Obiettivi Formativi

Far acquisire conoscenze sulle principali operazioni dell’industria chimica, nozioni sul controllo e la gestione dei processi in relazione alle variabili interne ed esterne, conoscenze per la rappresentazione grafica dei processi secondo le unificazioni in ambito tecnico e industriale e conoscenze sulle metodologie di analisi dei livelli di sicurezza in impianto e delle soluzioni per la riduzione dei rischi. Fornire la conoscenza degli aspetti essenziali della normativa italiana per la tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro. Far acquisire agli studenti la conoscenza degli aspetti metodologici-operativi per la gestione degli impianti dell’industria chimica e del rischio associato. Sviluppare capacità applicative, attraverso strumenti di calcolo tradizionali e software specialistici, dell’analisi dei rischi e della gestione i livelli di sicurezza in impianto. Utilizzare le principali metodologie e tecniche per il controllo dei processi e la rappresentazione grafica degli stessi. Lo studente svilupperà abilità applicative attraverso attività di progettazione individuale e collettiva. Far acquisire la capacità di individuare autonomamente gli strumenti e le fonti di dati necessarie all'analisi, alla comprensione e alla risoluzione dei problemi pertinenti alla gestione e alla sicurezza in impianti chimici, anche attraverso l'integrazione delle conoscenze acquisite con appropriate indagini bibliografiche tali da consentire un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili per la gestione del rischio. Far acquisire la capacità di usare i linguaggi tecnici specifici dell’industria chimica e di interagire con esperti del proprio settore. Far acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali. Acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.

Learning Goals

To acquire knowledge on the main operations of the chemical industry, notions on the process control and management related to internal and external variables, knowledge for the graphic representation of the processes according to the technical and industrial unifications and knowledge on methodologies for the analysis of the safety levels in the plant and the solutions for the risk reduction. To provide knowledge related the essential aspects of Italian legislation for the protection of health and safety in the workplace. To allow students acquiring knowledge of the methodological-operational aspects for the management of chemical industry and associated risks. Developing application skills, through traditional calculation tools and specialised software, for risk analysis and management of safety levels in chemical industry. To use the main methodologies and techniques for processes control and the graphic representation. The student will develop applicative skills through individual and collective design activities. To acquire the ability to independently identify the tools and data sources necessary for the analysis, understanding and resolution of problems related to the management and the safety in chemical plants, also through the integration of the knowledge acquired with appropriate bibliographic investigations such to allow a critical comparison between the different possible solutions for risk management. To acquire the ability to use the specific technical languages of the chemical industry, being able to interact with experts in their sector. To acquire a suitable individual methodology of study to allow the deepening of knowledge and to face further advanced or sectoral topics

Metodi didattici

Lezioni frontali - Seminari – Esercitazioni in aula - Il corso si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali e seminari su specifici aspetti disciplinari; Sono previste esercitazioni in aula, esercitazione guidate svolte dagli studenti per valutare l’autonomia ed il senso critico degli allievi. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.

Teaching Methods

Lectures in the classroom – Seminars - Exercises in the classroom. The course takes place mainly through lectures and seminars on specific disciplinary aspects; Classroom exercises and guided exercises carried out by students, with teacher support, are foreseen, to evaluate the autonomy and the critical thinking of the students. All activities are carried out with the support of lecture slides.

Prerequisiti

Conoscenze generali sui principi di conservazione di massa ed energia, trasferimento di calore e di materia, fondamenti del calcolo differenziale e concetti di base sul calcolo della probabilità.

Prerequisites

General knowledge of the principles of mass and energy conservation, heat and mass transfer, fundamentals of differential calculus and the basic concepts on the calculation of probability.

Verifiche dell'apprendimento

L’esame consiste nella realizzazione di un progetto il cui contenuto (gestione, controllo e sicurezza di un processo) è concordato con i docenti, seguito da una prova orale sui contenuti del progetto e gli argomenti delle lezioni. Essa ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. La valutazione del progetto e della prova orale è in trentesimi. Il voto finale è la media delle due valutazioni.

Assessment

The exam consists of the realization of a project, whose contents (management, control and safety of a process) are agreed with the professors, followed by an oral test on the contents of the project and the theory taught during the lectures. It has the purpose of verifying the level of knowledge and understanding of the course contents and to evaluate the autonomy of judgment, the learning ability, the communicative ability and properties of scientific language and to evaluate the logical-deductive faculties acquired by the student. The evaluation of the project and of the oral exam is scored out of thirty. The final grade is the arithmetic average between the project and the oral test.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000522 - SISTEMI DI CONTROLLO ------------------------------------------------------------ - 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. - CASO STUDIO: distillazione, regolazione automatica del processo di distillazione frazionata. - 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. ------------------------------------------------------------ Modulo: A000523 - GESTIONE IMPIANTI CHIMICI ------------------------------------------------------------ -RICHIAMI SULLE LEGGI DI TRASPORTO: Leggi di Newton; Legge di Fourier; Legge di Fick; Analogie e applicazioni -PROCESSI DI SEPARAZIONE: Operazioni di separazione interfase; Diagrammi di equilibrio; Concetto dello stadio di equilibrio; Stadi multipli; Variabili che influenzano la separazione e loro gestione; Criteri per la selezione del tipo di separazione; Separazioni discontinue e continue -CENNI SULLE APPARECCHIATURE PER IL CONTATTO MULTIFASE -CASI STUDIO: Assorbimento; Estrazione liquido-liquido -SICUREZZA DI PROCESSO: Pericolosità delle sostanze; Pericoli di processo; Analisi del rischio; Metodi di identificazione del rischio (Check list; What if?; FMEA; Safety Indices; HazOP); Analisi quantitativa (Alberi dei guasti; Alberi degli eventi; Bow-tie analysis) -ESERCITAZIONI NUMERICHE SULL’APPLICAZIONE DELLE TECNICHE DI ANALISI DEL RISCHIO

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A000522 - SISTEMI DI CONTROLLO ------------------------------------------------------------ - PROCESS ENGINEERING: Industrial process, unit operations and unit processes, raw materials, realization of a project, Flow sheet, P&I and Lay out. - MASS BALANCE: definition, continuous process, discontinuous process, applications and exercises. - ENERGY BALANCE: definition, heat and enthalpy, applications and exercises. - CASE STUDY: distillation, automatic regulation of a fractional distillation process. - PRINCIPLES OF AUTOMATIC CONTROL: principles, the control system, level control, temperature control, pressure control, flow control, signal transmission, the sensitive element, examples of regulation. ------------------------------------------------------------ Modulo: A000523 - GESTIONE IMPIANTI CHIMICI ------------------------------------------------------------ -REVIEW OF THE TRANSPORT LAWS: Newton's Laws; Fourier's law; Fick's law; Analogies and applications -SEPARATION PROCESSES: Interphase separation operations; Equilibrium diagrams; Concept of the stage of equilibrium; Multiple stages; Variables that influence separation and their management; Criteria for selecting the type of separation; Discontinuous and continuous separations -GENERALITY ON MULTI-PHASE CONTACT EQUIPMENT - CASE-STUDIES: Absorption; Liquid-liquid extraction PROCESS SAFETY: Materials Hazards; Process Hazards; Risk Analysis; Methodologies for the hazard identification (Check list; What if?; FMEA; Safety Indices; HazOP); Quantitative Risk Analysis (Fault Trees; Event Trees; Bow-tie analysis) -NUMERICAL EXERCISES ON THE APPLICATION OF RISK ANALYSIS TECHNIQUES