Docente
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PIOZZI ANTONELLA
(programma)
L’Industria chimica - Cenni storici sull’evoluzione dell’industria chimica. Le grandi svolte dell’industria chimica moderna in Europa e negli USA. I fattori di produzione nell’industria chimica: risorse naturali, lavoro, capitale, mercato. L’industria chimica Italiana
Principali problematiche dell’industria chimica moderna - Il problema energetico: fonti energetiche tradizionali ed alternative. Energia ed industria. Il problema ambientale. L’evoluzione della Chimica Industriale dalle “Commodities” alle “Specialties”
Il processo chimico – Sviluppo del processo e definizione del know-how. Diagrammi di flusso.
Il brevetto – Concetto di brevettabilità. Procedura della brevettazione e sua regolamentazione.
Stechiometria Industriale –– Definizione della conversione. Conversione per passaggio e conversione totale. Resa e selettività. Termodinamica del processo e composizione all’equilibrio. Effetto di T e P sulla conversione.
Velocità del processo chimico – Ordine e molecolarità formale. Influenza della T sulla velocità. Teorie cinetiche (richiami). Tempo di reazione, tempo di contatto e velocità spaziale. Isoterme e isocrone di reazione. Attivazione delle reazioni chimiche.
Fenomeni di trasporto di materia – Reazioni all’interfase e fenomeni diffusivi. Bilancio di materia: individuazione dei componenti e loro calcolo. Lo stato stazionario. Il riciclo. Bilancio globale e bilancio per passaggio. Calcolo del riciclo. Lo spurgo ed il suo calcolo.
Catalisi e catalizzatori industriali – Caratteristiche e proprietà generali dei catalizzatori. Il fenomeno catalitico. Attività e selettività. Catalizzatori omogenei
Catalizzatori eterogenei: adsorbimento fisico e chemi-adsorbimento. Durata ed avvelenamento dei catalizzatori. Metodi di preparazione di catalizzatori solidi. Misure di area superficiale e di porosità. Catalizzatori acidi e basici e loro applicazioni. Catalizzatori di ossido-riduzione, polifunzionali e loro applicazioni. Esempi di progettazione di catalizzatori industriali eterogenei. Catalisi enzimatica (cenni).
L’analisi economica dei processi – Calcolo dell’investimento per la realizzazione di un impianto chimico. Struttura dei costi nell’industria chimica: costi fissi e costi variabili. Costi di esercizio e costi commerciali.
L’utilizzazione economica delle strutture produttive – Calcolo del punto di break-even. Il margine di contribuzione. Il valore del denaro nel tempo. L’ammortamento di un impianto. La valutazione economica di un progetto: profitto lordo e profitto netto; flusso di cassa; tempo di recupero del capitale.
Processi della chimica industriale inorganica
Frazionamento aria– produzione di ossigeno, azoto, argon. Principali tipi di processi e descrizione degli impianti. Sintesi dell’ammoniaca – Catalizzatori e cinetica industriale. Cicli di sintesi e principali processi. Tipi di reattori impiegati.
Sintesi dell’acido nitrico – Ossidazione adiabatica dell’ammoniaca: processi e tipi di reattori. Concentrazione dell’acido nitrico.
Sintesi dell’acido solforico– Reazioni di ossidazione di pirite e zolfo. Ossidazione catalitica dell’anidride solforosa. Metodo delle camere di piombo (cenni).
Produzione urea– Processi con e senza riciclo e tipi di impianti.
Produzione di carbonato sodico– Metodi di purificazione della salamoia. Chimismo del processo Solvay e descrizione dell’impianto.
Processi elettrochimici: cloro e soda caustica – Reazioni agli elettrodi e chimica fisica del processo. Celle ad amalgama, a diaframma e a membrana. Concentrazione delle soluzioni di NaOH.
G Pregaglia, Introduzione alla Chimica Industriale;
I. Pasquon, Chimica Industriale;
G. Natta, I. Pasquon, P. Centola, Prinicipi della Chimica Industriale: 2. Catalisi e cinetica applicata alle
reazioni dell’industria chimica. Reattori Industriali;
G. Pregaglia, I. Pasquon, Principi della Chimica Industriale: 6. Aspetti Economici.
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