Obiettivi Formativi

Il corso si propone di analizzare le varie operazioni unitarie che prendono parte ai processi industriali, alla base dell’industria chimica e somministrare le nozioni per il loro dimensionamento. Dare le conoscenze di base sulla regolazione automatica nell'industria. Inoltre, si propone di far sviluppare la capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche acquisite attraverso lo svolgimento di attività di progettazione/sviluppo pratico di concetti teorici, utilizzando tecniche e strumenti adeguati con l’analisi di esempi pratici o applicazioni ed esercitazioni da svolgere sia individualmente che in gruppo.

Learning Goals

The course aims to analyze the various unit operations that take part in the industrial processes and to give the knowledge to their sizing. It gives the basic knowledge on automatic control systems in the industry. In addition it aims to develop the ability to apply the engineering knowledge gained through the execution of practical activities of design/development of theoretical concepts, using techniques and appropriate tools with the analysis of practical examples, applications and exercises carried out individually and in groups.

Metodi didattici

Il corso si sviluppa attraverso lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Non sono esclusi eventuali seminari.

Teaching Methods

The course is developed through lectures and exercises. Possible seminars are not excluded.

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica e fisica tecnica.

Prerequisites

Basic knowledge of chemistry and technical physics.

Verifiche dell'apprendimento

Verifica in itinere attraverso prova scritta. Prova orale.

Assessment

Written test during the course. Oral examination.

Programma del Corso

• Ingegneria di Processo: Processo industriale, operazioni unitarie e processi unitari, materie prime, realizzazione di un progetto, Flow sheet, P&I e Lay out • Bilanci di Massa: definizione, processo continuo, processo discontinuo, applicazioni ed esercizi. • Bilanci di Energia: definizione, calore ed entalpia, applicazioni ed esercizi. • Scambiatori di calore: definizione, classificazione, applicazioni ed esercizi • Evaporazione: principi, classificazione degli evaporatori, bilancio di massa e di energia sugli evaporatori, calcolo della superficie di scambio, tecniche di evaporazione: evaporazione a multiplo effetto, evaporazione a pressione ridotta, evaporazione per termocompressione, applicazioni ed esercizi. • Cristallizzazione: principi, solubilità, costante di equilibrio, prodotto di solubilità, meccanismo della cristallizzazione, classificazione dei cristallizzatori, bilancio di massa e di energia sui cristallizzatori, applicazioni ed esercizi. • Essiccamento: principi, igrometria, umidità assoluta, umidità relativa, umidità di saturazione, diagramma psicrometrico, calore specifico umido, volume specifico umido, bilancio di massa e di energia sull’essiccatore, apparecchiature per l’essiccazione, applicazioni ed esercizi. • Distillazione: principi, diagramma isobaro, curve di equilibrio liquido-vapore, metodi di distillazione, distillazione frazionata, bilancio di massa e di energia sulla colonna di frazionamento, calcolo del numero di piatti teorici, retta di lavoro superiore, retta di lavoro inferiore, linea q, applicazioni ed esercizi. • Principi di controllo automatico: principi, il sistema di controllo, controllo di livello, controllo di temperatura, controllo di pressione, controllo di portata, trasmissione del segnale, l’elemento sensibile, esempi di regolazione.

Course Syllabus

• Process Engineering: Industrial Process, unit operations and unit processes, raw materials, project realization, flow sheet, P & I and Lay Out. • Mass balances: definition, continuous process, batch process, applications and exercises. • Energy Balance: definition, heat and enthalpy, applications and exercises. • Heat exchangers: definition, classification, applications and exercises • Evaporation: principles, classification of the evaporators, mass and energy balances on evaporators, calculation of the exchange surface, evaporation techniques: multiple-effect evaporation, evaporation under reduced pressure, thermocompression evaporation, applications and exercises. • Crystallization: principles, solubility, equilibrium constant, solubility product, crystallization mechanism, classification of the crystallizers, mass and energy balances, applications and exercises. • Drying: principles, humidity, absolute humidity, relative humidity, moisture saturation, psychrometric chart, moist heat capacity, wet specific volume, mass and energy balances, drying equipment, applications and exercises. • Distillation: principles, isobar diagram, curves of vapor-liquid equilibrium, methods of distillation, fractional distillation, mass and energy balances, calculation of the theoretical plates number, applications and exercises. • Automatic control principles: principles, the control system, level control, temperature control, pressure control, flow control, transmission of the signal, the sensing element, examples.