Scheda programma d'esame
STRUMENTAZIONE INDUSTRIALE CHIMICA
FEDERICA BARONTINI
Anno accademico2018/19
CdSINGEGNERIA CHIMICA
Codice440II
CFU6
PeriodoSecondo semestre

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
STRUMENTAZIONE DELL'INGEGNERIA CHIMICAING-IND/27LEZIONI60
FEDERICA BARONTINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze in merito alla strumentazione e alle tecniche analitiche strumentali utilizzati nella pratica industriale per la misura, in situ o in remoto, dei principali parametri fisici e chimici necessari per il controllo dei processi nell'industria chimica e per le analisi ambientali. Nel corso si descriveranno i principi di funzionamento della strumentazione, le caratteristiche operative, i campi applicativi e i criteri di installazione. 

Knowledge

The student will gain knowledge of instrumentation and instrumental techniques used in industrial practice to measure, in situ or remote, the main physical and chemical parameters for process control in the chemical industry and environmental analyses. The course will describe the operating principles of instrumentation, operational features, application fields and installation criteria.

Modalità di verifica delle conoscenze

La verifica delle conoscenze sarà oggetto della valutazione dell'elaborato scritto previsto ad ogni sessione d'esame

Assessment criteria of knowledge

The assessment of knowledge is based on a written test (provided in each exam appeal) followed by an optional oral exam. 

Capacità

Al termine del corso lo studente sarà in grado di scegliere il tipo di strumentazione o tecnica strumentale più idoneo per la misura in situ o in remoto delle principali grandezze chimico-fisiche da monitore ai fini del loro controllo in un impianto chimico industriale o monitoraggio ambientale. Saprà analizzare correttamente i dati derivanti da un’analisi chimica in funzione della matrice analizzata e strumentazione utilizzata.

Skills

At the end of the course, the student will be able to choose the type of instrumentation or instrumental technique most suitable for measuring, in situ or remotely, the main chemical-physical parameters  for their control in an industrial chemical plant or for environmental monitoring. He/She will be able to correctly analyze a chemical analysis according to the analyzed matrix and used instrumentation.

Modalità di verifica delle capacità

Durante il corso saranno dedicate ore di esercitazione con coinvolgimento diretto degli studenti tese ad accertare l'acquisizione da parte dello studente degli obiettivi stabiliti. 

Assessment criteria of skills

During the course exercises will be dedicated, with direct involvement of the students, to ensure the student's acquisition of the course's objectives.

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire una sensibilità sull'importanza della scelta della strumentazione di misura al servizio della sicurezza di un impianto industriale e al monitoraggio ambientale. 

Behaviors

The student will gain an awareness of the importance of the choice of measuring instruments for the industrial plant safety and environmental monitoring.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante le esercitazioni in classe e in laboratorio strumentale sarà valutata la capacità dello studente di scegliere il tipo di strumentazione anche sulla base dei parametri di performance del trasduttore quali precisione, accuratezza, tempo di risposta, stabilità e affidabilità per un adeguato monitoraggio della variabile di processo di cui si richiede un adeguato controllo.  

Assessment criteria of behaviors

The classroom exercises and instrument laboratory will permit to assess the student's ability to choose the right type of instrumentation for the monitoring and control of the selected process parameter on the basis of the required precision, accuracy, response time, stability and reliability. 

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per seguire il corso in modo proficuo, lo studente dovrebbe possedere conoscenze di chimica generale, di fisica, analisi matematica ed elettrotecnica.  

Prerequisites

Required knowledge of general chemistry, physics and selected topics of mathematics (in particular of functions, derivatives) and electrical circuits. 

Corequisiti

Nessuno

Co-requisites

No co-requisites are required. 

Prerequisiti per studi successivi

Questo insegnamento costituisce un requisito consigliato per il corso di Dinamica e Controllo dei Processi. 

Prerequisites for further study

This teaching is a recommended requirement for the further course "Process Dynamics and Control". 

Indicazioni metodologiche

Il corso è organizzato in lezioni frontali in aula con ausilio di slide/filmati. Le esercitazioni numeriche si svolgono in aula e quelle pratiche, formando gruppi, in laboratori strumentali. 

Il materiale didattico relativo alle lezioni frontali, materiale integrativo e testi di esami passati sono resi disponibili su E-learning del corso.

L'interazione professore/studente avviene anche al di fuori della lezione mediante ricevimenti settimanali, posta elettronica e/o piattaforma E-learning.

Teaching methods

The course is organized in frontal lessons with slides/videos, classroom and lab exercises. 

The teaching material relating to the frontal lessons and classroom exercises, supplementary material and past exam texts are available on the E-learning platform of the course.

Student/professor interaction can take place outside of classroom through the scheduled weekly office hours, e-mail and/or E-learning platform. 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Introduzione alle principali variabili di processo nell'industria chimica che necessitano di essere monitorate e controllate e ai sensori/trasduttori (5 ore)

Strumentazione per la misura di temperatura, pressione, portata, livello, evidenziando i principi di funzionamento, campi di applicazione e criteri di installazione (20 ore)

Tecniche analitiche per l’analisi chimica e relative strumentazioni e applicazioni: spettroscopia atomica, spettroscopie IR, UV-VIS, fluorescenza, tecniche elettrochimiche, potenziometriche, conduttometriche, gascromatografia, spettrometria di massa (25 ore)

Esercitazioni in aula e in laboratori strumentali aventi lo scopo di verificare l'apprendimento dello studente ed illustrare alcune tecniche strumentali in ambito dell’analisi chimica (10 ore) 

 

Syllabus

Introduction to the main parameters necessary for the control of industrial chemical processes  and to the sensors/trasductors (5 hours)

Instrumentation for measuring temperature, pressure, flow rate, level, highlighting operational principles, range of applicability, accuracy, dynamic behavior, application fields and installation criteria (20 hours)

Analytical techniques for chemical analysis and related equipments and applications: atomic spectroscopy, IR spectroscopy, UV-VIS spectroscopy, fluorescence, electrochemical, potentiometric, conductometric techniques, gas chromatography, mass spectrometry (25 hours)

Classroom tutorials and instrumental laboratories with the aim of verifying the student's learning and illustrating some instrumental techniques in the field of chemical analysis (10 hours)

 

Bibliografia e materiale didattico

Appunti e il materiale didattico, relativo agli argomenti del corso e ad integrazione delle lezioni, assieme alle slide delle lezioni, disponibile su E-learning del corso.  

Per ulteriori approfondimenti individuali:

1) Process/industrial instruments and controls handbook / Gregory K. McMillan. editor : Douglas M. Considine, late editor-in-chief. — 5th ed. McGraw-Hill (Cap 6 and Cap 10) ISBN 0-07-012582-1.

2) ANALISI Strumentale- H. HH. Bauer; G.D.Christian; J.E. O'Reilly- Piccin editore ISBN 88-299-0360-4.

3) Process Measurement and analysis- Bela G.Liptak - CRC Press - ISBN 0.8493-1083-0.

 

Bibliography

Teaching material related to course topics (including the lecture slides) and supplementary material are available on the E-learning platform. 

Suggested textbooks and readings:

1) Process/industrial instruments and controls handbook / Gregory K. McMillan. editor : Douglas M. Considine, late editor-in-chief. — 5th ed. McGraw-Hill (Cap 6 and Cap 10) ISBN 0-07-012582-1

2) ANALISI Strumentale- H. HH. Bauer; G.D.Christian; J.E. O'Reilly- Piccin editore ISBN 88-299-0360-4

3) Process Measurement and analysis- Bela G.Liptak - CRC Press - ISBN 0.8493-1083-0 

Indicazioni per non frequentanti

Non sussistono variazioni di programma e di modalità di esame per i non frequentanti.

Non-attending students info

There are no variations for non-attending students on course's program, exam methods, bibliography, etc..

Modalità d'esame

L'esame prevede una prova scritta, superata la quale si può accedere all'esame orale facoltativo.

La prova scritta consiste in: 20 domande/esercizi/problemi da risolvere della durata di due ore.

La prova orale facoltativa consiste in un colloquio tra il candidato e il docente e altri collaboratori del docente titolare, durante il quale è richiesto al candidato di rispondere a quesiti e di risolvere problemi/esercizi davanti al docente.

Il voto finale, nel caso in cui lo studente sostenesse anche la prova orale, sarà assegnato come segue: 2/3 voto della prova scritta + 1/3 voto della prova orale. 

Assessment methods

The assessment of knowledge is based on a written test (provided in each exam appeal) followed by an optional oral exam. 

The written test consists of: 20 questions / exercises / problems to solve lasting two hours.

The optional oral examination can be given only after having passed the written test with a mark of 18 or better. The optional oral exam consists of questions on the written test and on the topics treated in class and listed in the course programme. 


If the student passes also the optional oral exam, the final vote will be evaluated as follows: 2/3 vote of the written exam + 1/3 vote of the oral exam.

Note

Il corso è tenuto nel secondo semestre. 

Notes

The course is held in the second semester. 

Ultimo aggiornamento 04/10/2018 10:58