ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| CHIMICA INDUSTRIALE II | ING-IND/27 | LEZIONI | 60 |
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Al termine del corso lo studente avrà acqusito conoscenze in merito alla struttura dell’industria chimica di processo a partire dalle materie prime sino a giungere, attraverso le consolidate filiere produttive petrolchimiche o attraverso le filiere di bioraffineria in corso di sviluppo, ai prodotti finali.
At the end of the course the student will have acquired knowledge about the structure of the chemical process industry starting from raw materials up to the end products, through the consolidated petrochemical production chains or through the biorefinery supply chains under development.
La verifica delle conoscenze sarà oggetto della valutazione delle prove in itinere previste come prova di esame.
The verification of knowledge will be the subject of the evaluation of the oral interview provided as final examination.
Al termine del corso lo studente saprà riconoscere i principi e i fondamenti di carattere termodinamico e cinetico nonché le strategie di integrazione e sintesi dei processi nella scelta delle condizioni operative, delle apparecchiature e delle configurazioni adottate nei principali processi della chimica industriale di produzione dei bulk di base e intermedi e saprà applicarli alla progettazione di nuovi processi industriali.
At the end of the course the student will recognize the principles and foundations of thermodynamic and kinetic character as well as the strategies of integration and synthesis of the processes in the choice of operating conditions, equipment and configurations adopted in the main industrial bulk production chemistry processes. and intermediates and will be able to apply them to the design of new industrial processes.
Il corso è impostato su modalità interattiva: ogni lezione frontale comprende ampi spazi di confronto tra docente e studenti che permette il monitoraggio costante del livello di acquisizione delle competenze.
The course is set on interactive mode: each frontal lesson includes interaction between teacher and students that allows constant monitoring of the level of acquisition of skills.
Durante il corso gli studenti potranno maturare la sensibilità alla integrazione delle competenze caratterizzanti l'ingeneria chimica.
During the course the students will develop the sensitivity to the integration of the skills that characterize the chemical engineering.
Al termine del corso si procede ad una verifica dell'acquisizione del comportamento relativo all'approccio integrativo mediante un test.
At the end of the course, the acquisition of the behavior related to the integrative approach is checked by means of a test.
Impianti chimici, analisi e sintesi dei processi chimici
Il corso, stante l'emergenza sanotaria COVID-19, si svolge in modo duale (frontale tradizionale e streaming), talvolta con l'ausilio di slide/filmati/connessioni web. Possono essere inseriti seminari tenuti da tecnologi industriali. Il materiale didattico a supporto del corso è postato sul Team del corso. Quando possibile vengono organizzate visite presso stabilimenti industriali. L'interazione con lo studente avviene anche al di fuori della lezione mediante ricevimenti settimanali e posta elettronica. Il ricevimento settimanale del docente è concordato all'inizio del corso in base all'orario delle lezioni.
I settori dell'industria chimica. L'industria chimica europea nello scenario mondiale. Facts&Figures dal Rapporto CEFIC annuale. Le materie prime dell'industria chimica. I trattamenti upstream del grezzo. I trattamenti upstream del gas naturale e delle biomasse. I cicli di raffinazione. Frazionamento del greggio: colonne di topping e vacuum. I bulk di base: i gas di sintesi. I gas di sintesi da steam reforming: reazioni, termodinamica, cinetica, parametri operativi di processo, reattori. Filiera dei gas di sintesi. Sintesi dell'ammoniaca: reazione, termodinamica, cinetica, catalizzatore indistriale,meccanismo di reazione ed equazione cinetica, conversione di equilibrio in funzione dei parametri di processo, preparazione del gas di sintesi, reattori adiabatici a scambio termico e a quenching interstadio, diagrammi conversione-temperatura, retta adiabatica di conversione. Sintesi del metanolo. Reazioni, termodinamica, cinetica, catalizzatore, condizioni operative di processo (T, P, rapporto molare reagenti), reattori. Bulk da materie prime inorganiche: produzione di acido solforico da zolfo elementare, processo di produzione del carbonato di sodio (soda Solvay). Bulk di base organici: gli alcheni inferiori e gli aromatici inferiori. Processo di cracking catalitico: catalizzatori, meccanismo cinetico, termodinamica, reattore, condizioni operative di processo. Lo steam reforming: meccanismo cinetico, termodinamica, reattore e condizioni operative di processo. Alcheni inferiori da reforming catalitico: reazioni, termodinamica, cinetica, catalizzatore, reattori, parametri operativi di processo. Filiere della petrolchimica. Livelli di ossidazione. Produzione di ossido di etilene: reazioni, termodinamica, cinetica, catalizzatore, processa ad ossigeno e ad aria. Produzione di formaldeide: processo di ossidazine diretta e di deidrogenazione. Le filiere di bioraffineria e i principali bio-building blocks. Elettrochimica industriale: voltaggio minimo di elettrolisi, misura delle sovratensioni, regime di corrente di scambio, di Tafel e regime diffusivo, relative correlazioni per la sovratensione. Cadute ohmiche, grafici potenziale-densità di corrente in condizioni industriali di processo; rendimento faradico, di tensione ed energetico, sala celle: connessione mono e bipolare, alimentazione di processo in serie e in parallelo. Impianto di conversione: curva caratteristica, rendimento di conversione,curva caratteristica della sala celle e sistema di controllo. Processo cloro-soda elettrolitico: celle a diaframma, a mercurio e a membrana, reazioni anodiche e catodiche e condizioni di processo.
Il materiale didattico è costituito da dispense del docente disponibili sul Team del corso.
Non sussistono variazioni per i non frequentanti
Stante l'emergenza sanitaria COVID-19 la prova di esame è rimodulata con l'attivazione di cinque prove in itinere e una prova finale.
Le prove in itinere consisteranno in test a risposta chiusa da risolvere a distanza (10 quesiti per ciascun test). Ciascun test è superato con lo svolgimento pienamente corretto di almeno 6 quesiti; per l'acquisizione dei CFU occorre aver superato 4 dei 5 test e risposto correttamente ad almeno 30 dei 50 quesiti.
La prova finale consiste nello sviluppo di una strategia di processo di un caso industriale.
Resta sempre possibile sostenere l'esame nelle prove di appello ordinarie secondo le modalità ordinarie (prova orale).
