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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2020/2021
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 089148 - IMPIANTI CHIMICI
Docente Pellegrini Laura Annamaria
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

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*AZZZZ089148 - IMPIANTI CHIMICI

Obiettivi dell'insegnamento

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.


Risultati di apprendimento attesi

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).

Argomenti trattati
  • 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.

Prerequisiti

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.


Modalità di valutazione

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 rispondere correttamente a semplici quesiti 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 dei quesiti riguardanti la prima parte della prova scritta non vengono ammessi alla correzione dell’esercizio proposto nella seconda parte della prova scritta. La prova orale è obbligatoria per gli studenti che hanno ottenuto una votazione ≥ 24 nell’esercizio, facoltativa per gli altri. Gli studenti 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.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaAppunti e materiale del corso https://beep.metid.polimi.it/
Risorsa bibliografica facoltativaMcCabe W., Smith J., Harriott P., Unit Operations of Chemical Engineering, Editore: McGraw Hill, Anno edizione: 2004
Risorsa bibliografica facoltativaSeader J.D., Henley E.J., Roper D. K., Separation Process Principles, Editore: John Wiley & Sons, Anno edizione: 2011
Risorsa bibliografica facoltativaTreybal R.E., Mass Transfer Operations, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 1981
Risorsa bibliografica facoltativaStichlmair J.G.and Fair J.R., Distillation. Principles and Practice, Editore: Wiley-VVH, Anno edizione: 1998
Risorsa bibliografica facoltativaKister H., Distillation Design, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 1992
Risorsa bibliografica facoltativaBergman T.L., Lavine A.S., Incropera F.P., De Witt D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Editore: John Wiley & Sons, Anno edizione: 2011
Risorsa bibliografica facoltativaSerth R.W., Process Heat Transfer Principles and Applications, Editore: Academic Press, Anno edizione: 2007

Software utilizzato
Software Info e download Virtual desktop
Ambiente virtuale fruibile dal proprio portatile dove vengono messi a disposizione i software specifici per all¿attività didattica
PC studente
Indica se è possibile l'installazione su PC personale dello studente
Aule
Verifica se questo software è disponibile in aula informatizzata
Altri corsi
Verifica se questo software è utilizzato in altri corsi
ASPENTECH Aspen Hysys v7.3 - SI NO

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
32:00
48:00
Laboratorio Informatico
4:00
6:00
Laboratorio Sperimentale
4:00
6:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

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
schedaincarico v. 1.6.8 / 1.6.8
Area Servizi ICT
22/09/2021