Offerta Didattica

 

CHIMICA

CHIMICA INDUSTRIALE

Classe di corso: L-27 - Scienze e tecnologie chimiche
AA: 2019/2020
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
CHIM/04CaratterizzanteLiberaLiberaNo
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
631254181224
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

Lo scopo del corso è fornire allo studente le conoscenze scientifiche ed ingegneristiche di base per l'analisi dei processi chimici industriali. Lo studente deve inoltre dimostrare conoscenza della chimica dei materiali e delle leggi chimiche e fisiche dei fenomeni catalitici eterogenei per l’analisi delle principali classi di reazioni chimiche industriali.

Metodi didattici

Lezioni teoriche, esercitazioni numeriche e di laboratorio

Prerequisiti

Principi di base di Chimica Generale, Inorganica e Chimica Fiisica

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale

Programma del Corso

A0 - INTRODUZIONE Chimica industriale e catalisi; Catalisi e Chimica Ambientale; Green Chemistry A1 – TERMODINAMICA APPLICATA Nozioni Fondamentali di Termodinamica. Equilibrio Termodinamico e reazioni chimiche. Costante di equilibrio ed energia libera. Entropia e coordinate di reazione. Costante di equilibrio e composizione di un sistema termodinamico. Conversione all’equilibrio termodinamico. Equilibri multipli. Resa delle reazioni chimiche. Influenza della T e della P sulla resa delle reazioni chimiche. Diagramma di Francis. Analisi termodinamica dei processi industriali. Esercitazioni numeriche. A2 – CATALISI e CATALIZZATORI Definizione e Classificazione dei Catalizzatori. Applicazioni Industriali. Catalizzatori in Bulk e Supportati. Struttura e Componenti dei Catalizzatori Eterogenei. Fasi Attive. Supporti e Promotori – Catalizzatori bifunzionali. Preparativa di Catalizzatori in Bulk. Preparativa dei Catalizzatori Supportati. Trattamenti Termici, Attivazione e Formatura. Adsorbimento fisico e chimico: isoterme di Adsorbimento. Analisi statistica delle dimensioni delle particelle e calcoli della dispersione e del diametro medio. Determinazione dell’area superficiale totale - metodo BET; t-plot. Determinazione della struttura porosa - metodo BJH; porosimetria a Hg. A3 – CINETICA APPLICATA Richiami sulle principali grandezze, definizioni e relazioni cinetiche. Caratteristiche cinetiche dei sistemi chimici: cinetiche semplici e complesse.Equazioni cinetiche ordine 0, 1 e 2. Criteri per lo studio della cinetica dei sistemi chimici. Energia di attivazione. Legge di Arrhenius. Cinetica di reazioni complesse in reattori stazionari e batch. Cinetica delle reazioni catalitiche gas-solido. Legge di potenza: equazioni empiriche. Modelli cinetici Langmuir-Hinshelwood, Hougen e Watson, Rideal e “dual-site”. Principio della microreversibilità. Limiti dei modelli cinetici. Effetto di compensazione. Influenza della T sulla velocità delle reazioni catalitiche gas-solido. Determinazione sperimentale della velocità di reazioni catalitiche gas-solido. Performance, produttività e disattivazione dei catalizzatori industriali. Esercitazioni numeriche. A4 – DIFFUSIONE Principi teorici della diffusione di materia ed energia. Diffusione esterna e interna: leggi e criteri teorici e pratici per la valutazione delle resistenze diffusionali sulla cinetica di reazione. A5 –REATTORI CHIMICI Generalità e Classificazione. Reattore con “flusso a pistone” (PFR) ideale. Reattori continui a mescolamento ideali (CSTR) e batteria di CSTR. Confronto CSTR e PFR. Bilancio di massa e di energia. Reattori da laboratorio.

Testi di riferimento: G. Natta, I. Pasquon, “Principi della Chimica Industriale” 1. Applicazioni della Termodinamica alle reazioni della grande industria chimica, CLUP, Milano, 1983 2 G. Natta, I. Pasquon, P. Centola, “Principi della Chimica Industriale 2”. Catalisi e cinetica applicata alle reazioni dell’industria chimica. Reattori Industriali. CLUP, Milano, 1978 3 I. Pasquon, G.F. Guerrieri, “Principi della Chimica Industriale 3” Metodi di separazione e purificazione e loro applicazione dell’industria chimica e petrolifera. Città Studi, Milano, 1993 4 R.J.Farrauto and C.H. Bartholomew “ Fundamentals of Industrial Catalytic Processes” First Edition – Blackie Academic & Professional, London, United Kingdom, 1997 5 C.N. Satterfield, “Heterogeneous Catalysis in Industrial Practice”, Second Edition – Mc Graw- Hill, Inc, New York, 1991

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

Docente: SIGLINDA PERATHONER

Orario di Ricevimento - SIGLINDA PERATHONER

Dato non disponibile
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