REGOLAMENTO DIDATTICO
DEL CORSO DI LAUREA
SPECIALISTICA (CLS)
IN INGEGNERIA CHIMICA
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1. OBIETTIVI FORMATIVI
Il C.L. specialistica in Ingegneria chimica ha l’obiettivo di assicurare agli studenti un adeguato
approfondimento e aggiornamento di metodi e contenuti scientifici generali, nonché l’arricchimento di
specifiche conoscenze professionali e la padronanza di metodiche progettuali innovative nell’ambito
disciplinare delle tecnologie chimiche. La relativa formazione è pertanto orientata alla creazione di figure
professionali in possesso di una vasta e approfondita cultura tecnica, anche a livello progettuale,
particolarmente sviluppata nell’ambito disciplinare dell’ingegneria chimica, in grado di inserirsi e orientarsi
con facilità nel mondo del lavoro e della professione ovvero di affrontare eventuali approfondimenti culturali
a livello di dottorato di ricerca.
Scopo del C.L. specialistica in Ingegneria Chimica è fornire ai laureati un percorso formativo che permetta di:
•
approfondire gli aspetti teorici delle scienze di base ed essere capaci di utilizzare tali conoscenze per
interpretare e descrivere
problemi dell’ingegneria particolarmente complessi o che richiedono un
approccio interdisciplinare;
•
approfondire gli aspetti teorici dell’ingegneria, sia in generale sia in modo specifico relativamente a quelli
dell’ingegneria chimica, allo scopo di identificare, formulare e risolvere anche in modo innovativo,
problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare;
•
ideare, pianificare, progettare e gestire sistemi, processi e servizi complessi e/o innovativi;
•
progettare e gestire esperimenti di elevata complessità;
•
avere conoscenze nel campo dell’organizzazione aziendale (cultura d’impresa) e dell’etica professionale;
•
utilizzare fluentemente, in forma scritta e orale, la lingua inglese e, possibilmente, almeno un’altra lingua
dell’Unione Europea.
Attraverso il percorso formativo proposto (con materie di orientamento nel campo della progettazione
avanzata, della protezione ambientale e sicurezza industriale, delle biotecnologie, dello sviluppo sostenibile e
della produzione di energie rinnovabili e pulite), che deve culminare con l’esecuzione di un’importante attività
di progettazione o ricerca nei campi sopra citati, ci si propone di creare figure professionali specialiste in
ingegneria chimica che possono trovare occupazione presso: industrie chimiche, alimentari, farmaceutiche e
di processo; aziende di produzione, trasformazione, trasporto e conservazione di sostanze materiali ed
energia; laboratori di ricerca accademica e industriale; strutture tecniche della pubblica amministrazione
deputate al governo dello sviluppo, dell’ambiente e della sicurezza.
2. INSEGNAMENTI
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Gli insegnamenti attivabili, elencati in ordine alfabetico, nel CLS sono:
1. Applicazioni informatiche per l’ingegneria industriale 1
2. Analisi e gestione del rischio industriale e ambientale 1
3. Analisi strumentale e controllo dei materiali 1
4. Biotecnologie industriali 1
5. Chimica applicata alla tutela dell’ambiente 1
6. Chimica delle risorse e dei cicli produttivi 1
7. Chimica industriale organica 1
8. Cinetica chimica eterogenea 1
9. Corrosione, anticorrosione industriali 1
10. Elettrochimica per l’ambiente e l’energia 1
11. Energetica applicata 1
12. Fisica sperimentale 1
13. Impianti dell’industria di processo 1
14. Impianti chimici 3
15. Impianti dell’industria alimentare 1
16. Impianti e modellistica per il trattamento degli effluenti inquinanti 1
17. Ingegneria chimica ambientale 2
18. Meccanica dei fluidi 2
19. Metodi matematici per l’ingegneria chimica 1
20. Misure fisico-tecniche e regolazioni 1
21. Principi di ingegneria biochimica 1
22. Principi di ingegneria chimica 3
23. Processi dell’industria alimentare 1
24. Processi elettrochimici 1
25. Progettazione di apparecchiature industriali 1
26. Reattori chimici 1
27. Reattori chimici eterogenei 1
28. Seminari di orientamento al lavoro
29. Simulazione dei sistemi a celle a combustibile 1
30. Strumenti di progettazione ecosostenibile 1
31. Teoria dello sviluppo dei processi chimici 2
32. Termodinamica dell’ingegneria chimica 2
I contenuti formativi sono esposti quali argomenti ritenuti essenziali, a prescindere dagli insegnamenti nei
quali trovano collocazione nei piani di studio e sono contenuti nell’allegato 1.1.
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3. ALTRE ATTIVITÀ FORMATIVE
Sono previste singole attività formative ad elevato contenuto sperimentale o pratico da svolgersi presso
laboratori universitari, enti pubblici o privati e società di progettazione e/o produzione specifiche
dell’ingegneria chimica. Alcune attività possono essere anche svolte completamente o in parte, in un paese
estero, generalmente europeo grazie a una serie di collaborazioni, con possibilità di scambio di personale
strutturato e non, che diversi gruppi di ricerca coordinati da docenti afferenti al CLS sono in grado di gestire.
4. PIANO DI STUDIO INDIVIDUALE
In alternativa alla scelta del piano di studio ufficiale lo studente può presentare un piano di studio
individuale, purché nel rispetto dei vincoli previsti dall’ordinamento didattico del corso di laurea specialistica.
L’approvazione di un piano di studio individuale è subordinata ad una valutazione positiva da parte del C.C.S.
della congruità del piano di studi predisposto dallo studente con gli obiettivi formativi del corso di laurea
specialistica.
5. OBBLIGHI E MODALITÀ DI FREQUENZA
Le disposizioni sugli obblighi e le modalità di frequenza sono specificate nel Manifesto degli Studi dei corsi
della Facoltà di Ingegneria. Il Consiglio di Corso di Studio in Ingegneria Chimica demanda ai titolari degli
insegnamenti e delle altre attività formative le modalità per la verifica della frequenza alle lezioni e delle
esercitazioni. I docenti certificano la frequenza mediante la firma di frequenza sul libretto universitario.
6. VERIFICA DEI CREDITI ACQUISITI E PROVE INTEGRATIVE DI ESAMI
SOSTENUTI SU SINGOLI INSEGNAMENTI QUALORA NE SIANO OBSOLETI I
CONTENUTI CULTURALI E PROFESSIONALI
Le forme di verifica dei crediti acquisiti e prove integrative di esami sostenuti su singoli
insegnamenti, qualora ne siano obsoleti i contenuti culturali e professionali, sono specificate nel
Regolamento Didattico di Facoltà.
7. ORIENTAMENTO E TUTORATO
Le forme di orientamento e tutorato sono coordinate dalla Commissione Orientamento e Tutorato (C.O.T.) di
Facoltà, secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico di Facoltà art. 2.
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8. PIANO DI STUDIO UFFICIALE
Codice
Disciplina
SSD
CFU
Docente
1° anno
I Ciclo Semestrale
37612
27691
APPLICAZIONI INFORMATICHE PER L’INGEGNERIA INDUSTRIALE 1
ING-IND/31 5.0
CHIMICA DELLE RISORSE E DEI CICLI PRODUTTIVI 1
G. Barabino
CHIM/07
5.0
G.Cerisola
FIS/01
4.0
R.Tatarek
27758
FISICA SPERIMENTALE 1
27807
IMPIANTI DELL'INDUSTRIA DI PROCESSO 1
ING-IND/25 6.0
C.Solisio
27814
INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE 2
ING-IND/25 6.0
M.Rovatti
41661
METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA CHIMICA 1
ING-IND/35 5.0
F.Parodi
II Ciclo Semestrale
41623
CHIMICA INDUSTRIALE ORGANICA 1
CHIM/06
5.0
G.Busca
27750
ENERGETICA APPLICATA 1 (CH)
ING-IND/09 5.0
A.Bosio
24038
PRINCIPI DI INGEGNERIA CHMICA 3
ING-IND/24 6.0
P.Costa
27906
REATTORI CHIMICI 1
ING-IND/24 6.0
R.DiFelice
21958
TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA 2
ING-IND/24 6.0
E.Arato
2° anno
I Ciclo Semestrale
37610 ANALISI E GESTIONE DEL RISCHIO INDUSTRIALE E AMBIENTALE 1
ING-IND/25 5.0
41618 BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI 1
CHIM/11
B.Fabiano
5.0
A.Converti
37627 CORROSIONE, ANTICORROSIONE INDUSTRIALI 1
ING-IND/23 5.0
G.Cerisola
40656 IMPIANTI CHIMICI 3
ING-IND/25 6.0
M.Del Borghi
37709 TEORIA DELLO SVILUPPO DEI PROCESSI CHIMICI 2
ING-IND/26 6.0
L.Maga
II Ciclo Semestrale
INDIRIZZO AMBIENTE E SICUREZZA
37621 CHIMICA APPLICATA ALLA TUTELA DELL'AMBIENTE 1
ING-IND/22 6.0
37688 SEMINARI DI ORIENTAMENTO AL LAVORO
37704 STRUMENTI DI PROGETTAZIONE ECOSOSTENIBILE 1
4.0
ING-IND/25 6.0
M.Chiarioni
Docente esterno
A.Del Borghi
INDIRIZZO BIOTECNOLOGICO ALIMENTARE
37644 IMPIANTI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE 1
ING-IND/25
6.0
P.Perego
37669 PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE 1
ING-IND/25
6.0
P.Perego
4.0
Docente esterno
37688 SEMINARI DI ORIENTAMENTO AL LAVORO
INDIRIZZO ELETTROCHIMICO ENERGETICO
37635 ELETTROCHIMICA PER L'AMBIENTE E L'ENERGIA 1
CHIM/07
37688 SEMINARI DI ORIENTAMENTO AL LAVORO
6.0 G.Cerisola A.Barbucci
4.0
Docente esterno
ING-IND/24
6.0
E.Arato
37622 CINETICA CHIMICA ETEROGENEA 1
ING-IND/24
6.0
P.Costa
37681 REATTORI CHIMICI ETEROGENEI 1
ING-IND/24
6.0
R.Di Felice
4.0
Docente esterno
37690 SIMULAZIONE DEI SISTEMI A CELLE A COMBUSTIBILE 1
INDIRIZZO PROGETTUALE
37688 SEMINARI DI ORIENTAMENTO AL LAVORO
PER TUTTI GLI INDIRIZZI
41683 TESI DI LAUREA SPECIALISTICA
9.0
41684 TIROCINIO DI LAUREA SPECIALISTICA
4.0
UN CORSO A SCELTA TRA I SEGUENTI
CORSI A SCELTA
23873 ANALISI STRUMENTALE E CONTROLLO DEI MATERIALI 1
ING-IND/22 5.0
37643 IMPIANTI E MODELLISTICA PER IL TRATTAMENTO EFFLUENTI INQUIN. 1 ING-IND/25 5.0
20385 MECCANICA DEI FLUIDI 2
ICAR/01
5.0
M.Chiarioni
C.Solisio
M.Colombini
20392 MISURE FISICO-TECNICHE E REGOLAZIONI 1
ING-IND/11 5.0
37668 PRINCIPI DI INGEGNERIA BIOCHIMICA 1
ING-IND/24 5.0
L.Maga
37670 PROCESSI ELETTROCHIMICI 1
ING-IND/23 5.0
G.P.Ponzano
37671 PROGETTAZIONE DI APPARECCHIATURE INDUSTRIALI 1
ING-IND/25 5.0
M.Gaggero
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R.Bartolini
5
Programmi
dei corsi
(Allegato 1)
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6
37612 APPLICAZIONI INFORMATICHE PER L’INGEGNERIA INDUSTRIALE 1
Docente: G. Barbino
DIBE; e-mail:
Settore Scientifico disciplinare: ING-IND/31
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici
Approfondimento delle basi informatiche e dei limiti delle rappresentazioni numeriche. Uso di software
commerciali per la risoluzione di alcuni problemi tipici dell’ingegneria industriale.
Contenuti essenziali
Rappresentazione di numeri interi e reali in virgola mobile. Errori numerici e limiti della
rappresentazione.
Richiami di programmazione strutturata e orientata agli oggetti. Strutture dati e data base.
Trasferimento
di
dati
tra
procedure.
Introduzione
alle
reti
di
calcolatori.
Metodi numerici per la soluzione di semplici problemi applicativi.
Applicazioni di elaborazione numerica e simulazione di processo mediante l'utilizzo di software
commerciali (Mathlab, Aspen Plus, Aspen Dynamics e Aspen Modeler).
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Lezioni ed esercitazioni in aula
Tipologia e modalità delle prove di verifica
L’esame consiste in una prova orale.
Propedeuticità
Non sono richieste particolari propedeuticità.
Riferimenti bibliografici
Appunti a disposizione per ogni lezione
S. CHAPRA – R. CANALE “Metodi numerici per l’ingegneria”
Manuali operativi dei software utilizzati
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7
37610 ANALISI E GESTIONE DEL RISCHIO IND.LE ED AMBIENTALE 1
Docente: B. Fabiano
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici: Finalità del corso è l’approfondimento delle tecniche di analisi, valutazione e
controllo del rischio nell’industria di processo e nell’impiantistica chimica in particolare
Contenuti essenziali: Rischio industriale ed ambientale. Il concetto di General Risk Model. Elementi di
affidabilità. Eventi indesiderati: rilasci, incendi, esplosioni. Identificazione e valutazione del rischio incendio e
del rischio esplosione. Esplosioni non confinate. Esplosioni confinate. BLEVE Runaway in reattori chimici.
Sistemi ibridi.. Protezioni attive e passive. Suono e radiazioni: elementi di base. Identificazione ed analisi di
hazard: Check List; Ranking method; Hazard and Operability Study (HAZOP). Fault Tree Analysis (FTA).
Quantitative Risk Assessment (QRA). Metodologie di analisi di rischio. Principi di sicurezza intrinseca.
Gestione del rischio in impianti fissi e nel trasporto. I piani di emergenza. Elementi di igiene ambientale.
Sistema integrato di gestione SHE (Safety-Health-Environment). Case-studies relativi a rischio incidentale ed
ambientale. Percezione del rischio.
Capacità operative: Impostazione ed approfondimento di problemi di sicurezza nell’industria di processo,
con riferimento al rischio ambientale ed incidentale ed alla sua prevenzione e gestione.
Tipologia delle attività didattiche e numero di ore dedicate alle stesse: Il corso è articolato in
lezioni frontali ed esercitazioni applicative svolte in aula.
Tipologia e modalità d'esame: L’esame consiste in una prova orale.
Propedeuticità: Per un proficuo apprendimento risulta fondamentale il corso “Affidabilità e sicurezza
nell’industria di processo 1”; sono richiesti altresì elementi di “Impianti chimici 1 e 2”, “Chimica Industriale 1
e 2”. Non è tuttavia prevista alcuna propedeuticità formale.
Riferimenti bibliografici:
F.P. Lees “Loss Prevention in the Process Industries” vol. 1-3 Butterworth ed.
J.Burton, R. Rogers “Chemical Reaction Hazards. A Guide” ICHEME Ed. U.K:
G.G. Brown “Unit Operations” Hoepli ed.
I. Pasquon “Rischi potenziali, sicurezza e protezione ambientale nell’industria chimica” CLUP ed.
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8
23873
ANALISI STRUMENTALE E CONTROLLO DEI MATERIALI 1
Docente: M. Chiarioni
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/22
Crediti: 5
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41618 BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI 1
Docente: A. Converti
DICHEP; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: CHIM/11
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici:
Il Corso si propone di fornire i concetti necessari per una buona conoscenza dei processi e degli impianti
biotecnologici, con specifico riferimento alle applicazioni industriali. Particolare attenzione viene posta ai
principi ed agli aspetti tecnologici delle nuove bioproduzioni industriali.
Contenuti essenziali:
Codice genetico e sintesi proteica: DNA e RNA. Duplicazione, trascrizione e traduzione. Repressione ed
induzione: l’operone lattosio. Attenuazione: l’operone triptofano. Cinetiche enzimatiche: inibizioni.
Bioprocessi continui: bilanci di massa in CSTR con ricircolo. Confronto fra bioprocessi continui e discontinui:
funzione guadagno. Vie di biodegradazione degli idrocarburi alifatici ed aromatici. Mutazioni. Microrganismi
di interesse industriale. Impianti e processi di fermentazione. Le biotecnologie industriali: bioproduzioni di
etanolo, acetone/butanolo, glicerolo, acidi organici, aminoacidi, enzimi e antibiotici. Popolazioni microbiche
della digestione anaerobica. Metabolismo degli archeobatteri metanigeni. Realizzazione di un bioprocesso in
laboratorio.
Capacità operative:
Capacità di gestire processi biotecnologici industriali e sistemi biotecnologici per la protezione ambientale.
Tipologia delle attività didattiche e numero di ore dedicate alle stesse:
Il Corso è articolato in circa 50 ore di lezioni teoriche e 10 ore di esercitazioni in laboratorio.
Tipologia e modalità d'esame:
La verifica è basata su una prova orale.
Propedeuticità:
Per poter seguire proficuamente il corso è necessario che gli allievi abbiano una sufficiente familiarità con i
concetti basilari di chimica organica e biologia.
Riferimenti bibliografici:
1.
A.L. Lehninger, D.L. Nelson, M.M. Cox “Principi di Biochimica”, Volume 1, 2a edizione, Zanichelli,
Bologna, 1994.
2.
M.T. Madigan, J.M. Martinko, J. Parker, “Brock, Biologia dei Microrganismi”, Volumi 1 e 2, Casa
Editrice Ambrosiana, Milano, 2003.
3.
S. Aiba, A.E. Humphrey, N.F. Millis, “Biochemical Engineering”, 2nd edition, New York, Academic
Press, 1973.
4.
M. Marzona, “Chimica delle Fermentazioni & Microbiologia Industriale”, 2a edizione, Piccin Nuova
Libraria S.p.A., Padova, 1996.
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10
37621
CHIMICA APPLICATA ALLA TUTELA DELL’AMBIENTE 1
Docente: M. Chiarioni
DICHEP; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: CHIM/22
Crediti: 6
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27691 CHIMICA DELLE RISORSE E DEI CICLI PRODUTTIVI 1
Docente: G. Cerisola
DICHEP; e-mail
Settore Scientifico disciplinare: CHIM-07
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici
Finalità del corso è l’approfondimento di aspetti inerenti l'utilizzo razionale delle risorse impiegate nelle
tecnologie e nei cicli produttivi tradizionali e innovativi dell'industria chimica.
Contenuti essenziali
Fondamenti chimici e merceologici delle tecnologie di trasformazione delle risorse. Materie prime (risorse) e
loro distribuzione in natura - Limite di economicità e risorse utilizzabili - Principî della trasformazione delle
risorse e tecnologie di produzione industriale - Valutazione economica dei processi di trasformazione e del
loro impatto ambientale. Tecnologie di produzione. Materiali inorganici Tecnologie di trattamento dei
minerali. Tecnologie di produzione e raffinazione dei metalli ferrosi e non ferrosi. Tecnologie ceramiche.
Tecnologie del vetro. Principali industrie della Chimica inorganica industriale. Materiali organici Tecnologie
organiche estrattive. Combustibili e lubrificanti. Tecnologie dei polimeri. Tecnologie petrolchimiche.
Tecnologie del legno, della cellulosa e della carta. Esempi di evoluzione di alcune tecnologie di produzione
Prodotti della petrolchimica e dell’industria elettrochimica. Processi di produzione e inquinamento ambientale
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Lezioni ed esercitazioni in aula
Tipologia e modalità delle prove di verifica
L’esame consiste in una prova orale.
Propedeuticità
Cultura chimica generale derivante dai corsi dello stesso settore disciplinare.
Riferimenti bibliografici
- Appunti a disposizione per ogni lezione.
- G. Querini, Risorse naturali, ambiente e crescita industriale, Edizioni Kappa.
- E. Chiaccherini, Materie prime trasformazione ed impatto ambientale, Edizioni Kappa.
V. Lorenzelli, Elementi di Chimica, Ed. Univ.
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41623 CHIMICA INDUSTRIALE ORGANICA 1
Docente: G. Busca
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: CHIM/07
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici
Il corso si prefigge di fornire una approfondita conoscenza dei principali processi della petrolchimica e della
raffineria, un’analisi critica delle motivazioni delle soluzioni utilizzate nella produzione dei principali prodotti
ed i criteri per un corretto approccio alla progettazione di un processo chimico in termini di produttività,
sicurezza e salvaguardia dell’ambiente.
Contenuti essenziali
Linee di produzione. Aspetti termodinamici, cinetici, economici e della sicurezza. Gas naturale, benzine,
gasoli e oli combustibili, coke, e relativi aspetti industriali e ambientali. Raffineria, frazionamento del petrolio,
idrotrattamenti, cracking catalitico, reforming, alchilazione, oligomerizzazione. Petrolchimica: cracking
termico, chimica delle olefine e degli aromatici. Ossidazioni parziali. Polimerizzazioni e polimeri industriali.
Lubrificanti, coloranti, pesticidi, solventi.
Capacità operative
Capacità di una visione integrata degli aspetti chimici, termodinamici, cinetici e ingegneristici relativi alle
linee di produzione dei prodotti chimiciTipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Lezioni in aula, 40 ore, esercitazioni numeriche 15 ore, visite a impianti.
Tipologia e modalità della prova di verifica
Esame scritto e orale.
Propedeuticità
Chimica 1, Chimica Organica 1, Chimica Industriale 1, Chimica Fisica Applicata 1, Principi di ingegneria
chimica 1, Impianti chimici 1.
Riferimenti bibliografici
G. Busca, Copie dei lucidi proiettati durante il corso.
C. Giavarini, Guida allo studio dei processi di raffinazione e petrolchimici.
J.H. Gary and G.E. Handwerk, Petroleum refining, 4 ed., Dekker, New York.
G.M. Wells, Handbook of Petrochemicals and Processes, Ashgate, Aldershot.
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13
37622
CINETICA CHIMICA ETEROGENEA I
Docente: P. Costa
DIAM; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/24
Crediti: 6
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37627
CORROSIONE; ANTICORROSIONE INDUSTRIALI 1
Docente: G. Cerisola
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/23
Crediti: 5
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37635
ELETTROCHIMICA PER L’AMBIENTE E L’ENERGIA 1
Docente: A. Barbucci/G. Cerisola
DICHEP; e-mail: ; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: CHIM/07
Crediti: 6
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27750
ENERGETICA APPLICATA 1
Docente: A. Bosio
DIMSET; e-mai:
Settore scientifico-discipinare: ING-IND 09
Crediti:5
Obiettivi formativi specifici
Il corso si propone di fornire allo studente i principali approfondimenti “macchinistici” per una corretta e
maggiormente dettagliata partecipazione all’aspetto chimico della progettazione e/o costruzione e/o esercizio
di impianti (o componenti di questi) destinati a elaborare significative quantità di energia.
Contenuti essenziali
Fabbisogno energetico, risorse e consumi
Valutazione del fabbisogno mondiale e italiano. Modalità di utilizzazione dell'energia.
Elementi di termodinamica applicata alle macchine, fluido dinamica, combustione e trasmissione del calore
Richiami dei principali elementi di termodinamica applicata alle macchine,fluidodinamica, combustione e
trasmissione del calore già esaminati nel corso di MACCHINE UNO.
Rendimenti; frazione utilizzabile e utilizzata; molteplicità delle sorgenti termiche; espansione (recupero) e
compressione (controrecupero).
Conversione meccanica da energia potenziale a cinetica con l'uso dell'acqua: impianti e turbine idrauliche
Gestione delle risorse idrauliche. Gli impianti idraulici ad acqua fluente e a bacino. Tubo di aspirazione. La
cavitazione. Le turbine Pelton, Francis, ad elica e Kaplan: caratteristiche principali e loro regolazione.
Impianti di pompaggio.
Conversione da energia chimica a energia cinetica: gli impianti e le turbine a vapore
Generalità. Il circuito elementare. I generatori di vapore. La turbina: statore e rotore, macchina assiale o
radiale, equazioni di Eulero e Hugoniot, soluzioni monostadio e pluristadio. La turbina ad azione e a reazione
e relativo confronto. Condizioni di massimo rendimento. Il condensatore. Il principio informatore e la
rigenerazione della turbina a vapore.
Conversione da energia chimica a energia cinetica: gli impianti e le turbine a gas
Il circuito elementare. Rendimento e lavoro utile. Lavoro di compressione e lavoro di espansione. La
rigenerazione. Elementi di confronto tra turbine a gas e turbine a vapore. Cogenerazione, impianti combinati
e ibridi con fuel cells.
Le principali fonti energetiche rinnovabili: l'energia geotermica, l'energia solare e quella eolica
L’energia geotermica e i problemi di impatto ambientale.
La radiazione solare. La conversione a bassa, media ed alta temperatura. La conversione fotovoltaica.
Lo sfruttamento del vento. Campi di applicazione.
Aspetti ambientali della generazione di energia, interazioni ambiente - sistema energetico
Emissione ed abbattimento del particolato. L'effetto serra. Gli ossidi di zolfo. La desolforazione. Gli ossidi di
azoto. Il contenimento delle emissioni di NOx. Il monossido di carbonio. Gli idrocarburi incombusti.
L'inquinamento termico.
Applicazioni pratiche
Sono inoltre previste durante il corso alcune ore di esercitazioni in laboratorio relative alla misura delle
grandezze termodinamiche principali ed una visita ad un impianto.
Capacità operative
si intende fornire all’Allievo le nozioni di base che permettano una corretta gestione delle innumerevoli e
disparate applicazioni professionali dei contenuti del corso.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
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17
Il corso sarà articolato in circa 50 ore di lezioni frontali (comprensive di alcune ore di esercitazioni in
laboratorio relative alla misura delle grandezze termodinamiche principali) ed una approfondita visita
esemplificativa ad un grande impianto.
Tipologia e modalità delle prove di verifica
L’esame finale prevede la sola prova orale.
Propedeuticità
Macchine Uno
Riferimenti bibliografici
Assieme al programma viene fornita a tutti gli Allievi un’ampia e dettagliata bibliografia (testi preferibilmente
scritti in italiano e reperibili in biblioteca). Inoltre è disponibile uno specifico libro di testo, anch’esso
reperibile nelle biblioteche centrale e di dipartimento.
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27758
FISICA SPERIMENTALE 1
Docente: R. Tatarek
DIFI; e-mail
Settore scientifico disciplinare: FIS/01
Crediti: 4
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27807
IMPIANTI DELL’INDUSTRIA DI PROCESSO 1
Docente: C. Solisio
DICHEP; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 6
Obiettivi formativi specifici
Fornire criteri per il progetto e la verifica di funzionamento di apparati di corrente impiego nell’industria
chimica.
Contenuti essenziali
Il progetto degli impianti: dall’idea alla realizzazione. Combustione. Stechiometria e controllo. Acque per uso
industriale. Impianti per la refrigerazione delle acque. Apparecchiature per lo scambio termico. I vari tipi di
scambiatori industriali. Dimensionamento di scambiatori a fascio tubiero. Bollitori kettle. Condensatori a
fascio tubiero. Forni tubolari per raffineria petrolifera. Dimensionamento della sezione di irraggiamento.
L’operazione di estrazione con solvente. Sistemi ternari. Rappresentazioni grafiche. Processi a stadio singolo
e processi a stadi multipli. Processi con riflusso. Determinazione del numero di stadi. Colonne di estrazione a
piatti. Impianti a contatto continuo. Hold-up. Dimensionamento del packing. Processi di assorbimento gasliquido. Apparecchiature sperimentali. Colonne con riempimento. Wetting rate. Scelta del packing.
Determinazione della sezione e dell’altezza dell’apparato. Flooding criteri di sicurezza. Automazione e
controllo negli impianti dell’industria di processo.
Capacità operative
Realizzazione e comprensione di schemi d’impianto (schemi di processo, tecnologici, disegni costruttivi et.).
Sviluppo di linee impiantistiche in funzione delle esigenze di processo e dell’ottimazione tecnico-economica.
Dimensionamento di apparecchiature/impianti trattati nel corso.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Il corso comprende un’ampia parte applicativa in cui sono sviluppati e risolti numerosi problemi tecnici.
Tipologia e modalità delle prove di verifica
L’esame si svolge oralmente e riguarda prevalentemente tematiche inerenti i suddetti problemi tecnici.
Propedeuticità
Il corso richiede la conoscenza di elementi fondamentali delle materie Chimica, Chimica Applicata, Fisica
Tecnica e Principi di Ingegneria Chimica
Riferimenti bibliografici
W.L. Badger, J.T. W.L.Badger, J.T. Banchero “Introduction to Chemical Engineering”
D. Q. Kern, “Process Heat Transfer”
R. E. Treybal “Mass Transfer Operations”
T. K. Sherwood, R. L. Pigford “Absorption and Extraction”
G. A. Morris, J. Jackson “Absorption Towers”
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40656
IMPIANTI CHIMICI 3
Docente: M. Del Borghi
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 6
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37644
IMPIANTI DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE 1
Docente: P. Perego
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 6
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37643
IMPIANTI E MODELLISTICA PER IL TRATT. DEGLI EFFLUENTI INQ. 1
Docente: C. Solisio
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 5
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27814
INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE 2
Docente: M. Rovati
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 6
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20385
MECCANICA DEI FLUIDI 2
Docente: M. Colombini
DIAM; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01
Crediti: 5
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41661
METODI MATEMATICI PER L’INGEGNERIA CHIMICA 1
Docente: F. Parodi
DIPTEM; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/35
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici
Conseguimento di una ragionata operatività su problemi di ottimizzazione matematica. Risoluzione formale o
numerica di qualche equazione differenziale alle derivate parziali. Introduzione degli elementi essenziali di
calcolo delle probabilità e statistica descrittiva.
Contenuti essenziali
Ottimizzazione libera e vincolata in più variabili, minimi quadrati. Sviluppi in serie di Fourier. Trasformata di
Laplace. Un esempio di risoluzione numerica di un problema al contorno per l'equazione della diffusione
mediante differenze finite. Elementi di statistica, distribuzioni fondamentali. Applicazioni al trattamento dei
dati sperimentali.
Capacità operative
Approccio qualitativo ai problemi loro risoluzione formale e numerica.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Lezioni frontali per l’impostazione dei problemi e degli strumenti per risolverli. Sperimentazione in aula
informatica
Tipologia e modalità delle prove di verifica
Compiti in itinere validi come parziale scritto d’esame. Esame scritto, e orale con valutazione di eventuali
attività sperimentali.
Propedeuticità
Analisi Matematica 1, Geometria 1, Analisi Matematica 2.
Riferimenti bibliografici
Grant B. Gustafson, Calvin H. Wilcox: Analytical and Computational Methods of Advanced engineering
Mathematics. Spinger.
G.C. Barozzi: Matematica per l’Ingegneria dell’Informazione, Zanichelli.
Seymour Lipschtz: Calcolo delle Probabilità. Collana Schaum, Etas Libri.
Murray R. Spiegel: Statistica. Collana Schaum, Etas Libri.
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20392
MISURE FISICO-TECNICHE E REGOLAZIONI 1
Docente: R. Bartolini
DIPTEM; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/11
Crediti: 5
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37668
PRINCIPI DI INGEGNERIA BIOCHIMICA 1
Docente: L. Maga
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/24
Crediti : 5
Obiettivi formativi specifici
Il Corso combina le tecnologie dell’ingegneria con le scienze biologiche al fine di fornire una base
fondamentale per la produzione industriale di sostanze di origine biologica
Contenuti essenziali
Introduzione alla microbiologia. Richiami alla chimica organica delle sostanze coinvolte nell’attivita’ delle
cellule. Cinetica delle reazioni catalizzate dagli enzimi. Principali attivita’ metaboliche delle cellule ed aspetti
energetici collegati. Genetica cellulare. Fenomeni di trasporto nei sistemi microbiologici. Analisi e progetto
dei reattori biologici. Reattori biochimici impieganti una sola specie microbiologica: tecnologia della
fermentazione, reattori per la produzione di biomassa.
Capacita' operative
Comprendere ed analizzare i processi biotecnologici per progettarli ed utilizzarli in modo razionale
Tipologia delle attivita'didattiche
Il corso si articola in lezioni teoriche per un
totale di 50 ore
Tipologia e modalita' d'esame
L'esame consiste in una prova orale.
Propedeuticità
Per un proficuo apprendimento viene richiesta una sufficiente familiarità con i concetti basilari di chimica
organica e biologia
Riferimenti bibliografici
1. J.E. BAILEY , D.F. OLLIS, Biochemical Engineering Fundamentals, Mc Graw-Hill
2. A.L.LEHNINGER, D.L.NELSON, M.M.COX, Principi di Biochimica, vol.1, 2˚ edizione, Zanichelli,
Bologna,1994.
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24038 PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA 3
Docente: P. Costa
DIAM; e-mail
Settore scientifico-disciplinare: ING-IND/24
Crediti: 6
Obiettivi formativi specifici:
Si intende fornire un approfondimento sugli strumenti logici e metodologici per arrivare alla comprensione
dei rapporti fra fenomenologia locale e comportamento macroscopico dei processi industriali di
trasformazione.
Contenuti essenziali
Equazioni di bilancio e di trasporto in forma locale. Leggi locali del trasporto di materia in relazione col
trasporto di calore e di quantità di moto; meccanismi molecolari e stima dei coefficienti di diffusività; esempi
significativi di combinazione di equazioni di bilancio ed equazioni di trasporto; cenni di cinetica eterogenea.
I coefficienti di trasporto. Trasporto in regime laminare ed in regime turbolento; diffusività turbolente;
esempi significativi di calcolo di coefficienti di trasporto a partire da descrizioni locali; analogie; trasporto
interfase, coefficienti parziali e globali, gradino controllante; teorie del rinnovamento superficiale.
Analisi di processo. Principi di funzionamento a livello locale dei processi di separazione e dei processi di
reazione; modelli di processo: i diversi livelli di descrizione (locale, degli aggregati, macroscopico) e le
relazioni che li collegano; alcuni esempi.
Capacità operative
Comprensione dei meccanismi molecolari insiti nei processi di trasformazione; impostazione di coerenti
descrizioni fisico-matematiche di processo e loro uso in operazioni di verifica, progetto, ottimazione e
controllo.
Propedeuticità
Sono da considerarsi prerequisiti elementi di calcolo integro-differenziale, fisica matematica, ingegneria di
processo; non è prevista nessuna propedeuticità formale.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Il corso si articola in lezioni ed esercitazioni applicative in aula.
Tipologia e modalità della prova di verifica
E’ prevista una prova scritta ed una prova orale.
Riferimenti bibliografici
1. R.B BIRD, W.E.STEWART, E.N. LIGHFOOT, Fenomeni di trasporto, Casa Editrice Ambrosiana, 1970.
DENBIGH, I principi dell'equilibrio chimico, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1977.
2. M. DENTE, E. RANZI, Principi di ingegneria chimica, Edizioni CLUP, Milano, 1978
3. REID, J.M. PRAUSNITZ, B.E. POLING, The properties of gases and liquids, McGraw-Hill, New York, 1987.
4. PERRY, D. GREEN, Perry's chemical engineers' handbook, VI edizione, Mc. Graw Hill, 1984.
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37669
PROCESSI DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE 1
Docente: P. Perego
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 6
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37670 PROCESSI ELETTROCHIMICI 1
Docente: G.P. Ponzano
DICHEP; e-mail:
Settore Scientifico disciplinare: ING-IND/23
Crediti: 5
Obiettivi formativi specifici
Lo scopo del corso è quello di illustrare ed approfondire i processi elettrochimici di trasformazione
dell’energia chimica in energia elettrica e dell’ energia elettrica in energia chimica. Si analizzeranno tali
processi in dettaglio tramite lo studio delle celle elettrochimiche e degli elettrodi attraverso i quali tali
processi vengono realizzati, con particolare approfondimento dell’ elettrocatalisi e delle membrane a
conduzione ionica : anioniche, cationiche e bipolari.
Contenuti essenziali
Fondamenti chimico fisici dell’elettrochimica. Termodinamica e Cinetica elettrochimica. Elettrodi ed
elettroliti.. Struttura chimico fisica degli elettrodi e degli elettroliti liquidi e solidi. Conducibilità ionica ed
elettronica. Catalisi ed elettrocatalisi. Le reazioni di elettrodo e le leggi che le regolano. Reattori
elettrochimici. Processi di ossidazione e riduzione. Elettrosintesi. Applicazioni industriali, energetiche ed
ambientali dei processi elettrochimici.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Lezioni ed esercitazioni in aula.
Tipologia e modalità delle prove di verifica
Gli allievi, singolarmente o in coppia, nel corso dell’anno accademico, preparano con il supporto didattico del
docente, un tesina monografica di approfondimento su uno degli argomenti del Corso.
Tale lavoro, quando ultimato, viene presentato in sede di esame con un approfondimento degli argomenti
trattati e delle basi elettrochimiche su cui si fonda.
Propedeuticità
Cultura chimica generale derivante dai corsi dello stesso settore disciplinare con particolare riferimento a
chimica fisica e principi di ingegneria chimica.
Riferimenti bibliografici
•
•
•
•
•
•
•
: “Electrochemical Engineering Principles” ed. Prentice Hall
: “A first course in Electrochemical Engineering” ed. ECC
: “Principles and applications of electrochemistry”
ed. Blackie Academic & Professional
John S. Newman
: “ Electrochemical Systems” ed. Prentice Hall
ed. Tamburini & Masson
G.Bianchi-T.Mussini
: “Elettrochimica”
Koryta-Dvorak & Kavan : “Principles of Electrochemistry” ed. Wiley
P.Gallone
: “Principi dei Processi Elettrochimici” ed. Tamburini
Geoffrey Prentice
Frank Walsh
D.R. Grow
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37671
PROGETTAZIONE DI APPARECCHIATURE INDUSTRIALI 1
Docente: M. Gaggero
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 5
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27906
REATTORI CHIMICI 1
Docente: R. Di Felice
DICHEP; e-mail:
Settore scientifico-disciplinare: ING-IND/24
Crediti: 6
Obiettivi formativi specifici
Obiettivo del corso è l’applicazione di concetti base dell’ingegneria chimica (bilanci di massa, leggi cinetiche,
stechiometria, bilanci di energia, ecc.) al dimensionamento di reattori chimici.
Contenuti essenziali
I bilanci di materia: definizione della velocità di reazione, il bilancio di materia per un reattore chimico,
reattori chimici discontinui e continui, reattori chimici ideali e reali. Definizione di grado di conversione,
dimensionamento di reattori chimici ideali. Le leggi cinetiche. Tabelle stechiometriche per i vari tipi di
reattori. Perdite di carico nei reattori chimici e loro influenza sul dimensionamento degli stessi. Reattori
chimici in regime non stazionario. Determinazione della legge cinetica da dati di laboratorio: metodo
integrale, differenziale, delle velocità iniziali. Reattori non isotermi in regime stazionario ed in regime
dinamico.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Il corso si articola in lezioni teoriche (30 ore) ed esercitazioni numeriche (20 ore) che prevedono l’uso
estensivo di tecniche di calcolo computerizzate.
Tipologia e modalità della prova di verifica
L’esame consiste in una prova orale durante la quale, fra l’altro, viene discusso un argomento approfondito
indipendentemente dallo studente durante il corso.
Propedeuticità
Riferimenti bibliografici
Qualunque testo di reattoristica chimica
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37681
REATTORI CHIMICI ETEROGENEI 1
Docente: R. Di Felice
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/24
Crediti: 6
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37688
SEMINARI DI ORIENTAMENTO AL LAVORO
Docente: esterno
DICHEP;
Settore scientifico disciplinare:
Crediti: 4
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37690 SIMULAZIONE DEI SISTEMI A CELLE A COMBUSTIBILE 1
Docente: E. Arato
DIAM; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/24
Crediti: 6
Obiettivi formativi specifici
Finalità del corso è quella di diffondere la conoscenza dei sistemi di produzione di energia a basso impatto
ambientale alimentati con gas ricco di idrogeno e di fornire gli strumenti per lo studio e la simulazione di
sistemi a celle a combustibile a diversi gradi di dettaglio (dalla scala di elettrodo a quella di impianto).
Contenuti essenziali
Introduzione: produzione di energia elettrica in sistemi alimentati con gas ricco di idrogeno. Caratteristiche
delle
celle a combustibile. Cenni di elettrochimica. Principi di funzionamento delle celle: aspetti
termodinamici, cinetici e di trasporto. Differenti tipologie di celle (PEMFC, DMFC, PAFC, MCFC, SOFC).
Simulazione dei sistemi a celle a diversi gradi di dettaglio: elettrodo, cella, pila e impianto. Utilizzo dei
modelli per la ottimizzazione e lo scale-up. Simulazione di apparecchiature ausiliarie. Applicazioni: esempi di
simulazione di celle a carbonati fusi e a membrana polimerica.
Capacità operative
Impostazione e soluzione di problemi di studio e simulazione di reattori elettrochimici. Impostazione di
problemi di ottimazione di configurazione e di condizioni operative di processo. Studio delle fasi di scale-up
di processo.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Il corso è articolato in lezioni (circa 35 ore) e esercitazioni applicative (circa 15 ore) svolte in aula (di tipo
numerico) o presso laboratori di ricerca e industriali.
Tipologia e modalità della prova di verifica
L’esame consiste in una prova orale.
Propedeuticità
Per un proficuo apprendimento viene richiesta la conoscenza della termodinamica chimica, dei fenomeni di
trasporto e dei fondamenti dell’ingegneria dei processi chimici.
Riferimenti bibliografici
- J. H. Hirschenhofer, D. B. Stauffer, R. R. Engleman, Fuel Cells. A Handbook (Rev. 3), DOE/METC94/1006(DE94004072), US Departmemnt of Fossil Energy, Morgantown Energy Technology Center,
Morgantown, WV, 1994.
- J. O’. M. Bockris, S. Srinivasan, Fuel Cells: their Electrochemistry, Mc-Graw Hill, New York, 1969.
- J. Newman, Electrochemical Systems, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1973.
E. Fontes, C. Oloman, G. Lindbergh, Handbook of Fuel cell modelling, Elsevier, 2004.
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37704
STRUMENTI DI PROGETTAZIONE ECOSOSTENIBILE 1
Docente: A. Del Borghi
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/25
Crediti: 6
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37709
TEORIA DELLO SVILUPPO DEI PROCESSI CHIMICI 2
Docente: L. Maga
DICHEP; e-mail
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/26
Crediti: 6
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21958 TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA 2
Docente: E. Arato
DIAM; e-mail:
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/24
Crediti: 6
Obiettivi formativi specifici
Finalità del corso è quella di fornire gli strumenti per la stima delle proprietà termodinamiche a partire da
dati volumetrici e per il calcolo dell’equilibrio chimico di fase e di reazione per sistemi che presentano
deviazioni dal comportamento ideale .
Contenuti essenziali
Fugacità generalizzata. Grandezze di eccesso e coefficienti di attività. Calcolo dei coefficienti di attività per
sistemi binari e multicomponenti. Equazione di Duhem Margules. Criteri di consistenza termodinamica.
Coefficienti di fugacità per componenti puri e in miscela.
Equazioni di stato. Principio degli stati corrispondenti: correlazioni a due e tre parametri. Calcolo delle
proprietà termodinamiche da dati volumetrici. Calcolo dei coefficienti di fugacità. Funzioni residue. Esempi
numerici applicativi.
Equilibrio di fase in sistemi binari e multicomponenti non ideali. Sistemi a immiscibilità totale o parziale.
Rappresentazione grafica dell’equilibrio per sistemi non ideali. Esempi applicativi.
Equilibrio di reazione per sistemi non ideali.
Capacità operative
Impostazione e soluzione di problemi per il calcolo dell’equilibrio di fase e di reazione per sistemi binari o
multicomponenti non ideali. Stima delle proprietà termodinamiche di componenti puri o miscele non ideali.
Tipologia delle attività didattiche e loro articolazione
Il corso è articolato in lezioni (circa 30 ore) e esercitazioni applicative (circa 20 ore) svolte in aula.
Tipologia e modalità della prova di verifica
L’esame consiste in una prova orale e nella discussione e valutazione delle esercitazioni numeriche svolte
autonomamente dallo studente.
Propedeuticità
Per un proficuo apprendimento viene richiesta la conoscenza della termodinamica chimica dei sistemi ideali,
ma non è prevista nessuna propedeuticità formale.
Riferimenti bibliografici
1. REID, J.M. PRAUSNITZ, B.E. POLING, The properties of gases and liquids, McGraw-Hill, New York,
1987.
2. PRAUSNITZ, R.N. LICHTENTHALER, E.G. de AZEVEDO, Molecular Thermodynamics of fluid-phase
equilibria, Prentice-Hall, New Jersey, 1986.
3. PERRY, D. GREEN, Perry's chemical engineers' handbook, VII edizione, Mc. Graw Hill, 1997.
C:\Documents and Settings\Administrator\Impostazioni locali\Temporary Internet
Files\Content.IE5\GBX3IIVH\Regolamento specialistica finale.doc
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