PRESENTAZIONE

Il corso è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni applicative svolte in aula ed è finalizzato allo studio delle principali operazioni unitarie, dei relativi impianti chimici e di processo ed alla loro conduzione. Vengono fornite nozioni di base relative al dimensionamento, alla scelta  ed alla valutazione delle apparecchiature/impianti sulla base dei  fattori economici e dei vincoli normativi ed ambientali caratterizzanti la moderna struttura industriale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di fornire ai partecipanti la capacità di analizzare schemi di processo, e di sapersi orientare nella determinazione delle specifiche delle singole apparecchiature L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base di alcune operazioni unitarie con l’obiettivo di acquisire le conoscenze necessarie per determinare e quantificare i parametri di maggior rilievo nella progettazione preliminare.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali, esercizi e esercitazioni numeriche) e lo studio individuale permetteranno allo studente di acquisire:

-la conoscenza degli impianti di processo e di alcune operazioni unitarie: evaporazione a stadi, distillazione binaria, cristallizzazione, filtrazione. Comprensione dei modelli semplificati che mettono in relazione parametri operativi e/o di progetto con i loro effetti sui bilanci di materia e di energia.

-la capacità di analizzare schemi di processo e sapersi orientare correttamente nella determinazione delle specifiche delle singole apparecchiature e nelle più comuni scelte di esercizio in relazione all'effetto di una variazione dei parametri operativi sulle prestazioni del processo.

-la capacità di saper determinare e quantificare i parametri di maggior rilievo nella progettazione preliminare delle apparecchiature corrispondenti alle principali operazioni unitarie, ed utilizzare metodologie di progettazione preliminare adeguate.

-la capacità di utilizzare dati bibliografici e database per reperire dati chimico-fisici e standard costruttivi.

-la capacità di saper individuare l'apparecchiatura più idonea per realizzare una determinata operazione unitaria, e determinare le condizioni operative adatte all'ottenimento delle specifiche di processo desiderate.

-saper applicare le conoscenze acquisite a contesti differenti da quelli presentati durante il corso, e orientarsi nella lettura e comprensione della documentazione tecnica delle apparecchiature presenti negli impianti di processo.

PREREQUISITI

• Analisi matematica I
• Fisica generale

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento prevede circa il 60 % di lezioni metodologiche e teoriche in aula, il 40 % circa di esercitazioni calcolative in aula.

Gli studenti che abbiano in corso di validità certificazione di disabilità fisica o di apprendimento in archivio presso l'Università e che desiderino discutere eventuali sistemazioni o altre circostanze relative a lezioni, corsi ed esami, dovranno parlare sia con il docente che con il Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), referente per la disabilità della Scuola Politecnica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Le operazioni unitarie come unità base dei processi di trasformazione: variabili, vincoli, gradi di libertà residui, variabili di progetto e di esercizio:

Le principali operazioni unitarie:

- DISTILLAZIONE CONTINUA 

Descrizione della distillazione continua dettagliata nel caso binario. Dimensionamento della colonna di distillazione attraverso metodo short-cut grafico.

-EVAPORAZIONE ED EVAPORATORI A EFFETTO SINGOLO E MULTIPLO 

I principi dell’evaporazione come operazione unitaria. Tipologie di evaporatori e apparecchiature ausiliarie. Dimensionamento degli evaporatori a singolo e multiplo effetto.

-CRISTALLIZZAZIONE 

Descrizione della cristallizzazione. Nucleazione ed accrescimento. I modelli di cristallizzazione. Modelli descrittivi omogenei ed eterogenei. Bilancio di popolazione dei cristalli. Dimensionamento di un cristallizzatore. Valutazione critica e limiti del progetto

-FILTRAZIONE

Descrizione della tecnica di separazione per filtrazione. Meccanismo che regola il flusso di fluidi attraverso letti porosi. Il mezzo filtrante e le differenti tipologie di filtrazione industriale.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

TESTI

1. PERRY'S CHEMICAL ENGINEERS' HANDBOOK - MC GRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS

2. FOUST ET AL. I PRINCIPI DELLE OPERAZIONI UNITARIE - ED. AMBROSIANA, MILANO

3. MC CABE, SMITH AND HARRIOT: UNIT OPERATIONS OF CHEMICAL ENGINEERING, MC GRAW - HILL CHEM. ENG. SERIES

4. COULSON AND RICHARDSON'S: CHEMICAL ENGINEERING, VOLUME II, PARTICLE TECHNOLOGY AND

SEPARATION PROCESSES, BUTTERWORTH-HEINEMANN

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ROBERTA CAMPARDELLI (Presidente)

CHIARA BUFALINI

EMANUELA DRAGO

CARLO SOLISIO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/10375/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Il raggiungimento degli obiettivi dell’insegnamento è certificato mediante una prova scritta della durata di 240 minuti, consistente nella risoluzione di due esercizi su due diverse operazioni unitarie con 3 domande del valore di 5 punti. Questi punti sono attribuiti per intero se la domanda riceve risposta corretta anche nel valore numerico, all’80% se c’è un errore di calcolo, dal 10% al 70% se la risposta è impostata ma soffre di errori concettuali più o meno gravi (zero se la risposta non c’è o è sbagliata in modo grave). Il raggiungimento della sufficienza (18/30) permette di accedere alla prova orale.

È previsto un colloquio orale della durata di circa 30 minuti per verificare la padronanza degli elementi di progettazione ed eventuali incertezze relative alla prova scritta. L'esito del colloquio orale non può sostituire il positivo risultato della prova scritta.

L'eccellenza (30/30 e lode) si raggiunge attraverso la corretta risposta a tutti i quesiti dei due esercizi proposti ed al contemporaneo positivo risultato della prova orale, che dimostri come lo studente sia capace di padroneggiare la materia, riuscendo ad utilizzare i concetti appresi e ad applicarli a tipologie di problemi differenti rispetto a quelli discussi in aula.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. La prova scritta verte su 2 esercizi con tre quesiti ciascuno sugli esposti durante il corso. L’esame orale prevede domande riguardanti la teoria alla base e i criteri di dimensionamento delle operazioni unitarie. Verrà inoltre valutata la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.

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) conoscenza delle ipotesi di base;

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.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali