CdSINGEGNERIA CHIMICA
Codice818II
CFU3
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
L’obiettivo del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze, metodologie e strumenti per l'analisi di sostenibilità di processi chimici industriali, attraverso un approccio integrato fra simulazione di processo e valutazione degli impatti ambientali.
In particolare lo studente acquisirà:
- la metodologia Life Cycle Assessment (LCA), secondo le normative della serie ISO 14040, per l'analisi della sostenibilità ambientale dei processi;
- conoscenza approndita delle tecniche di simulazione di processi industriali complessi, orientate alla valutazione dei Key Performance Indication (KPI) necessari alla valutazione di impatto;
- gli strumenti di ottimizzazione delle prestazioni ambientali, attraverso la variazione dei parametri di processo sulla base dei risultati dell'analisi di impatto ambientale.
The aim of the course is to provide students with the knowledge, methodologies and tools for the sustainability analysis of industrial chemical processes, through an integrated approach between process simulation and environmental impact assessment.
In particular, the student will acquire:
- the Life Cycle Assessment (LCA) methodology, according to the standards of the ISO 14040 series, for the analysis of the environmental sustainability of the processes;
- knowledge of the simulation techniques of complex industrial processes, oriented to the evaluation of the Key Performance Indication (KPI) necessary for the impact assessment;
- the environmental performance optimization tools, through the variation of the process parameters based on the results of the environmental impact analysis.
L'apprendimento delle conoscenze sopra descritte verrà verificato attraverso esercitazioni numeriche svolte in classe e l'elaborazione di un caso studio che verrà discusso durante la prova orale.
Learning of the knowledge described above will be verified through numerical exercises carried out in the classroom and through the elaboration of a case study that will be discussed during the oral examination.
Lo studente acquisirà le seguenti capacità:
- di utilizzare software di simulazione di processo, UniSim Design, per lo svolgimento rigoroso di bilanci di materia ed energia di casi industriali;
- di utilizzare software di valutazione degli impatti ambientali, SimaPro;
- di applicare tecniche di ottimizzazione "run-to-run".
The student will acquire the following skills:
- to use process simulation software, UniSim Design, for the rigorous execution of material and energy balances of industrial cases;
- to use environmental impact assessment software, SimaPro;
- to apply "run-to-run" optimization techniques.
L'acquisizione delle capacità sopra indicate verrà verificata attraverso:
- esercitazioni numeriche svolte in classe utilizzando i software UniSim Design e SimPro;
- elaborazione di una relazione su un caso studio da discutere durante l'esame.
The acquisition of the abilities indicated above will be verified through:
- numerical exercises performed in class using the UniSim Design and SimPro software;
- preparation of a report on a case study to be discussed during the examination.
Lo studente acquisirà:
- sensibilità alle problematiche ambientali attraverso una quantificazione degli impatti;
- capacità di analisi di processi complessi, ai fini della loro ottimizzazione ambientale.
The student will acquire:
- sensitivity to environmental problems through quantification of impacts;
- ability to analyze complex processes, for the purpose of their environmental optimization.
L'acquisizione dei comportamenti sopra indicati verrà verificata durante lo svolgimento delle lezioni ed esercitazioni attraverso il coinvolgimento dello studente da parte del docente.
The acquisition of the aforementioned behaviors will be verified during the course of the lessons and exercises through the teacher's involvement of the student.
Lo studente dovrà aver già acquisito adeguate conoscenze di:
- operazioni unitarie principali (scambio termico, distillazione, estrazione liquido-liquido) e reattori chimici;
- simulazione di processo.
The student must have already acquired adequate knowledge of:
- main unit operations (heat exchange, distillation, liquid-liquid extraction) and chemical reactors;
- process simulation.
Vengono svolte esercitazioni in aula, impiegando i software UniSim Design e SimaPro, con la partecipazione attiva dello studente, corredate da lezioni frontali, svolte anche con l'ausilio di slide.
Sebbene non obbligatoria, la frequenza è fortemente consigliata, considerato il prevalente carattere operativo del corso.
Classroom exercises are carried out, using the UniSim Design and SimaPro software, with the active participation of the student, accompanied by lectures, also performed with the aid of slides.
Although not compulsory, the frequency is strongly recommended, given the prevalent operational character of the course.
1. Metodologia Life Cycle Assessment (LCA), secondo le normative della serie ISO 14040: fondamenta scientifiche (modelli IPAT e DPSIR); struttura di base (ISO framework); multi-step methods; analisi di sensibilità; analisi dei contributi
2. Utilizzo del software SimPro.
3. Approfondimento del software UniSim Design per simulazione di processi complessi.
4. Analisi critica dei risultati di simulazione e conseguente ottimizzazione "run-to-run".
1. Life Cycle Assessment (LCA) methodology, according to the norms of the ISO 14040 series: scientific foundations (IPAT and DPSIR models); basic structure (ISO framework); multi-step methods; sensitivity analysis; analysis of contributions
2. Use of the SimPro software.
3. Deepening of UniSim Design software for simulation of complex processes.
4. Critical analysis of simulation results and consequent run-to-run optimization.
Testi e letture suggerite:
- Henrikke Baumann and Anne-Marie Tillman, The Hitch Hiker's Guide ti LCA. Studentlitteratur (Sweden) 2004
Le slide che coprono il programma del corso, le esercitazioni numeriche ed eventuale altro materiale (articoli scientifici, testi di esami passati) sono resi disponibili agli studenti sulla piattaforma elearning.
Suggested texts and readings:
- Henrikke Baumann and Anne-Marie Tillman, The Hitch Hiker's Guide ti LCA. Studentlitteratur (Sweden) 2004
The slides covering the program of the course, the numerical exercises and any other material (scientific articles, texts of past exams) are made available to the students on the e-learning platform.
Nessuna.
None.
L'esame prevede:
- l'elaborazione di un caso studio, assegnato dai docenti;
- prova orale di discussione del caso studio assegnato, con attenta valutazione della acquisizione dei principi e delle metodologie di analisi e ottimizzazione ambientale.
The exam includes:
- the elaboration of a case study, assigned by the teachers;
- oral exam of the assigned study case, with careful evaluation of the acquisition of the principles and methods of analysis and environmental optimization.
Il corso si svolge nel secondo semestre ed è tenuto dai Proff. Pannocchia e Puccini.
The course takes place in the second semester and is held by Profs. Pannocchia and Puccini.