- Oggetto:
- Oggetto:
REATTORI CHIMICI CON LABORATORIO
- Oggetto:
CHEMICAL REACTORS WITH LABORATORY PRACTICALS
- Oggetto:
Anno accademico 2019/2020
- Codice dell'attività didattica
- MFN1236
- Docenti
- Prof. Alberto Castellero (Titolare del corso)
Prof. Marcello Baricco (Titolare del corso) - Corso di studi
- Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Laurea Magistrale in Chimica Industriale - Anno
- 1° anno
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- ING-IND/25 - impianti chimici
- Modalità di erogazione
- A distanza
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
-
Fondamenti chimica fisica: termodinamica e cinetica delle reazioni chimiche. Fondamenti di impianti chimiciBasic physical chemistry: thermodynamics and kinetics of chemical reactions
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire gli elementi di base della reattoristica negli impianti chimici e nei processi industriali. Controllo termodinamico e cinetico di una reazione all'interno di un reattore chimico. Modellizzazione di reattori chimici ideali. Gestione di un reattori chimici mediante parametri operativi.
DIDATTICA ALTERNATIVA: Obiettivi formativi invariatiBasic concepts on chemical reactors in chemical plant and industrial processes. Thermodynamic and kinetic control of a reacion in chemical reactor. Models for ideal reactors. Management of chemical reactors by means of operative parameters. REMOTE TEACHING: objectives unchanged- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà: conoscere i modelli che descrivono i reattori ideali (batch, PFR, CSTR) e reali, risolvere il bilancio e di energia per un reattore chimico, individuare le condizioni operative ottimali per condurre una reazione chimica anche in presenza di reazioni multiple, impostare un'analisi economica di un processo chimico in ambito industriale.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Gli studenti saranno in grado di scegliere le condizioni ed i reattori più opportuni per l'ottenimento di prodotti industriali.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà essere in grado di scegliere il reattore più appropriato per una reazione chimica, valutare le condizioni di massimo profitto per un processo chimico industriale.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà essere in grado di utilizzare la simbologia e la terminologia tecnica relativa ai reattori chimici, sapere descrivere in una relazione tecnica i risultati ottenuti in esperimenti pratici e la loro elaborazione anche mediante la realizzazione di grafici esplicativi.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Gli Studenti saranno in grado di proseguire il loro percorso formativo in corsi di dottorato o master nel settore chimico-industriale relativamente ai processi produttivi.
DIDATTICA ALTERNATIVA: Risultati dell'apprendimento attesi invariatiKNOWLEDGE AND CAPACITY OF COMPREHENSION
Understanding of the models describing ideal (batch, PFR, CSTR) and real reactore. Solution of mass and energy balances in a chemical reactor. Optimal conduction of a chemical reactor in presence of single or multiple reactions. Analysis of the economical aspects of a chemical process in an industrial plant.
CAPACITY TO APPLY KNOWLEDGE AND COMPREHENSION
Students will be able to choose the best reactors and the optimized conditions to obtain the products by an industrial process.AUTONOMY OF JUDGMENT
Choice of the appropriate reactor for a chemical reaction. Condition of maximum profit in a industrial chemical process.
COMMUNICATIVE SKILLS
Use of technical symbols and nomenclature for chemical reactors. Ability of writing a technical report describing the outcome of practicals and the interpretation of the results.
LEARNING ABILITY
Students will be able to continue their training in doctoral or master courses focused on chemical processes.
REMOTE TEACHING: expected teaching results unchanged- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Lezioni frontali (32 ore); laboratorio (32 ore) DIDATTICA ALTERNATIVA: Il corso è erogato in modalità a distanza per tutto il periodo di chiusura delle strutture didattiche dell'Università in relazione al DM "#IoRestoaCasa" con:Materiale didattico pubblicato su Campusnet. Lezioni asincrone (registrate) su Moodle; incontri periodici durante ore di lezione tramite meeting Webex.
Laboratorio erogato con modalità sincrona utilizzando Webex Training
Lectures (32 hours); laboratory practicals (32 hours) REMOTE TEACHING: the course is based on registered lectures on Moodle and supporting material on Campusnet. The Laboratory is based on remote activities through Webex Training.- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale con discussione della relazione di laboratorio. Valutazione in trentesimi. ESAMI A DISTANZA: modalità orale a distanza mediante piattaforma Webex secondo le indicazioni Rettorali disponibili nella intranet di Ateneo a questo linkOral exam with discussion of the report on the laboratory activity. Marks are on a scale of 30 points. REMOTE EXAMS: oral exams through Webex according to Rectoral indications in the following link- Oggetto:
Programma
REATTORISTICA (lezioni in aula)- Introduzione.
- Classificazione dei reattori: continui/discontinui, omogenei/eterogenei.
- La variabile tempo: riempimento, contatto, permanenza.
- Richiami di cinetica chimica. Velocità di reazione. Reagente limitante. Grado di conversione, resa, selettività. Reazioni complesse: parallele, consecutive, miste. Effetto dei parametri operativi: tempo, pressione, temperatura, alimentazione.
- Reattori ideali. BATCH, PFR, CSTR. Bilanci di materia ed equazioni di progetto. Reattori ideali in serie ed in parallelo. Bilanci di energia ed effetti termici.
- Reattori reali. Distribuzione dei tempi di residenza in un reattore (PFR, CSTR, reattori reali). Modello della dispersione per i reattori reali. Scelta del reattore per una reazione chimica. Tipi di reattori. Reattori industriali.
- Gestione dei reattori nell'industria chimica. Valutazioni produttive ed economiche. Aspetti energetici, ambientali e di sicurezza.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO
- Studio della reazione di decomposizione catalitica dell'N2O in un reattore ideale (Catlab): effetto dei parametri di processo (temperatura, pressione, alimentazione)
DIDATTICA ALTERNATIVA: Programma invariatoLECTURES- Introduction
- Reactors classification. Continuous and discontinuos reactors. Homogeneous and heterogeneous reactors.
- The time as a parameter: filling, contact and residence time.
- Chemical kinetics survey. Reaction rate. Limiting reactant Extent of reaction, conversion, mass selectivity and mass yield. Complex reactions: parallel, consecutive and mixed reactions. Effect of the operative parameters: time, pressure, temperature, feed.
- Ideal reactors. BATCH, PFR, CSTR. Material balance Ideal reactors in parallel and in series. Energy balance and thermal effects.
- Real reactors. Residence time distribution (RTD) for PFR, CSTR and real reactors. Dispersion model for real reactors. Choice of the reactor for a chemical reaction. Reactor types. Industrial reactors.
- Reactors management in the chemical industry. Production and economical issues. Safety, energetic and environmental issues.
LABORATORY PRACTICALS
- Study of the N2O catalytic decomposition in an ideal reactor (Catlab): effect of the process parameters (temperature, pressure, feed)
REMOTE TEACHING: programme unchangedTesti consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso il sito web del Corso di Studi e presso il docente.
Libri consigliati:
Chemical Reaction Engineering
Autore: O. Levenspiel Edizione: 3rd edition
Casa editrice: John Wiley&Sons 1999.
ISBN: 0-471-25424-XLo sviluppo e la gestione dei processi chimici industriali
Autore: F. Cavani Edizione: 2004
Casa editrice: Clueb- Bologna
ISBN: 9788849122503Fundamentals of chemical reaction engineering
Autore: M.E. DAVIS, R.J. DAVISEdizione: 2003
Casa editrice: McGraw-Hill
ISBN: 0-07-119260-3Lecture handouts given by the teacher.Suggested bibliography:
Chemical Reaction Engineering
Autore: O. Levenspiel Edizione: 3rd edition
Casa editrice: John Wiley&Sons 1999.
ISBN: 0-471-25424-XLo sviluppo e la gestione dei processi chimici industriali
Autore: F. Cavani Edizione: 2004
Casa editrice: Clueb- Bologna
ISBN: 9788849122503Fundamentals of chemical reaction engineering
Autore: M.E. DAVIS, R.J. DAVISEdizione: 2003
Casa editrice: McGraw-Hill
ISBN: 0-07-119260-3 - Oggetto:
