Il modulo tratta della progettazione di torri di raffreddamento e colonne per i processi di absorbimento e distillazione. L’insegnamento prevede lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche per la progettazione e verifica delle operazioni unitarie oggetto del corso.
Il modulo ha la finalità di fornire gli strumenti teorici e pratici di base per la progettazione di colonne di separazione e torri di raffreddamento.
Al termine del modulo lo studente sarà in grado di:
Lo studente avrà inoltre occasione di migliorare competenze trasversali quali abilita' comunicativa e capacità di lavorare in team attraverso le esercitazioni in aula.
Il modulo è articolato in lezioni metodologiche e teoriche (60 % circa) in aula e di esercitazioni calcolative in aula (40 % circa).
Attraverso il progetto di innovazione della didattica adottato dal Corso di Studio in Ingegneria Chimica e di Processo, saranno utilizzati strumenti innovativi atti ad un apprendimento attivo dello studente. Lo scopo è quello di accrescere le competenze degli studenti attraverso nuove metodologie di apprendimento, dall'e-learning al team working, attraverso esperienze che accrescano la partecipazione dello studente mediante un livello comunicativo più elevato e rendano lo studente più consapevole ed autonomo.
Si consiglia agli 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.
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.
Il modulo tratta le torri di raffreddamento e colonne per processi di absorbimento e distillazione. In ciascun caso, dopo alcuni richiami preliminari di termodinamica e aspetti teorici di base, vengono sviluppate le equazioni e vengono illustrati i metodi di progettazione.
Torri di raffreddamento.
Introduzione: Richiami di termodinamica, psicrometria e diagramma psicrometrico. Configurazioni e funzionamento delle torri di Raffreddamento: a circolazione naturale e forzata. Sviluppo equazioni di progettazione. Esercitazioni numeriche di progettazione e verifica.
Absorbimento.
Introduzione: Panoramica dei principi chimico-fisici. Absorbimento semplice. Stripping. Il meccanismo dell’absorbimento: la teoria del doppio film (Whitman) e le teorie piu’ recenti (Higbie, Dankwertz). Apparecchiature per l’absorbimento: confronto colonne a piatti e le colonne riempite. Effetti fluidodinamici e termici in colonne di absorbimento. Equazioni e metodi di progettazione per colonne a piatti e a riempimento.
Absorbimento associato a reazione chimica.
Distillazione
Introduzione: Richiami di termodinamica e di distillazione continua e di miscele binarie. Colonne di stripping e di rettifica. Metodo di Ponchon-Savarit.
Distillazione discontinua di miscele binarie: Caso di distillazione con composizione del prodotto di testa costante: calcolo del calore richiesto e del tempo totale di processo. Caso di rapporto di riflusso R costante: calcolo del calore richiesto e del tempo totale di processo.
Distillazione continua delle miscele multicomponenti: Metodo FUG (Fenske-Underwood-Gilliland) e metodi short-cut.
Progettazione della colonna di distillazione: tipologie di piatti. Efficienza. Scelta del diametro della colonna. Fluodinamica della colonna: regimi di weeping, coning, entrainment e flooding. Colonne di distillazione riempite.
Per ciascun argomento, la parte teorica è supportata da esercitazioni pratiche relative al calcolo (progettazione e verifica) delle colonne.
Tutto il materiale presentato durante le lezioni pratiche e teoriche verrà fornito agli studenti.
Sono riportati di seguito ulteriori testi di supporto:
Ricevimento: Gli studenti possono richiedere di incontrare il docente su appuntamento, scrivendo a : margherita.pettinato@unige.it
https://corsi.unige.it/corsi/11919/studenti-orario
L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy
L'esame consiste in una prova scritta e una prova orale.
Informazioni supplementari:
Saranno disponibili 3 appelli per la sessione invernale e 4 appelli per la sessione estiva.
Il voto conseguito nell'insegnamento sara' la media dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l'insegnamento stesso.
La preparazione degli studenti viene accertata mediante superamento dell’esame scritto e della prova orale. La prova scritta della durata di 180 minuti, consisterà nella risoluzione di due esercizi su due diverse operazioni unitarie oggetto dell'insegnamento. Il raggiungimento della sufficienza (18/30) permetterà di accedere alla prova orale. Quest' consisterà in una discussione orale sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze.Verranno inoltre valutate la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.
Per esigenze specifiche gli studenti sono invitati a contattare il docente prima dell’inizio del corso. Si consiglia agli studenti lavoratori e 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.
