioni differenziali ordinarie al valore iniziale. Introduzione alle equazioni differenziali alle derivate parziali. Applicazione ai processi di diffusione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale didattico  distribuito via Aula Web

R. Bird, “Transport Phenomena”, John Wiley & Sons

N. Piskunov, “Calcolo Differenziale e Integrale”, vol. 1 e 2, Editori Riuniti

D.Himmelblau, “Process Analysis by Statistical Methods”, John Wiley & Sons

Scheid, “Analisi numerica”, Schaum

D.Himmelblau, “Applied Nonlinear Programming”, Glen Head NY

R. Felder, “Elementary Principles of Chemical Processes”, John Wiley & Sons

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ANDREA REVERBERI (Presidente)

PAOLO MORETTI

ALBERTO SERVIDA (Presidente Supplente)

MARCO VOCCIANTE (Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

A causa dell' emergenza sanitaria relativa al presente anno accademico, non è possibile fornire informazioni dettagliate riguardanti data ed ora di inizio delle lezioni. Si consiglia la consultazione dei seguenti siti:

https://corsi.unige.it/9020/p/studenti-orario;
https://chimica.unige.it/node/390

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una sessione orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L’esame è finalizzato ad accertare :

• il livello di apprendimento ;
• la capacità di applicazione dei concetti appresi nella risoluzione dei problemi concernenti le tematiche trattate.

I parametri di valutazione riguarderanno la pertinenza delle risposte, la qualità dell’esposizione, la consequenzialità dello schema logico d’esposizione e la capacità di ragionamento critico.

Calendario appelli