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Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 089650 - SICUREZZA DEI PROCESSI DISCONTINUI
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare
Docenti: Titolare (Co-titolari) Maestri Francesco

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (347) INGEGNERIA CHIMICA*AZZZZ089650 - SICUREZZA DEI PROCESSI DISCONTINUI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (422) INGEGNERIA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA NELL'INDUSTRIA DI PROCESSO*AZZZZ089650 - SICUREZZA DEI PROCESSI DISCONTINUI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (472) CHEMICAL ENGINEERING - INGEGNERIA CHIMICA*AZZZZ089650 - SICUREZZA DEI PROCESSI DISCONTINUI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Il corso di Sicurezza dei Processi Discontinui è suddiviso nei seguenti moduli, per i quali di seguito è ripotato il dettaglio degli argomenti:

 

1) (8 ore di lezione e 4 ore di esercitazione) Bilanci macroscopici di materia ed energia per sistemi reagenti discontinui e semicontinui (sistemi monofase; sistemi bifase liquido-liquido: definizione e trattazione dei regimi di “slow reaction”, “fast reaction”, "instantaneous reaction", correlazioni per la stima dei parametri chimico fisici e di trasporto; adimensionalizzazione delle equazioni di bilancio, definizione e significato fisico dei parametri del modello.

2) (8 ore di lezione e 2 ore di esercitazione) Metodi per l’identificazione delle condizioni operative sicure e produttive di sistemi reagenti semicontinui esotermici (il metodo dei “boundary diagrams”: definizione e impiego per sistemi reagenti omogenei, bifase liquido-liquido; il metodo dei “temperature diagrams”: definizione e impiego per sistemi reagenti omogenei, bifase liquido-liquido; metodi "kinetic free": criteri energetici e loro estensione come criterio di "early warning"). Instabilità termica di sostanze e miscele e relativi criteri di previsione. Identificazione e analisi delle reazioni di decomposizione (concetto di temperatura di decomposizione e sua natura sperimentale; analisi termica: TG, DTA, DSC; calorimetria adiabatica: ARC, Phi TEC II; calorimetria di reazione: RC1.

 3) (12 ore di lezione e 8 ore di esercitazione) Scelta e dimensionamento dei sistemi di sfogo delle sovrapressioni nei reattori chimici (descrizione e criteri di installazione di PSV e RD; sistemi “vapour”, “gassy” e ibridi; regimi fluidodinamici, scarico monofase e multifase; regimi di efflusso; criteri di dimensionamento e verifica di PSV e RD: metodi per il calcolo della portata di gas/vapori generata; metodo Omega per il calcolo della capacità di efflusso).

4) (4 ore di lezione e 2 ore di esercitazione) Ottimizzazione dei processi discontinui. Ruolo della ricerca e sviluppo ai fini dell'ottimizzazione di processo: esempi industriali di ottimizzazione di processo in termini di riduzione consumi materie prime, riduzione consumi energetici, riduzione del carico inquinante in termini di reflui ed emissioni. Esame procedure operative industriali di processi a base solvente e a base acqua (attraverso esempi industriali reali): reazione, filtrazione, essiccamento. Apparati industriali e loro funzionamento: reattori agitati e procedure di inertizzazione; filtri piani in pressione per filtrazioni da solvente, filtri rotativi sotto vuoto e filtri a nastro per filtrazioni da acqua; essiccatori orizzontali sotto vuoto per essiccamenti da solvente, essiccatori a trasporto pneumatico e spray driers per essiccamenti da acqua; apparecchiature per il vuoto: pompe ad anello liquido ed eiettori e relative problematiche operative.

 

Il mix didattico si compone di lezioni ed esercitazioni frontali tenute dal docente incaricato, nell'ambito delle quali gli argomenti trattati verranno consolidati mediante l'illustrazione e la soluzione di casi industriali reali.


Note Sulla Modalità di valutazione

L'esame consiste nella presentazione di un progetto mutuato da un caso industriale reale, volto alla scelta e dimensionamento del sistema di sfogo delle sovrapressioni contro reazioni fuggitive.

Prendendo spunto dalla presentazione e discussione (in modo critico) delle scelte di processo e di impianto effettuate, verrà approfondita la corretta comprensione degli argomenti presentati nelle lezioni con particolare riferimento al significato fisico dei metodi e degli strumenti e della loro implicazione industriale.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaPaolo Cardillo, Incidenti in ambiente chimico - guida allo studio e alla valutazione delle reazioni fuggitive, Editore: Stazione Sperimentale per i Combustibili - San Donato Milanese, Anno edizione: 1998
Risorsa bibliografica obbligatoriaK.R. Westerterp, W.P.M. van SwaaiJ, A.A.C.M. Beenackers, Chemical Reactor Design and Operation, Editore: John Wiley and Sons, Anno edizione: 2001, ISBN: 0471901830
Risorsa bibliografica obbligatoriaF. Maestri, R. Rota, Thermally safe operation of liquid-liquid semibatch reactors. Part I, Editore: Elsevier, Anno edizione: 2005, Fascicolo: Chem. Eng. Sci. 2005, 60, 3309-3322
Risorsa bibliografica obbligatoriaF. Maestri, R. Rota, Thermally safe operation of liquid-liquid semibatch reactors. Part II, Editore: Elsevier, Anno edizione: 2005, Fascicolo: Chem. Eng. Sci. 2005, 60, 5590-5602
Risorsa bibliografica obbligatoriaF. Maestri, R. Rota, Temperature diagrams for preventing decomposition or side reactions in liq.-liq. semibatch reactors., Editore: Elsevier, Anno edizione: 2006, Fascicolo: Chem. Eng. Sci. 2006, 61, 3068-3078
Risorsa bibliografica obbligatoriaJ. Etchells, J. Wilday, Workbook for chemical reactor relief system sizing, Editore: Health and safety executive, Anno edizione: 1998, ISBN: 0717613895
Risorsa bibliografica obbligatoriaF. Maestri, R. Rota, Kinetic-free safe operation of fine chemical runaway reactions: a general criterion, Anno edizione: 2016, Fascicolo: Ind. Eng. Chem. Res. 55, 925-933

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
32.0
esercitazione
16.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.10.0 / 1.10.0
Area Servizi ICT
25/06/2024