Corso di laurea: Chemical engineering for industrial sustainability (Ingegneria chimica per la sostenibilita' industriale) Programmazione per l'A.A. 2021/2022

Rassegna delle principali tecnologie per la produzione di energia termica, elettrica e frigorifera di interesse nel campo industriale.

Indici di efficienza e impatto ambientale dei sistemi di conversione energetica.

Processi di combustione

Calcolo e misura delle emissioni inquinanti.

Tecniche del controllo ambientale.

Normative e politiche ambientali.

Dispense del Docente: Sustainable Energy Systems
Mehmet Kanoglu, Yunus A. Cengel Fundamentals And Applications Of Renewable Energy Macgraw hill 2019
Yunus A. Cengel , Michael A. Boles Thermodynamics: An Engineering Approach, Macgraw hill 2019
Dincer-Zamfirescu: Sustainable Energy Systems and applications.Springer 2011
Kanoglu- Cengel-Dincer: Efficiency evaluation of Energy Systems, Springer 2012
Alireza Bahadori: Pollution Control in Oil, Gas aand chemical Plants : Springer Verlag 2014

Introduzione alla chimica industriale. Processi chimici industriali per la raffinazione del petrolio. Petrolchimica e preparazione di prodotti organici di base. Produzione di gas di sintesi e prodotti da esso derivati. Catalizzatori e processi catalitici in fase eterogenea ed omogenea. Chimica industriale dei prodotti inorganici (zolfo, azoto e cloro). Produzione industriale di polimeri. Degradazione e stabilizzazione di materiali polimerici. Cenni all'industria degli zuccheri, olii e grassi; sintesi tensioattivi.

1. J.A. Moulijn, M. Makkee and A. Van Diepen, Chemical process technology, 2nd Edition; Wiley, 2013.

2. Jens Hagen, Industrial Catalysis: A Practical Approach, third Edition, Wiley-VCH 2015.

3. Lectures notes and additional supplementary didactic materials available on Studium.

4. Richard M. Felder, Ronald W. Rousseau, Lisa G. Bullard, Elementary Principles of Chemical Processes, 4th Edition, Wiley 2016

Viscosità e meccanismi di trasporto della quantità di moto. Bilanci microscopici di quantità di moto e distribuzione delle velocità in un moto laminare. Equazioni di variazione per sistemi isotermici. Distribuzione delle velocità con più di una variabile indipendente. Distribuzione della velocità in flusso turbolento. Transporto interfase per sistemi isotermi. Bilanci macroscopici per sistemi isotermi. Conducibilità termica e meccanismi di trasporto dell’energia. Bilanci microscopici e distribuzione delle temperature in un solido o in un fluido in regime laminare. Distribuzione delle temperature con più di una variabile indipendente. Transporto interfase per sistemi non-isotermi. Equazione di variazione per sistemi nonisotermici. Bilanci macroscopici per sistemi non isotermi. Diffusività e meccanismo di trasporto della massa. Distribuzione della concentrazione in un solido o in fluido in regime laminare. Equazioni di variazione per sistemi multicomponenti. Transporto interfase per sistemi multicomponenti. Bilanci macroscopici per sistemi multicomponente.Operazioni di uno stadio. Operazioni del trasferimento di massa. Relazioni delle fasi. Calcolo dello stadio di equilibrio. Operazioni multistadio.Introduzione alla reologia dei polimeri. Strumentazioni per la reologia.

Transport Phenomena, R.Byron, Warren E. Stewart, Edwin N.Lightfoot,Ed. John Wiley and Sons Ltd.
Principles of operation unit, Alan S. Faust, L.A. Wenzel, Curtis W. Clump, L. Maus, L.B.Andersen, Ed. Wiley International Edition.
Polymer and composite rheology, R.K.Gupta, Ed. Taylor & Francis Group.

1. Introduzione 2. Struttura atomica e legami interatomici 3. La struttura dei solidi cristallini 4. Imperfezione nei solidi 5. Diffusione 6. Proprietà meccaniche dei metalli e dei polimeri 7. Dislocazioni e meccanismi di indurimento 8. La rottura 9. La struttura dei polimeri 10. Caratteristiche, applicazioni e produzione dei polimeri 11. I materiali compositi 12. Materiali e ambiente: cenno ai cicli di vita dei materiali e al degrado dei materiali. 10. Tecniche di manifattura additiva (Stampa 3D).

Materials Science and Engineering, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc
Materials Science of Polymers for Engineers, Tim A. Osswald and George Menges, Ed. Hanser.
Principles of Materials Science and Engineering, W.F. Smith, McGraw Hill

1.Chimica Verde e sostenibilità ambientale 2 LCA: Le origini e lo sviluppo. 3 Biomateriali 4 Biopolimeri 5 Processi di produzione dei polimeri. 6 Riciclo dei polimeri 7 Riciclo delle plastiche dal packaging. 8 Materiali polimerici compostabili. 9 Materiali Compositi. 10 Compositi Wood-plastic. 11 Membrane Technology. 12 Riciclo Carta

BIOPOLYMERS: REUSE, RECYCLING, AND DISPOSALMichael Niaounakis

Handbook of Biodegradable Polymers,Catia Bastioli

Compostable Polymer Materials,Ewa Rudnik

Tensioni ideali per materiali fragili e duttili,• Cedimento sotto carico costante.• Scorrimento viscoso ad alta temperatura, curve di creep, progettazione di componenti che lavorano ad alta temperatura: uso delle relazioni di Larson – Miller,• Curve di propagazione instabile della cricca, coefficienti di sicurezza per componenti che lavorano ad alta temperatura.• Cedimento sotto carico ciclico (fatica) in presenza alte temperatura e agenti aggressivi.• Nucleazione e propagazione della cricca, fino alla frattura, stima della durata di un componente e sistemi di controlli sperimentali.• Progettazione di componenti per l’industria chimica e requisiti ambientali.Lettura di “Piping and Instrumentation Diagram”Progetto di linee per il trasporto di fluidi (pericolosi e non)• collegamenti mediante flange,• collegamenti mediante saldatura,• valvole, scelta di valvole e sistemi di sicurezza.• Uso di metodi tradizionali e di codici di calcolo dedicati per la progettazione di linee• Problematiche per il controllo dello stato di sicurezza delle linee in esercizio, sistemi di controllo e analisi non distruttive.. CND/NDT• Valutazioni sul ripristino di parti di linea e completa sostituzione. Tensioni ideali per materiali fragili e duttili,• Cedimento sotto carico costante.• Recipienti e parti di elevato spessore: teoria generale, stati di sollecitazione dovuti alla pressione e alla temperatura, soluzioni costruttive per alte pressioni (forzamento, autofrettaggio).• Progetto Recipienti secondo quadro normativo italiano, direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).• Accettazione di componenti di corredoAPI regulations on the use and maintenance of plants.Development and study of materials in the field of sustainability.Methodologies to counter corrosion.RBI Risk Based Inspection Studium

Giovannozzi 2 ; Appunti Prof Bruno Atzori.direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).Materials and Sustainable Development Michael F. Ashby BHSlide del corso