ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| PROCESSI E IMPIANTI INDUSTRIALI CHIMICI | ING-IND/26 | LEZIONI | 48 |
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Lo studente che seguirà proficuamente il corso e supererà il relativo esame finale avrà acquisito una conoscenza approfondita delle principali tematiche riguardanti i processi e gli impianti industriali chimici. In particolare, lo studente avrà fatto propri strumenti teorici e di calcolo per l'individuazione dei fattori discriminanti nella scelta di un metodo di separazione chimica, la progettazione del relativo processo industriale, la definizione delle condizioni operative, il dimensionamento dell'impianto, la valutazione della resa e l'analisi del suo funzionamento. In tal modo, conoscenze avanzate dei relativi aspetti termodinamici, cinetici, tecnologici, economici, di sicurezza e di impatto ambientale entreranno a far parte del bagaglio culturale dello studente.
The student who will successfully follow the course and pass the final exam will have acquired an in-depth knowledge of the main aspects concerning chemical industrial processes and plants. In particular, the student will have made his own theoretical and calculation tools for identifying the discriminating factors in the choice of a chemical separation method, the design of the relevant industrial process, the definition of the operating conditions, the sizing of the plant, the evaluation of the process yield and analysis of its operation. In this way, advanced knowledge of the related thermodynamic, kinetic, technological, economic, safety and environmental impact aspects will become part of the student's cultural background.
La verifica delle conoscenze sviluppate durante il corso sarà oggetto di un esame scritto basato su quesiti riguardanti aspetti teorici ed esercizi applicativi relativi agli argomenti trattati. Il superamento della prova scritta permetterà di accedere all'esame orale consistente in una discussione di tematiche presentate durante il corso.
The verification of the knowledge developed during the course will be the subject of a written exam based on questions concerning theoretical aspects and application exercises related to the topics covered. Passing the written test will give access to the oral exam consisting of a discussion of topics presented during the course.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di analizzare e rielaborare in maniera autonoma e originale i principali aspetti concernenti la progettazione, conduzione, modifica e valutazione dei processi di separazione di fase comunemente impiegati nell'industria chimica, e i relativi aspetti impiantistici. Sarà quindi in grado di reperire e rielaborare opportunamente i dati termodinamici, di trasferimento di massa e di dimensionamento impiantistico necessari per impostare e risolvere i bilanci di materia, energetici e di separazione coinvolti.
At the end of the course the student will be able to analyze and re-elaborate in an autonomous and original way the main aspects concerning the design, management, modification and evaluation of the phase separation processes commonly used in the chemical industry, and the related plant aspects. He will therefore be able to find and appropriately use the thermodynamic, mass transfer and plant sizing data necessary to set up and resolve the material, energy and separation balances involved.
Durante le prove scritta e orale lo studente sarà chiamato a risolvere problematiche di progettazione e analisi di processi e impianti industriali, e a rielaborare i principali aspetti scientifici, tecnologici, economici, e di impatto sociale ed ambientale coinvolti.
During the written and oral tests, the student will be asked to solve problems related to the design and analysis of industrial processes and plants, and to re-elaborate the main scientific, technological, economic, and social and environmental impacts involved.
Alla fine del corso lo studente avrà acquisito opportuna accuratezza e precisione nello svolgere attività di analisi e progettazione di processi e impianti di separazione chimica. In tale contesto avrà acquisito sensibilità verso gli aspetti industriali, ambientali e sociali connessi a un processo chimico di separazione.
At the end of the course the student will have acquired appropriate accuracy and precision in carrying out activities of analysis and design of chemical separation processes and plants. In this context he will have acquired sensitivity towards the industrial, environmental and social aspects related to a chemical separation process.
Durante le prove di esame saranno valutate il livello di accuratezza e precisione con cui lo studente riesce a risolvere con rigore logico problematiche concernenti la definizione e la progettazione delle condizioni operative e delle componenti impiantistiche di un processo di separazione.
During the exams, the level of accuracy and precision with which the student is able to solve problems concerning the definition and design of operating conditions and plant components of a separation process will be evaluated.
Solide conoscenze di analisi matematica, chimica generale, chimica organica, chimica inorganica, chimica fisica applicata e chimica industriale.
Solid knowledge of mathematical analysis, general chemistry, organic chemistry, inorganic chemistry, applied physical chemistry and industrial chemistry.
Il corso si sviluppa attraverso lezioni frontali svolte con l'ausilio di proiezione di slide. Durante le lezioni è incoraggiato il confronto bilaterale fra docente e studente attraverso domande e discussioni aperte sugli argomenti trattati. L'interazione fra docente e studente avverrà anche attraverso ricevimento e comunicazioni mediante posta elettronica.
Il docente fornirà indicazioni su testi di riferimento e dati scientifici reperibili in letteratura o su banche dati digitalizzate.
The course is developed through lectures conducted with the aid of slide projections. During the lessons, the bilateral interaction between teacher and student is encouraged through questions and open discussions on the topics covered. The interaction between teacher and student will also take place through reception and communication by e-mail.
The teacher will provide indications on reference texts and scientific data available in the literature or on digitized databases.
Il corso verterà sugli aspetti termodinamici, di trasporto di materia e impiantistici dei principali processi industriali di separazione. In particolare il programma sarà incentrato sui fondamenti teorici degli equilibri di fase e delle operazioni di trasferimento di massa, e del dimensionamento di unità industriali di separazione fluido-fluido e fluido-solido. Gli argomenti di riferimento trattati durante il corso sono elencati di seguito.
- Termodinamica dell'equilibrio di fase: equlibrio liquido-vapore (gas), liquido-liquido, fluido-solido.
- Trasferimento di materia all'interfaccia di fase: teoria dei due film, applicazione della Legge di Fick e coefficienti di trasferimento di massa.
- Processi di separazione a singolo stadio di equilibrio: adsorbimento, estrazione liquido-liquido, evaporazione flash
- Processi e impianti industriali multi-stadio: assorbimento/stripping, distillazione continua e batch, estrazione liquido-liquido, adsorbimento.
Maggiori dettagli riguardanti il programma si possono trovare sul registro delle lezioni online.
The course will focus on the thermodynamic, material transport and plant aspects of the main industrial separation processes. In particular, the program will focus on the theoretical foundations of phase equilibria and mass transfer operations, and the sizing of industrial fluid-fluid and solid-fluid separation units. The main topics of the course are following listed.
- Phase equilibrium thermodynamics: liquid-vapor (gas), liquid-liquid, and fluid-solid equilibrium.
- Mass transfer at the phase interface: two-film theory, Fick Law, and mass transfer coefficients.
- Separation processes with a single stage of equilibrium: adsorbtion, liquid-liquid extraction, flash evaporation.
- Multi-stage industrial processes and plants of separation: absorbtion/stripping, continous and batch distillation, liquid-liquid extraction, adsorbtion.
More details about the program can be found in the online lesson log.
Agli studenti sarà fornita copia delle slide proiettate durante le lezioni. I due testi indicati di seguito saranno considerati di riferimento durante lo svolgimento del corso.
- J. D. Seader, Ernest J. Henley, D. Keith Roper. Separation Process Principles with Applications Using Process Simulator, 4th Edition. Wiley, 2016. ISBN: 1119141303, 9781119141303
- D. Green, R. Perry, M.Z. Southard. Perry's Chemical Engineering Handbook. McGraw-Hill Education, ISBN-10: 0071834087
Students will be provided with copies of the slides projected during the lessons. The two texts indicated below will be considered as reference during the course.
- J. D. Seader, Ernest J. Henley, D. Keith Roper. Separation Process Principles with Applications Using Process Simulator, 4th Edition. Wiley, 2016. ISBN: 1119141303, 9781119141303
- D. Green, R. Perry, M.Z. Southard. Perry's Chemical Engineering Handbook. McGraw-Hill Education, ISBN-10: 0071834087
La frequentazione delle lezioni del corso, quando possibile, è fortemente consigliata.
Attendance of the lessons of the course, when possible, is strongly recommended.
L'esame è composto da una prova scritta e una prova orale. Le due prove riguarderanno tematiche affrontate durante il corso in relazione al percorso di studio svolto dallo studente. Al termine di ciascuna prova, il docente assegnerà una valutazione in trentesimi che riflette il livello di preparazione dimostrata, le capacità acquisite, il comportamento tenuto e la maturità tecnico-scientifica dello studente, in relazione al suo percorso accademico.
The exam consists of a written test and an oral test. The two tests will deal with issues addressed during the course in relation to the student's study path. At the end of each test, the teacher will assign an evaluation of thirty that reflects the level of preparation demonstrated, the skills acquired, the behavior and the technical-scientific maturity of the student, in relation to his / her academic career.
