Il corso vuole fornire gli elementi per la progettazione delle apparecchiature impiegate nelle operazioni unitarie dell'ingegneria chimica e di processo, ponendo l’accento sulla comprensione dei fenomeni chimico-fisici che ne sono alla base.

Alla fine del corso, lo studente avrà acquisito:

• familiarità con gli impianti di processo e le operazioni unitarie in essi presenti (conoscenza e comprensione);
• capacità di analizzare, e risolvere problemi di progetto e verifica per unità di separazione quali flash, distillazione binaria e multicomponenti, estrazione con solvente, assorbimento e stripping, mediante modelli semplificati basati su bilanci di materia, di energia e su relazioni di equilibrio (capacità di applicare conoscenza e comprensione);
• capacità di individuare l’operazione unitaria più idonea per realizzare una determinata separazione in base alle proprietà delle miscele, e determinare le condizioni operative adatte all’ottenimento delle specifiche di processo desiderate (capacità di applicare conoscenza e comprensione);
• capacità di applicare le conoscenze acquisite a contesti differenti da quelli presentati durante il corso, anche mediante l’utilizzo di nuove risorse (testi, articoli su rivista, internet) (capacità di apprendimento).

• Operazioni fondamentali dell'industria chimica e di processo: distinzione tra operazioni a stadi o ad azione intermittente ed operazioni ad azione continua. Dimensionamento termodinamico e fluidodinamico delle apparecchiature. Cenni di termodinamica applicata agli equilibri interfase: equazioni di stato.
• Operazioni unitarie di trasporto di materia a stadi. Progetto termodinamico di unità di frazionamento e di separazione: camere di "flash", assorbitori, “strippers”, colonne di distillazione a rettifica binarie e multicomponenti (metodi "short - cut"), batterie e colonne di estrazione liquido-liquido. L’efficienza locale, di piatto e di colonna. Descrizione delle apparecchiature.
• Dimensionamento di colonne a riempimento. Altezza e numero di unità di trasporto. Altezza equivalente a un piatto teorico.
• Distillazione come operazione unitaria più utilizzata. Distillazione discontinua. Distillazione in corrente di vapore. Distillazione per separare miscele con azeotropo. Curve residue. Applicazioni industriali.
• Operazioni di scambio termico. Problema di simulazione: il metodo dell'efficienza. Funzioni e tipologie degli apparati; scambiatori di calore sensibile e latente. Progetto termico e fluidodinamico delle unità.
• Utilizzo del simulatore Aspen HYSYS^® per la risoluzione di schemi di processo.

Sono richieste conoscenze relative alla corretta scrittura di bilanci di materia e di energia, alla termodinamica e ai fenomeni di trasporto. Il corso prevede le seguenti precedenze d’esame: Analisi Matematica, Meccanica dei fluidi con fondamenti di Ingegneria Chimica, Termodinamica dell’Ingegneria Chimica, Fondamenti di fisica tecnica per l’Ingegneria Chimica.

L’esame finale (non sono previste prove in itinere) verte sull’intero programma del corso e prevede una prova scritta e una prova orale in cui lo studente dimostri di aver acquisito quanto riportato nella sezione “Risultati di apprendimento attesi”.

Nella prima parte della prova scritta lo studente deve risolvere, fornendo la risoluzione numerica corretta, semplici esercizi riguardanti le nozioni di base del corso. La seconda parte consiste nella risoluzione di un esercizio sulle operazioni unitarie spiegate durante il corso. Gli studenti che non risolvono correttamente la maggior parte degli esercizi riguardanti la prima parte della prova scritta non vengono ammessi alla correzione dell’esercizio proposto nella seconda parte della prova scritta. Gli studenti risultati sufficienti nell’esercizio della seconda parte possono sostenere la prova orale in qualsiasi appello, purché entro l’anno accademico; la prova scritta decade qualora la prova orale non risulti sufficiente.

Maggiore dettaglio sulle modalità d’esame e regole del corso viene pubblicato ogni anno sulla piattaforma BEEP.