Corso di laurea: Ingegneria Chimica Programmazione per l'A.A. 2019/2020

Lo studente espliciterà le proprie scelte al momento della presentazione, tramite INFOSTUD, del piano di completamento o del piano di studio individuale, secondo quanto stabilito dal regolamento didattico del corso di studio.

Ingegneria Chimica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1017996 - METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA (obiettivi)
Metodi Matematici per l’Ingegneria
Corso integrato 6CFU Mat/05 +3CFU Mat/08

Mat/05. Scopo di questo corso è fornire una trattazione elementare della teoria delle Equazioni alle Derivate Parziali (EDP).
Dopo un’introduzione sul problema teorico e/o modellistico riguardante le EDP verranno affrontate alcune equazioni classiche che intervengono nella Fisica Matematica, Biologia, Ecologia, Economia e in Ingegneria. Saranno richiamati alcuni strumenti dell’Analisi Matematica di primo livello indispensabili per la comprensione del programma, saranno presentati esempi e risolti numerosi esercizi con l’uso di tecniche classiche come il metodo per separazioni di variabili, le serie di Fourier, il nucleo del calore, la funzione di Green.

MAT/08
L'obiettivo è quello di avvicinare lo studente all'analisi numerica di base, per poi poter affrontare l'argomento principale : simulazione numerica al calcolatore di soluzioni di equazioni alle derivate parziali lineari.

- METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA (obiettivi)
Metodi Matematici per l’Ingegneria
Corso integrato 6CFU Mat/05 +3CFU Mat/08

Mat/05. Scopo di questo corso è fornire una trattazione elementare della teoria delle Equazioni alle Derivate Parziali (EDP).
Dopo un’introduzione sul problema teorico e/o modellistico riguardante le EDP verranno affrontate alcune equazioni classiche che intervengono nella Fisica Matematica, Biologia, Ecologia, Economia e in Ingegneria. Saranno richiamati alcuni strumenti dell’Analisi Matematica di primo livello indispensabili per la comprensione del programma, saranno presentati esempi e risolti numerosi esercizi con l’uso di tecniche classiche come il metodo per separazioni di variabili, le serie di Fourier, il nucleo del calore, la funzione di Green.

MAT/08
L'obiettivo è quello di avvicinare lo studente all'analisi numerica di base, per poi poter affrontare l'argomento principale : simulazione numerica al calcolatore di soluzioni di equazioni alle derivate parziali lineari.

- VIVALDI MARIA AGOSTINA (programma)

Programma della parte di ANALISI MATEMATICA MAT/05 (M.A.VIVALDI)
6 CFU

1) PRESENTAZIONE: modelli matematici e problemi ben posti per equazioni alle derivate parziali.

2) STRUMENTI. Serie di potenze e raggio di convergenza. Serie di Fourier: convergenza puntuale, convergenza uniforme, e convergenza in media quadratica. Integrazione su insiemi non limitati e/o di funzioni generalmente continue, definizione e criteri di sommabilità. Richiami sulle equazioni differenziali ordinarie: Esistenza ed unicità della soluzione del problema di Cauchy. Struttura dell’integrale generale delle equazioni lineari, costruzione dell’integrale generale delle equazioni lineari a coefficienti costanti, costruzione dell’integrale generale delle equazioni di Eulero.

3)EQUAZIONI DEL PRIMO ORDINE IN DUE VARIABILI. Equazioni lineari e semilineari e problema di Cauchy in RXR^+. Equazioni quasilineari e problema di Cauchy in RXR^+: l’equazione del traffico e l’equazione di Burger, il metodo delle caratteristiche. Il problema di Riemann, onde d’urto e di rarefazione, la condizione entropia.

4) L’EQUAZIONE DEL CALORE. Il metodo di separazione delle variabili, il problema di Cauchy- Dirichlet omogeneo e il problema di Cauchy–Neumann omogeneo, Il problema di Cauchy-Dirichlet non omogeneo esistenza della soluzione e convergenza alla soluzione stazionaria. Il principio di massimo e sue conseguenze. Il problema di Cauchy globale. Il nucleo del calore. Esistenza e unicità della soluzione nella classe di Tychonoff.

5) L’EQUAZIONE DI LAPLACE. Il problema di Dirichlet, il problema di Robin e il problema di Neumann in un aperto limitato. Risultati di unicità. Formule di Green e conseguenze. La soluzione fondamentale. Formule di rappresentazioni delle funzioni armoniche, proprietà della media, principio di massimo e sue conseguenze. Il metodo di separazione delle variabili per il problema di Dirichlet nel cerchio e nella corona circolare. Formula di Poisson in R^2. Il problema di Dirichlet in un rettangolo. La funzione di Green. Formule di rappresentazioni di Green. La funzione di Green per il semipiano, per il semispazio, per il cerchio unitario e per la fera unitaria. Formula di Poisson in R^3.

Programma della parte di ANALISI NUMERICA MAT/08 ( E. CARLINI)
3 CFU

1) BREVI RICHIAMI DI ANALISI NUMERICA DI BASE.
Metodi diretti e iterativi per la soluzione dei sistemi lineari. Metodi per la soluzione di
equazioni non lineari. Formule di derivazione e di integrazione numerica.
2) EQUAZIONI IPERBOLICHE DEL PRIMO ORDINE
Schemi numerici per la risoluzione dell’equazione del trasporto lineare. Consistenza, stabilità
e convergenza dei metodi. Diffusione e dispersione numerica. L’equazione non lineare di
Burgers: onde d’urto e di rarefazione, il problema di Riemann. Cenno ai sistemi di equazioni
del primo ordine con applicazione all’equazione delle onde.
3) L’EQUAZIONE DI LAPLACE.
Uno schema esplicito alle differenze finite in dimensione uno e in dimensione due sul
quadrato con diverse condizioni al bordo. Formulazione debole dei problemi ellittici. Il
metodo di Galerkin e un introduzione agli elementi finiti di Lagrange. Costruzione esplicita
del sistema lineare corrispondente in 1D. Risultati di convergenza. Trattamento delle diverse
condizioni al bordo.
4) L’EQUAZIONE DEL CALORE.
Uno schema esplicito alle differenze finite. Un approccio misto: semi-discretizzazione in
spazio con gli elementi finiti e theta-metodi (differenze finite) in tempo. Questioni di stabilità
e convergenza.

PER ANALISI MATEMATICA (MAT/05) F.SCARABOTTI: EQUAZIONI ALLE DERIVATE PARZIALI: teoria elementare e
applicazioni. Progetto Leonardo Esculapio Editore.
PER ANALISI NUMERICA (MAT/08) A.QUARTERONI, F. SALERI , P. GERVASIO : CALCOLO SCIENTIFICO Esercizi e problemi risolti con Matlab e Octave. Springer Verlag, 2012.

6 MAT/05 60 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

- METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA (obiettivi)
Metodi Matematici per l’Ingegneria
Corso integrato 6CFU Mat/05 +3CFU Mat/08

Mat/05. Scopo di questo corso è fornire una trattazione elementare della teoria delle Equazioni alle Derivate Parziali (EDP).
Dopo un’introduzione sul problema teorico e/o modellistico riguardante le EDP verranno affrontate alcune equazioni classiche che intervengono nella Fisica Matematica, Biologia, Ecologia, Economia e in Ingegneria. Saranno richiamati alcuni strumenti dell’Analisi Matematica di primo livello indispensabili per la comprensione del programma, saranno presentati esempi e risolti numerosi esercizi con l’uso di tecniche classiche come il metodo per separazioni di variabili, le serie di Fourier, il nucleo del calore, la funzione di Green.

MAT/08
L'obiettivo è quello di avvicinare lo studente all'analisi numerica di base, per poi poter affrontare l'argomento principale : simulazione numerica al calcolatore di soluzioni di equazioni alle derivate parziali lineari.

- VITULANO DOMENICO (programma)
L’insegnamento prevede 30 ore di didattica con riferimento agli argomenti di seguito riportati per un totale di 3 CFU.

Concetti di condizionamento di un problema e stabilità di un algoritmo. Metodi iterativi per la soluzione di equazioni non lineari e di sistemi di equazioni non lineari: metodo delle iterazioni successive e metodo di Newton; analisi della convergenza dei metodi; criteri di arresto. Algebra lineare numerica: soluzione di sistemi lineari con metodi diretti e sue applicazioni; costruzione di metodi iterativi, metodi di Jacobi e Gauss-Seidel e loro convergenza. Approssimazione polinomiale di dati e funzioni: approssimazione ai minimi quadrati nel caso lineare; interpolazione con polinomi algebrici, base dei polinomi di Lagrange, convergenza del polinomio interpolatore. Metodi numerici per la soluzione di equazioni differenziali ai valori iniziali: metodi di Eulero e di Runge-Kutta e loro convergenza. Metodi alle differenze finite per la soluzione di problemi differenziali al bordo. Implementazione dei metodi in un linguaggio di programmazione.

L. Gori, Calcolo Numerico, Ed. Kappa, 2006

L. Gori, M.L. Lo Cascio, F. Pitolli, Esercizi di Calcolo Numerico, Ed. Kappa, 2007

Materiale integrativo disponibile sulla pagina di e-learning del corso
(Date degli appelli d'esame)

3 MAT/08 30 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

1018009 - PROCESSI DI TRATTAMENTO DEI REFLUI LIQUIDI (obiettivi)
Fornire le conoscenze di base sui processi di trattamento delle acque di scarico civili e industriali e dei principi di progettazione delle unità di trattamento.
Illustrare i principi e i criteri per la selezione del processo e delle unità di trattamento più appropriati in relazione alla tipologia di refluo da trattare, e per la progettazione delle unità di trattamento connesse allo schema di impianto selezionato.

- DI PALMA LUCA (programma)
Caratterizzazione dei reflui liquidi: pH, alcalinità, COD, BOD, TOD, TOC, azoto, fosforo, tensioattivi, sostanze tossiche (metalli pesanti, composti organici clorurati). Bilanci di materia e di energia negli stabilimenti industriali. Tecnologie pulite e minimizzazione degli scarti.
Processi di depurazione con relativi criteri di dimensionamento delle unità di trattamento e di controllo. Bilanciamento: bacini di equalizzazione di flusso. Trattamenti meccanici/fisici: grigliatura, dissabbiatura, sedimentazione, flottazione, filtrazione, permeazione su membrane. Trattamenti biologici: cinetica dei processi biologici, parametri cinetici di crescita microbica, nutrienti, trasferimento di ossigeno, processi aerobici, anossici ed anaerobici per la rimozione delle sostanze organiche carboniose, nitrificazione, denitrificazione. Processi a biomassa sospesa: fanghi attivi, stagni ossidativi, lagune aerate. Processi a biomassa adesa: filtri percolatori, biodischi. Trattamenti chimico-fisici: precipitazione, ossido-riduzione, coagulazione-flocculazione, adsorbimento su carbone attivo. Trattamenti dei fanghi di risulta: ispessimento, stabilizzazione, smaltimento. Bonifica di siti contaminati.

L. Di Palma - Dispense in distribuzione a cura del docente sulla piattaforma e-learning di Sapienza
A.E. Paolini, Lezioni di Processi di trattamento degli effluenti industriali - Ed. Scientifiche Siderea
Metcalf and Eddy - Wastewater Engineering - McGraw Hill
WW Eckenfelder - Industrial water pollution control - McGraw Hill
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/22 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 2 percorso Ingegneria Chimica - (visualizza) 12

10589293 - PROCESS AND PRODUCT SAFETY IN THE CHEMICAL INDUSTRY (obiettivi)
Il corso mira a fornire una comprensione più approfondita delle proprietà e della natura pericolosa delle sostanze chimiche, effettuando l’analisi dei processi chimici.
Il corso mira a raggiungere i seguenti tre obiettivi:
- fornire agli studenti una panoramica delle statistiche sugli incidenti, gestire un incidente come processo dinamico e introdurre un approccio sistemico nei confronti degli incidenti
- essere in grado di valutare i pericoli che sono proprietà intrinseche dei prodotti e pericoli legati alle condizioni fisiche dei materiali o dei processi, per avere familiarità con la classificazione dei prodotti pericolosi
- essere in grado di valutare una strategia di prevenzione per l'uso di sostanze chimiche pericolose (in ambiente di laboratorio e industriale) e di adottare le misure di protezione adeguate contro gli incidenti

- Erogato presso 10589293 PROCESS AND PRODUCT SAFETY IN THE CHEMICAL INDUSTRY in Ingegneria Chimica LM-22 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/27 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Opzionale 1 percorso Ingegneria Chimica - (visualizza) 18

10589648 - NON EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS WITH AN APPLICATION TO THE MICROSCALE (obiettivi)

Fornire agli studenti gli strumenti di base (termodinamici, meccanico-statistici) per affrontare l'analisi di sistemi fuori dall'equilibrio e di procesi
irrebersibili e per esprimere macrosopicamente la dinamica delle variabili
termodinamiche in termini di equazioni di trasporto.
Lo scopo del corso e' ancge quello di far crescere negli studenti
la sensibilità fisica per affrontare l'analis e il progetto di
processi a micro- e mesoscala, che e' requisito necessario
per i corsi successivi orientati su aspetti più applicativi.

- GIONA MASSIMILIANO (programma)
1) Introduction to the theory of transport phenomena: kinetic theory
(Boltzmann equation, continuous approaches, stochastic methods).
Theory of transport phenomena as the thermodynamics of out-of-equilibrium
(irreversible) processes.

2) Structure of balance equations: concentration/fluxes formulation and
constitutive equations.
Continuous formulation of balance equations for mass, momentum and
energy transport. Thermal balance equation. Lagrangian and Eulerian
approaches to the analysis of transport phenomena. Entropy balance
and its application in the assessment of the thermodynamic consistency of
the constitutive equations. Classical constitutive equations: Fick,
Newton and Fourier laws. Boundary conditions for the mass, momentum
and thermal balance equations.

3) Mass transport. Diffusion in bounded and unbounded domains.
Spectral properties of the Laplacian operator. Classical
case studies of mass transport of chemical engineering interest.
Chromatographic processes and moment analysis.

4) Momentum transport. Navier-Stokes equations. Hydrodynamic regimes:
Stokes and Moffat regime and transition to turbulence.
Inviscid flows and their properties. Incompressible flows: stream
function (in two-dimensional problems) and its properties. Representation
of incompressible flows in three dimensions. Stream function/vorticity
formulation of two-dimensional flow problems.
Elementary flow problems: Poiseuille, Couette flow and other
simple examples. Axial symmetric flows
and solution of the Stokes problems for the motion around a solid
sphere. Stokes law, friction factor and particle motion in a fluid phase.
General solution of the Stokes problem: Oseen tensor and introduction
to computational methods for Stokes flows.

5) Thermal transport: natural and forced convection. Examples. Blackbody
radiation and radiative transfer.

6) Interaction between convection and diffusion: Taylor-Aris dispersion in
straight tubes.
Survey of boundary layer theory.

7) Introduction to the stochastic theory of transport phenomena:
random walk on a lattice, Langevin equation and connection with the
Fickian nature of the constitutive equations.

8) Transport phenomena at microscales: examples and case studies.

Mathematical background) Review of vector analysis. Representation of differential
operators in orthogonal curvilinear systems. Helmholtz decomposition.

1) De Groot, Sybren Ruurds and Mazur, Peter, Non-equilibrium thermodynamics, Dover Publ., 2013.

2) Balescu Radu, Statistical Dynamics: Matter Out of Equilibrium, Imperial Colleg Press. 1997.

3) Bird, R Byron, Stewart, Warren E and Lightfoot, Edwin N, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, New York, 2004.

4) Dispense curate dal docente.

(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

1051978 - ECONOMIA DELL'INDUSTRIA DI PROCESSO (obiettivi)
L’esperienza ormai consolidata nella selezione dei neo-laureati in Ingegneria Chimica, da parte delle imprese medie, grandi e multinazionali, dimostra con certezza che la conoscenza di elementi di economia vantata dagli studenti della Sapienza è vincente.
Con la locuzione “economia” si intende uno spettro abbastanza ampio di fondamenti, presi dall’Economia Applicata (in particolare dell’Economia Industriale compresa nel SECS-P/06) e integrata con spunti dall’Economia Aziendale (SECS-P/07), dalla Gestione delle Imprese (SECS-P/08) e dal Cost Engineering, contigui agli Impianti Chimici (ING-IND/25). Questi fondamenti sono trattati con attenzione alle problematiche industriali e non a metodi di soluzione basati sull’approccio modellistico e di teoria dei sistemi (ING-IND/35), i quali ultimi invece sono tipici dell’Ingegneria Gestionale e sono ricercati dalle imprese per funzioni aziendali di staff, quali il controllo di gestione e la logistica. In altri termini, questo corso si è rivelato molto importante in quanto da solo fornisce agli studenti di Ingegneria Industriale le necessarie cognizioni teoriche e pratiche dell’economia dell’industria.

- MENGHINELLO STEFANO (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/35 60 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1041588 - TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA II (obiettivi)
Il corso si fonda sulle conoscenze di base equilibri di fase acquisite
nell'insegnamento impartito nel corso di laurea( termodinamica per
L'ingegneria Chimica) e si propone
di fornire agli studenti gli strumenti concettuali necessari per
affrontare la modellizzazione di equilibri di fase più complessi,
caratterizzati da elevata non idealità. In particolare si studiano
sistemi contenenti molecole ad alto peso molecolare e/o elettroliti.Lo studente deve saper analizzare situazioni anche complesse tenendo
conto della non idealità dei vari componenti in ciascuna delle fasi
presenti.
A questo scopo lo studente deve saper individuare la metodologia pù
appropriata per modellizzare l'equilibrio di fase in particolare
utilizzando o un approccio da equazioni di stato o i modelli per il
calcolo delle funzioni di eccesso e dei modelli per il calcolo dei
coefficienti di attività.

- MURMURA MARIA ANNA (programma)
Caratterizzazione dei sistemi a composizione variabile. Richiami sulla definizione delle grandezze parziali molari. Teorema di Eulero. Equazione di Gibbs-Duhem: applicazione al caso particolare dei sistemi binari. Test integrali e differenziali di consistenza termodinamica.Definizione delle grandezze di mescolamento e delle funzioni di eccesso. Relazione tra le funzioni di eccesso. Soluzioni atermiche e regolari.Modelli di calcolo dei coefficienti di attività basati sulla espansione di Whol. Modelli a composizione locale: Wilson, NRTL, Uniquac. Metodi revisionali: modello Unifac.Teorie delle soluzioni: teoria di Van der Waals, definizione del parametro di solubilità e soluzioni regolari, teoria del lattice.Teorie chimiche: coefficienti di attività per specie associate e per sistemi con formazione di complessi. Definizione delle specie apparenti e delle specie chimiche vere.Condizione di stabilità per sistemi costituiti da un componente puro e da più componentiEquilibrio liquido liquido: condizione di equilibrio e di stabilità, definizione della curva sinodale e della curva binodale.Equilibrio liquido-vapore da equazioni di stato. Richiami sulle moderne equazioni di stato di Soave Redlich Kwong e di Peng Robinson: metodi per il calcolo dei parametri per i componenti puri. Regole di mescolamento. Sistemi ad alta pressione.Equilibrio liquido gas. Influenza di P e T sulla solubilità.Soluzioni elettrolitiche: elettroliti deboli e forti, fenomenologia delle soluzioni elettrolitiche.Definizione del potenziale chimico medio. Coefficienti di attività medi. Coefficiente osmotico . Richiami dell'equazione di Gibbs-Dhuem. Equilibrio liquido vapore di elettroliti volatili. Solubilità di elettroliti, Innalzamento ebullioscopio e abbassamento cruioscopico. Equilibrio osmotico.Modelli per il calcolo dei coefficienti di attività: modello di Debye-Huckel, modello di Pitzer.

Stanley I. Sandler - Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics Fourth Edition Jhon Wiley & Sons
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/24 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1018011 - REATTORI CHIMICI (obiettivi)
Il corso ha lo scopo di guidare lo studente all'analisi critica dei fenomeni che interagiscono nei sistemi reagenti, partendo dalle conoscenze fondamentali già acquisite nell'ambito della termodinamica chimica, i fenomeni di trasporto, la progettazione degli impianti chimici e in modo da acquisire le competenze necessarie per la progettazione e la modellizzazione del funzionamento dei reattori chimici.
Al termine del corso, lo studente deve essere in grado di:
- riconoscere le variabili che hanno maggiore influenza sul dimensionamento e la simulazione dei diversi tipi di reattori
- analizzare gli effetti termici nei reattori, con le relative implicazioni sul dimensionamento delle apparecchiature di scambio termico e la stabilità dei reattori
- sviluppare il dimensionamento di processo di reattori omogenei e eterogeni (reattori catalitici, reattori fluido solido, reattori gas liquido)
- sviluppare modelli per la simulazione del funzionamento degli stessi reattori

- ANNESINI MARIA CRISTINA (programma)
Richiami sui bilanci di materia e di energia nei sistemi reagenti e sugli equilibri chimici
Elementi di cinetica chimica
Reattori ideali (BSTR, CSTR, PFR)
Reattori eterogene : problemi generali. Modelli di diffusione con reazione.
Catalisi eterogenea: modelli cinetici da meccanismi di reazione. Interazioni tra cinetica chimica e cinetica fisica nella catalisi
eterogenea. Effetti termici. Dimensionamento dei reattori catalitici a letto fisso
Reattori fluido-solido: modello del nucleo reagente e modelli a conversione distribuita.
Applicazione al calcolo dei reattori fluido-solido. Problemi fluido-dinamici.
Reazioni gas-liquido: reazioni lente, veloci, infinitamente veloci. Calcolo dei reattori e delle
apparecchiature di assorbimento con reazione.

O. Levenspiel - Chemica Reaction Engineering - J Wiley & Sons, 1999
H. S. Fogler - Elements of Chemical Reaction Engineering - Prentice Hall 2005
G. F. Froment - Chemical Reaction Analysis and design - J. Wiley & Son 1990
Appunti del docente
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1034947 - PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI I (obiettivi)
Il corso si propone di mettere lo studente in condizioni di effettuare il dimensionamento di processo delle principali apparecchiature di scambio termico (scambiatori a fascio tubiero, altri dispositivi di scambio termico e forni), di affrontare le problematiche connesse alle operazioni di scambio termico (coibentazioni, circuiti termici, integrazione termica). Inoltre, lo studente acquisirà la capacità di scegliere tra varie tipologie di apparecchiature per il trasferimento di materia (cristallizzatori, essiccatori) e tra diversi schemi di distillazioni non convenzionali. Infine, lo studente acquisirà la capacità di effettuare i dimensionamenti delle apparecchiature di scambio termico sia mediante calcoli numerici che mediante simulatore di processo e quella di simulare anche schemi più complessi con il simulatore di processo.

- MAZZAROTTA BARBARA (programma)
Presentazione del corso (1 h);
Dimensionamento di processo delle principali apparecchiature di scambio termico:
• scambiatori a fascio tubiero (13 h);
• condensatori (7 h);
• ribollitori (7 h);
• scambiatori non convenzionali: a piastre,a spirale, a tubi alettati, a contatto diretto, air coolers air (4 h);
• scambio termico nei recipienti (4 h);
• evaporatori (8 h);
• forni (6 h).
Problematiche connesse alle operazioni di scambio termico:
• coibentazioni (2 h),
• circuiti termici (4 h);
• integrazione termica e teoria del pinch (8h).
Complementi di operazioni di separazione:
• cristallizzazione() (10 h)
• essiccamento() (8 h)
• distillazioni non convenzionali (8 h).
() argomenti svolti dal co-docente, Prof.ssa Mariapaola Parisi

• A.K. Coker, “Ludwig’s Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants”, 4th ed., Elsevier, Amsterdam, 2007.
• R.H.Perry, D.W.Green, "Perry's Chemical Engineer's Handbook", 7th ed., McGraw-Hill, New York, 1997.
• J.F.Richardson, J.H.Harker, J.R.Backhurst, "Coulson & Richardson’s Chemical engineering”, Vol.2, 5th ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, 2002.
• R.K.Sinnot, "Coulson & Richardson's Chemical Engineering", Vol.6, 4th ed., Elsevier, Oxford, 2005.
evier, Oxford,2005.
(Date degli appelli d'esame)

- PARISI MARIAPAOLA* (programma)
Gli obiettivi formativi riguardano la comprensione delle problematiche relative alle operazioni unitarie di cristallizzazione ed essiccamento.
Gli argomenti trattati sono i seguenti:
la cristallizzazione da soluzione: definizione di solubilità e sovrassaturazione, le cinetiche di cristallizzazione, i processi di cristallizzazione, i cristallizzatori industriali (8 ore).
La cristallizzazione da fuso: i sistemi solido solido, la cristallizzazione frazionata, il zone melting, i cristallizzatori industriali (2 ore).
L'essiccamento: l'essiccamento dei materiali solidi, i bilanci di materia e di energia per un essiccatore, gli essiccatori industriali (8 ore).
Esempio di utilizzo dei simulatori (2 ore).

B. Mazzarotta, “Apparecchiature per il trattamento dei solidi”, Dispense delle lezioni.
Coulson & Richardson, Chemical Engineering, vol. 2, Particle Technology and Separation Processes, V ed., 2002, Oxford, Butterworth-Heinemann.

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

12 120 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 1 percorso Ingegneria Chimica - (visualizza) 18

1018010 - PROCESSI E IMPIANTI METALLURGICI (obiettivi)
Il corso si prefigge di fornire allo studente una adeguata conoscenza
dei processi primari e secondari per la produzione dei principali
metalli non ferrosi, con particolare attenzione alle problematiche
ambientali e della sicurezza sul lavoro.Conoscenza di processi e apparecchiature fondamentali per la metallurgia
estrattiva primaria e secondaria dei principali metalli non ferrosi.

- Erogato presso 1018010 PROCESSI E IMPIANTI METALLURGICI in Ingegneria Chimica LM-22 LUPI CARLA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/21 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1018011 - REATTORI CHIMICI (obiettivi)
Il corso ha lo scopo di guidare lo studente all'analisi critica dei fenomeni che interagiscono nei sistemi reagenti, partendo dalle conoscenze fondamentali già acquisite nell'ambito della termodinamica chimica, i fenomeni di trasporto, la progettazione degli impianti chimici e in modo da acquisire le competenze necessarie per la progettazione e la modellizzazione del funzionamento dei reattori chimici.
Al termine del corso, lo studente deve essere in grado di:
- riconoscere le variabili che hanno maggiore influenza sul dimensionamento e la simulazione dei diversi tipi di reattori
- analizzare gli effetti termici nei reattori, con le relative implicazioni sul dimensionamento delle apparecchiature di scambio termico e la stabilità dei reattori
- sviluppare il dimensionamento di processo di reattori omogenei e eterogeni (reattori catalitici, reattori fluido solido, reattori gas liquido)
- sviluppare modelli per la simulazione del funzionamento degli stessi reattori

- Erogato presso 1018011 REATTORI CHIMICI in Ingegneria Chimica LM-22 ANNESINI MARIA CRISTINA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1034947 - PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI I (obiettivi)
Il corso si propone di mettere lo studente in condizioni di effettuare il dimensionamento di processo delle principali apparecchiature di scambio termico (scambiatori a fascio tubiero, altri dispositivi di scambio termico e forni), di affrontare le problematiche connesse alle operazioni di scambio termico (coibentazioni, circuiti termici, integrazione termica). Inoltre, lo studente acquisirà la capacità di scegliere tra varie tipologie di apparecchiature per il trasferimento di materia (cristallizzatori, essiccatori) e tra diversi schemi di distillazioni non convenzionali. Infine, lo studente acquisirà la capacità di effettuare i dimensionamenti delle apparecchiature di scambio termico sia mediante calcoli numerici che mediante simulatore di processo e quella di simulare anche schemi più complessi con il simulatore di processo.

- Erogato presso 1034947 PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI I in Ingegneria Chimica LM-22 MAZZAROTTA BARBARA, PARISI MARIAPAOLA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1018006 - PRINCIPI DI INGEGNERIA BIOCHIMICA (obiettivi)
Presentare i concetti di base
dell’ingegneria chimica relativi allo studio dei processi
biotecnologici. Fornire le competenze e gli strumenti conoscitivi per
una adeguata comprensione dei meccanismi biochimici e molecolari che
controllano l’attività degli enzimi e la crescita dei microrganismi. Far
conoscere le metodologie per l’analisi e la progettazione di
bioreattori che utilizzano enzimi o microrganismi.

- LAVECCHIA ROBERTO (programma)
Parte A – ELEMENTI DI BIOCHIMICA E MICROBIOLOGIA. Caratteristiche e organizzazione dei sistemi biologici. Cellule procariotiche ed eucariotiche. Virus: struttura e meccanismi di replicazione. Amminoacidi: struttura, proprietà chimico-fisiche e classificazione. Proteine: funzioni biologiche e livelli di organizzazione strutturale. Denaturazione e degradazione delle proteine. Enzimi: classificazione, proprietà e funzioni biologiche. Aspetti molecolari della catalisi enzimatica. Inibitori e attivatori. Nucleotidi: struttura e proprietà chimico-fisiche. DNA e RNA. Codice genetico e sintesi proteica. Ingegneria genetica. Tecniche di ricombinazione genetica. Plasmidi e vettori virali. Produzione di proteine ricombinate geneticamente.
Parte B – INGEGNERIA DELLE REAZIONI E DEI PROCESSI ENZIMATICI. Cinetica enzimatica: aspetti fenomenologici ed espressioni cinetiche. Equazione di Michaelis-Menten. Effetto del pH e della temperatura. Denaturazione termica reversibile e irreversibile. Inibizione competitiva e non competitiva. Stima dei parametri cinetici. Enzimi immobilizzati. Tecniche di immobilizzazione. Effetto dell’immobilizzazione sul comportamento enzimatico: modificazioni conformazionali, effetti di partizione e limitazioni diffusionali. Parametri cinetici intrinseci e apparenti. Analisi del comportamento cinetico di particelle solide porose e di microcapsule contenenti enzimi. Bioreattori con enzimi liberi o immobilizzati.
Parte C – INGEGNERIA DEI PROCESSI MICROBIOLOGICI. Microrganismi di interesse biotecnologico: caratteristiche generali e classificazione. Aspetti fenomenologici della crescita cellulare. Mezzi di crescita, nutrienti e substrati. Definizione e valutazione della velocità di crescita. Equazione di Monod. Effetto del pH, della temperatura e della presenza di effettori. Consumo di substrato associato alla produzione di biomassa e di energia. Espressioni per la velocità di consumo. Fattori di resa e di mantenimento. Metabolismo endogeno.Bioreattori con biomassa sospesa o adesa. Analisi del comportamento cinetico di bioreattori continui, discontinui e semicontinui. Diluizione e wash-out. Sistemi con ricircolo. Effetto della presenza di popolazioni microbiche interagenti.Consumo e richiesta di ossigeno. Processi di respirazione cellulare: aspetti termodinamici e cinetici. Trasferimento dell’ossigeno nei bioreattori contenenti cellule isolate o aggregati microbici. Coefficiente di trasferimento dell’ossigeno: determinazione sperimentale e stima mediante correlazioni empiriche. Trasferimento di potenza e mescolamento dei fluidi nei bioreattori agitati. Struttura e caratteristiche dei vortici. Turbolenza isotropa. Effetto dei vortici sulle cellule e sugli aggregati cellulari.
Parte D – SEMINARI MONOGRAFICI DI APPROFONDIMENTO

Stryer L., Biochimica, Zanichelli, Bologna, 1996
Ratledge C., Kristiansen B., Biotecnologie di base, Zanichelli, Bologna, 2004
Bailey J.E., Ollis D.F., Biochemical Engineering Fundamentals, Mc-Graw Hill, New York, 1986
Materiale didattico distribuito dal docente
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

10589642 - SEPARATION PROCESSES WITH AN APPLICATION TO LAB-ON-CHIPS (obiettivi)
Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e tecniche necessarie per il progetto e lo sviluppo di dispositivi microfluidici per la separazione di particelle e specie chimiche in soluzione, sia a scopo preparativo che analitico.
Particolare enfasi è rivolta allo sviluppo di una sensibilità quantitativa dello studente verso gli ordini di grandezza dei parametri che compaiono nelle equazioni di trasporto e reazione, con la finalità di sviluppare modelli matematici descrittivi dei processi di separazione, che riflettano la fenomenologia fisica essenziale del sistema da un lato e che siano computazionalmente approcciabili dall'altro.
Una parte consistente del corso è dedicata alle esercitazioni al calcolatore per la simulazione e la predizione quantitativa della risposta di apparecchiature microfluidiche di uso commerciale o ancora in fase di prototipo di ricerca.

- CERBELLI STEFANO (programma)
Classes are given in English (see below)

1. Note di lezione fornite dal docente
2. Panton, Ronald L. Incompressible flow. John Wiley & Sons, 2006.
3. Brenner, Howard. Macrotransport processes. Elsevier, 2013.
4. Articoli pubblicati su riviste scientifiche di riferimento
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Opzionale 2 percorso Ingegneria Chimica - (visualizza) 12

1017222 - APPARECCHIATURE PER IL TRATTAMENTO DEI SOLIDI (obiettivi)

L'obiettivo formativo del corso riguarda l'acquisizione delle tecniche di caratterizzazione dei solidi granulari, dei criteri di selezione delle operazioni e delle apparecchiature per il loro trattamento e il dimensionamento delle apparecchiature stesse.

- PARISI MARIAPAOLA (programma)
Il corso è incentrato sul dimensionamento delle apparecchiature per il trasporto e il trattamento dei materiali solidi. Gli obiettivi formativi riguardano la comprensione delle problematiche relative alla caratterizzazione dei solidi granulari e delle principali operazioni relative al loro trattamento.
Gli argomenti trattati sono i seguenti:
I materiali solidi granulari: proprietà, operazioni di variazione delle dimensioni, statica e dinamica, dosaggio e confezionamento (18 ore).
Il trasporto dei materiali solidi: mezzi a lunga, media e breve distanza, trasporto idraulico e pneumatico (8 ore).
Sistemi solido-solido: operazioni di miscelazione e separazione. (4 ore)
Sistemi liquido-solido: operazione di miscelazione, cenni sulla separazione per sedimentazione, separazione per filtrazione tradizionale e con membrane (22 ore).
Sistemi gas-solido: operazioni di separazione, fluidizzazione (5 ore).
Operazioni unitarie: estrazione liquido-solido (3 ore).

B. Mazzarotta, “Apparecchiature per il trattamento dei solidi”, Dispense delle lezioni.
Coulson & Richardson, Chemical Engineering, vol. 2, Particle Technology and Separation Processes, V ed., 2002, Oxford, Butterworth-Heinemann.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/25 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1047270 - CATALISI INDUSTRIALE (obiettivi)
Il corso fornisce agli studenti le conoscenze di base sulla catalisi omogenea e eterogenea, e sulla preparazione, caratterizzazione e utilizzazione dei catalizzatori nei processi dell’industria chimica, della chimica fine e secondaria e nelle applicazioni ambientali. Scopo del corso è quello di fornire agli studenti alcuni degli strumenti di conoscenza necessari per il loro futuro lavoro nell’industria chimica o nella ricerca. Ci si aspetta, come risultato dell’apprendimento, che gli studenti siano capaci di discutere concetti relativi alla selezione del catalizzatore più idoneo all’applicazione industriale richiesta, ai metodi di preparazione e caratterizzazione dei catalizzatori e alle strategie volte a evitare la disattivazione dei catalizzatori.

- SCARSELLA MARCO (programma)
Introduzione, definizioni e concetti di base.
Classificazione dei principali catalizzatori industriali.
Proprietà dei catalizzatori: attività, selettività, conversione, stabilità.
Metodi di preparazione e caratterizzazione dei catalizzatori.
Agenti attivi, supporti, promotori e inibitori nella catalisi.
Disattivazione, avvelenamento e rigenerazione.
Adsorbimento fisico e chimico.
Caratterizzazione del comportamento cinetico delle reazioni catalitiche.
Approccio ai processi industriali catalitici
Catalizzatori di importanza industriale: catalizzatori metallici, zeoliti, ossidi metallici, catalizzatori per polimerizzazione stereospecifica.
Catalizzatori in fase omogenea. Applicazioni ai processi industriali della chimica fine.

Jens Hagen. Industrial Catalysis: A Practical Approach. (2006) WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA,Weinheim. ISBN: 3-527-31144-0
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/27 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1034949 - SISTEMI DI CONTROLLO DEGLI IMPIANTI CHIMICI (obiettivi)
Il corso descrive le strategie di controllo automatico nell’industria di processo. Gli argomenti sviluppati assicurano l’acquisizione delle modalità di analisi del comportamento dei processi in transitorio mediante modelli e il loro rapporto con i processi reali per sistemi ad input/output singolo e input/output multipli. L’analisi e il progetto di strategie di controllo standard e avanzate sono approfonditi con riferimento alle applicazioni più comuni nell’industria di processo. L’inquadramento teorico della materia trova applicazione pratica con l’ausilio di software di simulazione che consente di valutare le strategie di controllo al variare di condizioni operative e parametri.

- VERDONE NICOLA (programma)
Introduzione: sistema di controllo di un processo, terminologia e obiettivi del controllo di processo automatico, controllo in regolazione e in servomeccanismo, trasmissione dei segnali, strategie di controllo. Strumenti matematici per l’analisi dei sistemi di controllo: la trasformata di Laplace, soluzione di equazioni differenziali mediante la trasformata di Laplace, caratterizzazione della risposta del processo, risposta dei sistemi del primo ordine e del secondo ordine, linearizzazione. Sistemi dinamici del primo ordine: importanza delle caratteristiche di processo, modellazione matematica dei processi, tempo morto, funzioni di trasferimento e diagrammi a blocchi, reattori chimici, effetti delle non linearità del processo. Sistemi dinamici di ordine superiore: sistemi non interagenti, sistemi interagenti, risposta dei sistemi di ordine superiore. Componenti fondamentali dei sistemi di controllo: sensori e trasmettitori, valvole di controllo, controllori feedback. Progetto dei sistemi di controllo a loop singolo: il loop di controllo feedback, stabilità del loop di controllo. Tuning dei controllori feedback: risposta con rapporto di decadimento un quarto mediante il guadagno ultimo, caratterizzazione del processo a loop aperto, tuning dei controllori per processi integranti, sintesi dei controllori feedback. Tecniche del luogo delle radici e della risposta in frequenza: analisi dei sistemi di controllo feedback mediante il luogo delle radici, disegno dei diagrammi del luogo delle radici, analisi dei sistemi di controllo mediante la risposta in frequenza e stabilità. Controllo in cascata: esempio di processo, considerazioni sulla stabilità, implementazione e tuning dei controllori. Controllo di rapporto, override e selettivo: segnali, software e algoritmi di calcolo, controllo di rapporto, controllo override o vincolato, controllo selettivo, progetto dei sistemi di controllo. Controllo feedforward: il concetto di feedforward, progetto del diagramma a blocchi di controllori lineari feedforward, elemento lead/lag, progetto dei controllori feedforward non lineari dai principi fondamentali, indicazioni per il progetto dei controllori feedforward. Controllo di processo multivariabile: interazioni tra loop, accoppiamento tra variabili manipolate e controllate, disaccoppiamento di loop interagenti, controllo multivariabile e ottimizzazione, analisi dinamica di sistemi multivariabile, progetto dei sistemi di controllo per impianti completi.

Dispense e lucidi dalle lezioni distribuite dal docente.

(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 1 - (visualizza) 27

1019248 - IMPIANTI ALIMENTARI E BIOCHIMICI (obiettivi)
Il corso intende impartire allo studente conoscenze di base riguardanti le principali problematiche di
prodotto e di processo dell’industria alimentare, fornire una metodologia per la progettazione delle
apparecchiature che realizzano i processi alimentari e conoscenze specifiche per il dimensionamento di
alcuni tipi specifici e insegnare a riconoscere ed impostare correttamente le problematiche della qualità
e del rischio nel settore della produzione degli alimenti.
Il corso intende impartire allo studente conoscenze di base riguardanti le principali problematiche
riguardanti gli impianti biochimici, fornendo una metodologia per la scelta e la progettazione di massima
delle apparecchiature.Conoscenze acquisite: gli studenti che abbiano superato l’esame avranno acquisito i concetti
fondamentali riguardanti l’interazione tra prodotto e processo/apparecchiatura/ambiente assieme ai
criteri di progettazione delle principali tipologie di apparecchiature utilizzate per la conservazione dei
prodotti alimentari e alle problematiche di controllo e gestione della qualità e dell’analisi di rischio
relative alle attività industriali e non solo del settore alimentare. Gli studenti che abbiano superato
l’esame avranno acquisito i concetti fondamentali riguardanti le problematiche impiantistiche dei
processi biotecnologici ed i criteri fondamentali di scelta e progettazione per le apparecchiature principali
e quelle ausiliarie, rivolgendo una particolare attenzione ad alcune apparecchiature sede di processi
biochimici di particolare interesse per l'industria alimentare.
Competenze acquisite: gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di: 1. analizzare un
processo di trasformazione di alimenti e valutare le problematiche impiantistiche da esso sottese in
termini di qualità del prodotto e di rischio per il consumatore; 2. per gli impianti destinati a trattamenti di
conservazione degli alimenti, scegliere il tipo di operazione e di apparecchiatura ed effettuare, per alcuni
tipi selezionati di apparecchiature, un dimensionamento di massima dell’apparecchiatura stessa.
Il corso spinge lo studente ad acquisire la capacità di formulare ipotesi semplificative ragionevoli al fine
di rendere possibile la progettazione di massima delle suddette apparecchiature in carenza del set
completo di informazioni necessario per la progettazione di dettaglio. Essi saranno inoltre in grado di
stendere il layout di un processo biotecnologico; per alcuni tipi selezionati di apparecchiature essi
saranno in grado di
effettuare un dimensionamento di massima.

- BRAVI MARCO (programma)
Parte I: Fondamenti di impiantistica per i processi alimentari e biotecnologici (3 CFU)

Calcolo delle proprietà fisiche per gli alimenti. Comportamento reologico degli alimenti. Scambio termico negli alimenti con comportamento reologico non newtoniano. Trasporto di calore in stato non stazionario. Miscelazione di sistemi di liquidi ed in presenza di solidi sospesi. Emulsionamento. Cenni di microbiologia per i processi alimentari e biotecnologici: batteri; cianobatteri; funghi: unicellulari, miceliari, dimorfi; microalghe; cellule di organismi superiori vegetali ed animali. Classi trofiche degli organismi: eterotrofi, autotrofi, mixotrofi. Bioreattori discontinui, continui, semicontinui. Stechiometria delle reazioni biologiche. Parametri cinetici, energetici e di resa di una reazione biologica.

Parte II: Elementi di Impiantistica per i Processi Alimentari (3 CFU)

La conservazione degli alimenti: modalità di degradazione degli alimenti; progettazione di apparecchiature per la pastorizzazione termica, la scottatura, sterilizzazione termica. Cottura in forni a convezione, ad infrarossi, a radiofrequenza e microonde. Progettazione di massima di apparecchiature per la refrigerazione ed il congelamento. Stabilizzazione per rimozione dell'acqua: essiccamento e crioessiccamento. Il controllo e la gestione della qualità nell'industria alimentare.

Parte III. Elementi di Impiantistica dei Processi Biotecnologici (3 CFU)

Bioreattori per fermentazioni in fase sommersa, per fermentazioni su substrato solido. Fotobioreattori per la produzione di microalghe e cianobatteri (attività seminariale tematica comprendente esercitazioni). Bioreattori ad agitazione meccanica, idraulica, pneumatica. Bioreattori a catalizzatore libero ed immobilizzato. Dimensionamento di processo del sistema di scambio termico e di agitazione in reattori ad agitazione meccanica e pneumatica. Bioreattori axenici. Impianti biochimici per l'industria alimentare: gli impianti per la vinificazione. Valorizzazione delle biomasse mediante bioraffinazione.

Singh, R. P., & Heldman, D. R. (2001). Introduction to food engineering. Gulf Professional Publishing. (parti I e II)
Pauline M. Doran, Bioprocess engineering principles, 2 nd Edition, Academic Press, 2013 (parti I e III)
Stanbury, P. F., Whitaker, A. (2005). Principles of fermentation technology. Elsevier. (Parti I e III)
Articoli scientifici o piccoli estratti di monografie, distribuiti dal docente (coprono alcuni specifici argomenti) e dispense “Tecnologie Alimentari” (autore E. Sebastiani), distribuite dal docente (coprono le Parti I e II del programma).
.
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1026994 - SICUREZZA DEGLI IMPIANTI CHIMICI (obiettivi)
Il corso ha lo scopo di portare a conoscenza degli studenti le più aggiornate tecniche per la valutazione del rischio associato alle principali attività ed apparecchiature caratteristiche dell'industria chimica di processo. Gli studenti al termine del corso saranno in grado di dialogare con gli analisti di rischio più esperti, e di impostare le più elementari tecniche di identificazione dei rischi e di analisi delle conseguenze. Altro obiettivo è quello di descrivere qualitativamente e di illustrare i principali criteri progettuali dei sistemi di intervento e di smaltimento in caso di condizioni di emergenza.Conoscenza dei principali metodi di analisi di rischio e di valutazione delle conseguenze. Capacità di selezione delle metodologie più idonee per i singoli casi da analizzare. Impostazione di semplici casi-studio. Capacità di selezionare un sistema di emergenza specifico per una determinata situazione progettuale e di dimensionamento di massima.

- BUBBICO ROBERTO (programma)
PARTE I - Fondamenti di analisi di rischio.
1 Nomenclatura e definizioni. Il concetto di rischio. Il rischio nell’industria chimica. Sua misura e rappresentazione. (2h)
2 Le sorgenti del rischio. Scenari incidentali. Tecniche di individuazione degli incidenti: check-list, HazOp, FMEA e FMECA, alberi dei guasti (FTA) e alberi degli eventi (ETA). Criteri di selezione e campi di applicazione. Esempi applicativi. (12h)
3 Analisi delle conseguenze e modelli di danno degli eventi incidentali. Modelli di rilascio. Cenni sui modelli per il rilascio bifasico. Modelli di dispersione di sostanze tossiche: modelli gaussiani e modelli per gas densi. Modelli di calcolo degli incendi: incendi da pozza, incendi da getto, flash fires e fireball. Modelli di calcolo dei fenomeni esplosivi: esplosioni fisiche, BLEVEs, esplosioni di nubi di vapore, esplosioni confinate. Valori di danno ed equazioni di probit. (22h)
4 Stima della frequenza e della probabilità di accadimento degli incidenti. Analisi statistica dei dati storici. Tecniche alternative: costruzione, analisi qualitativa e soluzione quantitativa degli alberi dei guasti (FTA) e degli alberi degli eventi (ETA). Esempi applicativi. (9h)
5 Rappresentazione delle misure del rischio. Criteri di scelta e sistemi di presentazione delle stime di rischio. Criteri di tollerabilità e valutazione del rischio. (8h)
6 Cenni sugli effetti domino. (1h)

PARTE II - Sistemi di prevenzione e protezione
7 Sistemi di sicurezza. Procedure di emergenza, sistemi attivi e passivi. Criteri di sicurezza intrinseca. (4h)
8 Scenari incidentali tipici per le principali tipologie di apparecchiature dell’industria di processo. Relativi sistemi di sicurezza. (6h)
9 Tipologie, funzionamento, selezione e disposizione degli organi di sfiato. Valvole di sfiato, dischi di rottura e loro combinazioni. Sistemi di sfiato, di depressurizzazione, e loro dimensionamento. (12h)
10 Sistemi di contenimento e abbattimento: scarico libero in atmosfera, collettori, separatori di fase, sistemi di quenching, assorbimento, torce. (10h)
11 Cenni su sistemi e tecniche antincendio (2h)

PARTE III – Analisi di casi storici (2h)

NB: Il carico di ore è comprensivo delle esercitazioni pratiche

1. Daniel A. Crowl ; Joseph F. Louvar, "Chemical process safety : Fundamentals with applications" /. ‐ 2.
ed. ‐ Upper Saddle River : Prentice Hall
2. Center for Chemical Process Safety: "Guidelines for chemical process quantitative risk analysis" /. ‐ 2.
ed. ‐ New York. AIChE
3. American Petroleum Institute: Recommended Practice RP 520 e 521
4. Dispense a cura del docente
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1018012 - TECNOLOGIE DEL PETROLIO E DEL GAS NATURALE (obiettivi)
Le risorse di idrocarburi, liquidi e gassosi, alimenteranno ancora per
vari decenni il “motore” del mondo. Il corso introduce lo studente nel
complesso mondo dell’energia, dalla produzione al trasporto, alla
raffinazione e uso degli idrocarburi anche da fonti non convenzionali,
come gli idrati. L’ingegneria chimica stessa è nata con l’industria del
petrolio ed è tutt’ora la principale fornitrice di tecnici qualificati
per la stessa. Vengono dati gli elementi per conoscere il ciclo
tecnologico del petrolio e del gas naturale e per valutare le capacità
economiche, politiche e di sviluppo.RISULTATI ATTESI:Conoscenza del ciclo tecnologico di petrolio e gas, inclusi problemi di
estrazione, trasporto, sicurezza e geopolitici. Conoscenze del
potenziale di fonti idrocarburiche non convenzionali (idrati, sabbie,
scisti). Famigliarità con i processi di raffinazione a livello superiore
e completo.

- DE FILIPPIS PAOLO (programma)
Industria del petrolio e del gas naturale
Upstream e downstream. Riserve risorse convenzionali e non convenzionali. Dati di produzione e consumo di petrolio e gas. Genesi e caratteristiche dei giacimenti. Recupero di idrocarburi.
Idrocarburi e non idrocarburi del petrolio. Classificazione dei grezzi.
Sviluppo e struttura dell'industruia di raffinazionazione: Passato, presente e futuro.
Prodotti petroliferi: gpl, solventi, cherosene, jet fuel, gasoli e diesel, oli combustibili, bitumi e asfalti. Idrogeno. Cenni ai biocarburanti.
Nuovi sviluppi:
Biofuels di prima, seconda e terza generazione. Idrogeno come vettore energetico. I combustibili e i gas serra. Procedure e sicurezza, tipologie di rischi.
Catalisi e catalizzatori nell'industria del petrolio e del gas.
Processi di raffinazione.
Distillazione atmosferica e sottovuoto. Processi termici: visbreaking, coking. Idrodesolforazione (hydrotreating). Reforming catalitico. Isimerizzazione. Alchilazione. Cracking catalitico. Hydrocracking. Trattamento dei residui. Ciclo dell'idrogeno. Gassificazione. Produzione zolfo.
Bilancio dell'idrogeno e della CO2 in raffineria.
Gas naturale: Composizione e caratteristiche. Trattamento dl gas naturale, LNG. trasporto (gasdotto, LNG, idrati). Conversione chimica (GTL: gas to liquid). Aspetti di mercato ed economici.

C. Giavarini, Guida allo studio dei processi di raffinazione e petrolchimici, Ed. Siderea, Roma
J.A. Moulijn, M. Makkee, A. Van Diepen, Chemical Process Technology, Ed. Wiley, Chichester, UK, 2013
Dispense del docente.
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/27 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 2 - (visualizza) 18

10589604 - TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI (obiettivi)
Il corso si rivolge a studenti interessati allo studio delle tecniche di produzione di micro e nano particelle.
Il corso si pone come obbiettivo l'apprendimento delle tecnologie di produzione più comuni quali metodo sol-gel,metodo idrotermale, produzione per autocombustione. Verranno mostrati alcuni usi delle micro e nano particelle prodotte.
Il corso si propone inoltre di illustrare ed approfondire le tecniche di caratterizzazione delle proprietà meccaniche e chimico -fisiche dei materiali. In particolare, verranno approfondite le metodologie specificatamente legate al mondo dei materiali nanostrutturati e dei sistemi rivestiti.
Tali obiettivi saranno perseguiti attraverso lo svolgimento di esercitazioni di laboratorio.

1044018 - MICRO-NANO PARTICLES PRODUCTION TECHNOLOGY (obiettivi)
Conoscenza delle tecnologie per la produzione di particolato solido di dimensioni microniche e submicroniche sino a dimensioni nanometriche. Nel campo delle particelle nanometriche aspetti fondamentali dei processi di formazione per via biotecnologica, cristallizzazione da soluzione, precipitazione per sintesi chimica. Particolare risalto verrà dato a metodologie intrinsecamente green ed alla sostenibilità ambientale. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Capacità di scelta della tecnologia più adatta per la produzione di particelle solide microniche o submicroniche.

- BRAVI MARCO (programma)
ATTREZZATURA, PRODUZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI MICROPARTICELLE:
Fondamenti sui fenomeni di nucleazione, crescita dei cristalli;
Bilanci della popolazione di materiali, energia e cristallo;
Caratterizzazione della forma del cristallo;
Metodi di misurazione della distribuzione delle dimensioni dei cristalli;
Progettazione e controllo di cristallizzatori industriali.
ATTREZZATURA, PRODUZIONE E CARATTERIZZAZIONE DELLE NANOPARTICELLE:
La tecnica di reazione-precipitazione per la produzione di micro / nano particelle e materiale sol-gel.
Miscelazione macro, meso e micro;
Gli apparecchi di precipitazione tradizionali e avanzati;
Il reattore a disco rotante e la tecnica per la dispersione degli agglomerati;
Metodi di misurazione della distribuzione delle dimensioni delle nanoparticelle e stabilità delle sospensioni;
Metodi solidi, liquidi e in fase gassosa per la produzione di nanoparticelle;
Produzione biologica di nanoparticelle;
Produzione commutabile di nanoparticelle mediata da solvente.
MEMBRANE E APPLICAZIONE IN NANOTECNOLOGIA:
Introduzione alle tecnologie a membrana, in particolare alla nanofiltrazione;
equazioni di membrana; tipi di membrana; sporcamento della membrana;
la produzione di nanomateriali mediante membrane;
la funzionalizzazione delle membrane mediante nanoparticelle.
APPLICAZIONI SELEZIONATE DEI PRODOTTI NANOPARTICELLE:
Micro e nano particelle per il trattamento di acque reflue, uso medico e industria cosmetica.
Quantum dots
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/25 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi)
Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro

- MAZZAROTTA BARBARA (programma)
Cicli di seminari su tematiche connesse con l'impiego degli ingegneri chimici nel mondo del lavoro, le abilità trasversali, i nuovi settori di intervento degli ingegneri chimici.

Nessuno: i relatori rendono disponibili i lucidi utilizzati nei seminari
(Date degli appelli d'esame)

1 - - - - Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d) ITA

AAF1018 - PROVA FINALE (obiettivi)
La prova finale consiste nello svolgimento di una tesi teorica, sperimentale, o progettuale su argomenti relativi agli insegnamenti del Corso di Laurea Magistrale , da svilupparsi sotto la guida di un docente appartenente al Consiglio didattico relativo, anche in collaborazione con enti pubblici e privati, aziende manifatturiere e di servizi, centri di ricerca operanti nel settore di interesse. Nel corso della elaborazione della tesi lo studente dovrà, in primo luogo, analizzare la letteratura tecnica relativa all'argomento in studio e procedere poi ad una sintesi delle conoscenze già acquisite. A valle di questa fase il laureando dovrà, in maniera autonoma e a seconda della tipologia della tesi: -proporre soluzioni al problema proposto con una m,odellizzazione che consenta di analizzare la risposta del sistema in corrispondenza a variazioni nelle variabili caratteristiche del sistema; -nel caso di lavoro sperimentale, elaborare un piano della sperimentazione che consenta di ottenere i risultati desiderati. Sarà anche presente una parte di modellizzazione dei risultati ottenuti per consentire la applicazione dei risultati sperimentali anche in condizioni diverse da quelle investigate; -nel caso di lavoro progettuale di individuare il processo più conveniente (analizzando gli aspetti tecnologici, economici, della sicurezza, dell'impatto ambientale, del controllo ed economici) dimensionando in tutto o in parte l'impianto stesso.

20 - - - - Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c) ITA

Gruppo opzionale: OBBLIGATORI COMUNI gruppo 2 - (visualizza) 9

10589613 - THEORY AND DEVELOPMENT OF PROCESS DESIGN (obiettivi)
Gli studenti devono essere in grado di
1) affrontare analiticamente (ove possibile) e numericamente
lo studio del comportamento dinamico di sistemi di interesse dell'ingegneria chimica in assenza ed in presenza di controllo
2) individuazione di coesistenza di stati stazionari, cicli limite e attrattori
3) individuazione dei parametri controllanti il comportamento asintotico tramite costruzione di diagrammi di biforcazioneAcquisizione delle tecniche analitiche e numeriche per lo studio del comportamento dinamico di sistemi di interesse
dell'ingegneria chimica e per la costruzione dei relativi diagrammi di
biforcazione in assenza ed in presenza di controlli automatici

- ADROVER ALESSANDRA (programma)
1..MODELLISTICA DEI PROCESSI CHIMICI.
Caratteristiche dei modelli matematici dei processi chimici.
Modelli di processi in presenza di sistemi di controllo.
Parametri e loro incertezze.
2.SIMULAZIONE NUMERICA DI PROCESSI CHIMICI.
Algoritmi per l'integrazione di modelli a parametri concentrati.
Algoritmi per problemi stiff.
Algoritmi per la simulazione di modelli a parametri distribuiti.
Applicazione alla simulazione di transitori in reattori chimici ed altre unità di processo.
3. DINAMICA DI SISTEMI NON LINEARI.
Sistemi dinamici non lineari: sistemi continui e discreti.
Transitori e regimi.
Moltiplicatori di Floquet ed esponenti di Liapunov.
Metodi numerici per l'individuazione di insiemi limiti.
4. ELEMENTI DI TEORIA DELLE BIFORCAZIONI.
5. APPLICAZIONI A PROCESSI CHIMICI.
Costruzione di diagrammi di fase per reattori chimici con e senza controlli automatici.
Calcolo dei bacini di attrazione nei casi di multistabilità ed applicazione al problema di progetto.

Stephen Wiggins : " Introduction to applied nonlinear dynamical systems and Chaos " ,II edition , Springer Verlag 2003
Steven Strogatz : "Nonlinear Dynamics and Chaos with applicatios to Physics, Biology, Chemistry and Engineering", Perseus Books Publishing L.L.C 1994
Dispense preparate dal docente
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/26 90 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Opzionale 1 - (visualizza) 27

1018005 - MATERIALI CERAMICI (obiettivi)
Fornire conoscenze basilari su questa classe di materiali, partendo
dalle relazioni struttura-microstruttura-proprietà e dando ampio spazio
ai principi delle operazioni unitarie che costituiscono i passi
fondamentali per la loro produzione, con cenni sulla meccanica dei
sistemi saturi e insaturi e ai fenomeni di trasporto in fase solida.Capacità di selezione del ciclo di produzione più idoneo alla
realizzazione di un componente ceramico avente requisiti prefissati.
Capacità di previsione del comportamento di un materiale ceramico in
condizioni ambientali (temperatura e composizione chimica) avverse.

- Erogato presso 1018005 MATERIALI CERAMICI in Ingegneria Chimica LM-22 MANGIALARDI TERESA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/22 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1032160 - MATERIALI POLIMERICI E COMPOSITI (obiettivi)
Quanto si intende trasferire come obiettivi formativi sono le conoscenze
di base delle varie classi dei materiali polimerici il loro
comportamento mecanico e termomeccanico e gli elementi che ne
influenzano il comportamento.Nonchè il comportamento meccanico
relativamente alla classe dei materiali compositi. Sono altrettanto
obbiettivi del corso anche le diverse tecnologie di trasformazione
utilizzate per la realizzazione di componenti in materiale plastico e in
materiali compositi.

- Erogato presso 1032160 MATERIALI POLIMERICI E COMPOSITI in Ingegneria Chimica LM-22 VALENTE MARCO (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/22 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 2 - (visualizza) 18

1034948 - PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI II (obiettivi)
Il corso descrive una procedura sistematica per la progettazione concettuale dei processi chimici. Sono introdotti e descritti gli schemi più utilizzati nell’industria chimica e in dettaglio i diagrammi a blocchi, i diagrammi di processo e i P&ID. La procedura di sintesi dei processi utilizza un approccio gerarchico che consente la definizione della struttura del diagramma di processo di base e del relativo sistema di controllo automatico. Il ricorso a regole di calcolo short-cut permette il dimensionamento di massima delle apparecchiature. Entrambe queste attività sono le premesse per la preventivazione di impianto, determinata attraverso la valutazione dei costi di investimento, dei costi operativi e della redditività, valutata anche rispetto alla possibile incertezza dei parametri fissati per l’analisi. Si introduce il ruolo dei simulatori di processo di stato stazionario commerciali nelle attività di analisi e sintesi dei processi chimici.
Questi contenuti sono funzionali alla comprensione del flowsheet di un processo chimico e consentono di generare, sviluppare e valutare rapidamente alternative di processo, di comprendere le relazioni tra la chimica di reazione (selettività, reazioni secondarie reversibili, ecc.) e la struttura del flowsheet, e di modellare i processi mediante software commerciali.

- VERDONE NICOLA (programma)
Introduzione alla progettazione di processo. Rappresentazioni grafiche dei processi chimici: schemi a blocchi, di processo e P&I. Analisi, sintesi e progettazione di processo. Approccio gerarchico alla progettazione di processo. Dati di ingresso; modalità di produzione; struttura del sistema degli ingressi e delle uscite; struttura del sistema di reazione e dei ricicli; struttura del sistema di separazione e cenni di integrazione termica. Esempi di sintesi preliminare del processo. Analisi delle condizioni di processo. Controllo automatico di impianto: identificazione delle variabili controllare, manipolate e misurate, analisi dei gradi di libertà, sintesi qualitativa della configurazione di controllo di impianto. Procedure speditive per il dimensionamento delle apparecchiature. Analisi economica dei processi chimici. Valutazione degli investimenti e dei costi di produzione. Indicatori per la valutazione della redditività di un progetto. Ruolo della simulazione nella progettazione di un nuovo processo. Introduzione all’uso dei simulatori di stato stazionario per processi completi.

Lucidi dalle lezioni distribuite dal docente.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/25 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

10589604 - TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI (obiettivi)
Il corso si rivolge a studenti interessati allo studio delle tecniche di produzione di micro e nano particelle.
Il corso si pone come obbiettivo l'apprendimento delle tecnologie di produzione più comuni quali metodo sol-gel,metodo idrotermale, produzione per autocombustione. Verranno mostrati alcuni usi delle micro e nano particelle prodotte.
Il corso si propone inoltre di illustrare ed approfondire le tecniche di caratterizzazione delle proprietà meccaniche e chimico -fisiche dei materiali. In particolare, verranno approfondite le metodologie specificatamente legate al mondo dei materiali nanostrutturati e dei sistemi rivestiti.
Tali obiettivi saranno perseguiti attraverso lo svolgimento di esercitazioni di laboratorio.

- LABORATORIO DI TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE (obiettivi)

Il corso si rivolge a studenti interessati allo studio delle tecniche di produzione di micro e nano particelle.
Il corso si pone come obbiettivo l'apprendimento delle tecnologie di produzione più comuni quali metodo sol-gel,metodo idrotermale, produzione per autocombustione. Verranno mostrati alcuni usi delle micro e nano particelle prodotte.
Tali obiettivi saranno perseguiti attraverso lo svolgimento di esercitazioni di laboratorio.

- DE CAPRARIIS BENEDETTA (programma)

-produzione di nano-catalizzatori per autocombustione; produzione di perovskiti
-utilizzo delle perovskiti nello steam reforming dell'etanolo
-produzione di nanopolveri di TiO2 per reazioni fotocatalitiche con tecnica sol-gel
-utilizzo di TiO2 per la fotodegradazione del blu di metilene
-Produzione di nanoparticelle di magnetite
-Produzione di nano particelle di argento

Il materiale necessario verrà fornito dal docente
(Date degli appelli d'esame)

3 ING-IND/25 30 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

- LABORATORIO DI CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI NANOCOMPOSITI E FILM SOTTILI (obiettivi)

Il corso si propone di illustrare ed approfondire le tecniche di caratterizzazione delle proprietà meccaniche e chimico -fisiche dei materiali. In particolare, verranno approfondite le metodologie specificatamente legate al mondo dei materiali nanostrutturati e dei sistemi rivestiti.

- MARRA FRANCESCO (programma)
1. Introduzione e richiami di scienza dei materiali:
• La nanostrutturazione e le proprietà meccaniche e chimico-fisiche dei materiali
• Limiti e peculiarità delle tecniche di misurazione per materiali nanostrutturati
• Richiami di statistica
• Analisi dei dati sperimentali, protocolli di prova e reportistica

2. Analisi di proprietà superficiali
• Tecniche di caratterizzazione morfologica e metrologia delle superfici
• Interazione liquido-solido e morfologia superficiale, misure di bagnabilità statica e dinamica e di energia superficiale, resistenza al fouling

3. Caratterizzazione meccanica dei materiali
• Tecniche di caratterizzazione meccanica di materiali massivi (prove statiche, fatica, creep)
• Test modificati per la caratterizzazione meccanica (alta/bassa T, ambienti aggressivi, simulazione di ambienti biologici)

4. Valutazione del degrado chimico dei materiali (corrosione/ossidazione)
• Introduzione alle forme di corrosione e cinetiche di ossidazione
• Prove di ossidazione isoterma e ciclica
• Prove di corrosione in ambienti aggressivi a temperatura controllata

5. Il degrado fisico-meccanico dei materiali (usura):
• Introduzione ai fenomeni di usura: meccanismi e modelli
• Prove tribologiche (usura, erosione, scratch, etc.)

6. Elementi di modellizzazione e strumenti per la previsione delle prestazioni dei materiali nanostrutturati
• (FEM, OOFEA).

7. Modelli e tecniche di micro e nano-meccanica per la valutazione delle proprietà meccaniche di film e materiali massivi nanostrutturati
• Le tecniche di nanoindentazione
• Prove nanomeccaniche per la valutazione in-situ delle proprietà dei materiali (stress residui, tecniche FIB-assisted, nano-tensile tests )

3 ING-IND/22 30 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

10589893 - NORMATIVA E CONTROLLO SUI MATERIALI (obiettivi)
Fornire le conoscenze di base sulle tecniche di controllo dei materiali nel rispetto delle normative italiane ed europee. Saper scegliere un materiale in funzione delle proprie caratteristiche di esercizio. Conoscere le principali proprietà fisiche dei materiali metallici e non. Conoscere le problematiche ambientali legate alla produzione, allo smaltimento ed al riciclaggio dei materiali nel contesto delle norme di sicurezza.

- MEDICI FRANCO (programma)
Struttura e proprietà chimiche, fisiche e meccaniche dei materiali solidi rigidi.
Solidi atomici e molecolari, cristallini, amorfi, parzialmente cristallini. Geli.
Materiali metallici:
Acciai al carbonio, basso legati e legati designazione europea e USA.
Leghe leggere. Scelta di un materiale metallico. Resistenza e
comportamento meccanico dei materiali metallici. Prove meccaniche
convenzionali e simulate. Prove distruttive: trazione (UNI EN ISO
6892-1: 2009), durezza strumentata (DIN 50359-1), resilienza strumentata (DIN 50115).
Cementi e calcestruzzi:
I cementi (portland, pozzolanico, d’altoforno e composito): proprietà e normativa (UNI EN 197).
Gli aggregati: proprietà e normativa (UNI EN 1260 e UNI EN 8520-2).
Il calcestruzzo fresco ed indurito. Valutazione delle proprietà
meccaniche del calcestruzzo. Variazioni dimensionali del calcestruzzo.
La corrosione dei ferri nel cemento armato. Mix design del
calcestruzzo. Durabilità del calcestruzzo (UNI 11104 e UNI EN 206-1).
Calcestruzzi speciali: HVFA (high volume fly ash concrete), SCC (self compacting concrete), HPC (high-performance concrete).
Norme tecniche per le costruzioni (D.M. 17-01-2018). Eurocodice 2 e 3.
Prove non distruttive:
Aspetti peculiari delle principali prove non distruttive.
Liquidi penetranti: principio del metodo, proprietà fisiche dei liquidi,
vantaggi e limiti del metodo.
Magnetoscopia: principio del metodo, caratteristiche magnetiche dei
materiali, vantaggi e limiti del metodo.
Ultrasuoni: piezoelettricità, sonde ultrasonore, accoppiamento
ultrasonoro, onde longitudinali, onde trasversali, formazione e
rifrazione del fascio ultrasonoro, metodo AVG.
Radiografia: principi riguardanti la produzione di raggi X, natura
ondulatoria dei raggi X e loro interazione con la materia.
Materiali resistenti al fuoco:
Classi e categorie italiane ed europee di reazione al fuoco. Cenni sulla scelta di materiali resistenti al fuoco. Normativa.

1) V. Alunno Rossetti. Il calcestruzzo: materiali e tecnologia, Mc Graw-Hill 2007.
2) F. Medici, G. Tosato. Tecnologia dei materiali e chimica applicata: complementi ed esercizi, Aracne Editrice 2009.
3) F. Medici, V. Alunno Rossetti, Tecnologia dei Materiali e Chimica Applicata, Struttura, metalli, acciaio, (cap. 1, 2, 3). Scaricabile dal sito “biblioteca ICM Eugenio Mariani” poi “libri didattici”
4) Prove non distruttive: dispense.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/22 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Ingegneria Chimica dei materiali (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1017996 - METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA (obiettivi)
Metodi Matematici per l’Ingegneria
Corso integrato 6CFU Mat/05 +3CFU Mat/08

Mat/05. Scopo di questo corso è fornire una trattazione elementare della teoria delle Equazioni alle Derivate Parziali (EDP).
Dopo un’introduzione sul problema teorico e/o modellistico riguardante le EDP verranno affrontate alcune equazioni classiche che intervengono nella Fisica Matematica, Biologia, Ecologia, Economia e in Ingegneria. Saranno richiamati alcuni strumenti dell’Analisi Matematica di primo livello indispensabili per la comprensione del programma, saranno presentati esempi e risolti numerosi esercizi con l’uso di tecniche classiche come il metodo per separazioni di variabili, le serie di Fourier, il nucleo del calore, la funzione di Green.

MAT/08
L'obiettivo è quello di avvicinare lo studente all'analisi numerica di base, per poi poter affrontare l'argomento principale : simulazione numerica al calcolatore di soluzioni di equazioni alle derivate parziali lineari.

- METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA (obiettivi)
Metodi Matematici per l’Ingegneria
Corso integrato 6CFU Mat/05 +3CFU Mat/08

Mat/05. Scopo di questo corso è fornire una trattazione elementare della teoria delle Equazioni alle Derivate Parziali (EDP).
Dopo un’introduzione sul problema teorico e/o modellistico riguardante le EDP verranno affrontate alcune equazioni classiche che intervengono nella Fisica Matematica, Biologia, Ecologia, Economia e in Ingegneria. Saranno richiamati alcuni strumenti dell’Analisi Matematica di primo livello indispensabili per la comprensione del programma, saranno presentati esempi e risolti numerosi esercizi con l’uso di tecniche classiche come il metodo per separazioni di variabili, le serie di Fourier, il nucleo del calore, la funzione di Green.

MAT/08
L'obiettivo è quello di avvicinare lo studente all'analisi numerica di base, per poi poter affrontare l'argomento principale : simulazione numerica al calcolatore di soluzioni di equazioni alle derivate parziali lineari.

- VIVALDI MARIA AGOSTINA

6 MAT/05 60 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

- METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA (obiettivi)
Metodi Matematici per l’Ingegneria
Corso integrato 6CFU Mat/05 +3CFU Mat/08

Mat/05. Scopo di questo corso è fornire una trattazione elementare della teoria delle Equazioni alle Derivate Parziali (EDP).
Dopo un’introduzione sul problema teorico e/o modellistico riguardante le EDP verranno affrontate alcune equazioni classiche che intervengono nella Fisica Matematica, Biologia, Ecologia, Economia e in Ingegneria. Saranno richiamati alcuni strumenti dell’Analisi Matematica di primo livello indispensabili per la comprensione del programma, saranno presentati esempi e risolti numerosi esercizi con l’uso di tecniche classiche come il metodo per separazioni di variabili, le serie di Fourier, il nucleo del calore, la funzione di Green.

MAT/08
L'obiettivo è quello di avvicinare lo studente all'analisi numerica di base, per poi poter affrontare l'argomento principale : simulazione numerica al calcolatore di soluzioni di equazioni alle derivate parziali lineari.

- VIVALDI MARIA AGOSTINA

3 MAT/08 30 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 1 percorso Ingegneria chimica dei materiali - (visualizza) 9

10589648 - NON EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS WITH AN APPLICATION TO THE MICROSCALE (obiettivi)

Fornire agli studenti gli strumenti di base (termodinamici, meccanico-statistici) per affrontare l'analisi di sistemi fuori dall'equilibrio e di procesi
irrebersibili e per esprimere macrosopicamente la dinamica delle variabili
termodinamiche in termini di equazioni di trasporto.
Lo scopo del corso e' ancge quello di far crescere negli studenti
la sensibilità fisica per affrontare l'analis e il progetto di
processi a micro- e mesoscala, che e' requisito necessario
per i corsi successivi orientati su aspetti più applicativi.

- Erogato presso 10589648 NON EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS WITH AN APPLICATION TO THE MICROSCALE in Ingegneria Chimica LM-22 GIONA MASSIMILIANO (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Opzionale 2 percorso Ingegneria chimica dei materiali - (visualizza) 18

1044260 - METALLURGIA DEI NON FERROSI (obiettivi)
Il corso è finalizzato ad integrare gli elementi conoscitivi essenziali sui materiali metallici forniti dal corso Materiali. Il riferimento principale sono i metalli non ferrosi e le loro leghe. La conoscenza della materia acquisita dallo studente permetterà la scelta critica dei materiali metallici non ferrosi per le varie casistiche applicative.

- LUPI CARLA (programma)
Cenni sulla produzione
dei principali metalli non ferrosi.

Diagrammi di stato delle
principali leghe non ferrose di interesse industriale. Solidificazione, trasformazioni
di fase allo stato solido, lavorazioni, trattamenti termici, proprietà
chimiche, fisiche, strutturali e metallurgiche dei principali metalli non
ferrosi (alluminio, magnesio, titanio, rame, zinco, nichel e cobalto) e delle loro
leghe . Proprietà di impiego.

Cenni sulle
leghe di piombo e stagno (proprietà, alliganti, prodotti e prestazioni);

Cenni sui
metalli refrattari e sulle loro leghe (W, Mo, Ta, Nb, Re, Hf, Os, Ir, Ru e Tc);

Cenni sulle
proprietà e sull’uso delle schiume metalliche.

Criteri di
scelta dei materiali metallici non ferrosi in funzione dei settori ed ambienti
di utilizzazione e casistica di applicazione. I prodotti commerciali.

Un

Dispense a cura del professore.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/21 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1020313 - TECNOLOGIE METALLURGICHE (obiettivi)
Il corso si pone come obiettivo
quello di illustrare le principali tecnologie di produzione dei
manufatti metallici, sia quelle tradizionali che di avanguardia

- FELLI FERDINANDO (programma)
Studio delle principali tecniche di produzione dei manufatti metallici.
In particolare le tecnologie di fonderia di base e quelle di avanguardia
per la produzione di getti è semilavorati (getti in sabbia e in
conchiglia, pressofusione, squeezecasting, reocasting, tixocasting,
stripcasting). Metallurgia delle polveri e sinterizzazione. Nozioni di
base sulle principali lavorazioni per deformazione plastica
(laminazione, estrusione, forgiatura). Formatura superplastica.
Fabbricazione dei compositi a matrice metallica. I principi della
metallurgia della saldatura e principali tecniche di saldatura.
Tecnologie dei trattamenti termici, termochimici e termomeccanici. Forni
fusori e per trattamenti termici.

Dispense fornite dal docente.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/21 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1056021 - APPLIED METALLURGY

- Erogato presso 1056021 APPLIED METALLURGY in Ingegneria meccanica LM-33 PILONE DANIELA (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/21 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

10589634 - EXPERIMENTAL TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERIZATION (obiettivi)
Acquisizione delle competenze di base sui principi delle tecniche analitiche strumentali per la caratterizzazione fisica, chimica, strutturale, microstrutturale e morfologica superficiale dei materiali.
Applicazione dell'analisi strumentale al controllo di qualità dei materiali, in termini di composizione e proprietà.

- Erogato presso 10589634 EXPERIMENTAL TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERIZATION in Ingegneria Chimica LM-22 TIRILLO' JACOPO (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/22 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

1051978 - ECONOMIA DELL'INDUSTRIA DI PROCESSO (obiettivi)
L’esperienza ormai consolidata nella selezione dei neo-laureati in Ingegneria Chimica, da parte delle imprese medie, grandi e multinazionali, dimostra con certezza che la conoscenza di elementi di economia vantata dagli studenti della Sapienza è vincente.
Con la locuzione “economia” si intende uno spettro abbastanza ampio di fondamenti, presi dall’Economia Applicata (in particolare dell’Economia Industriale compresa nel SECS-P/06) e integrata con spunti dall’Economia Aziendale (SECS-P/07), dalla Gestione delle Imprese (SECS-P/08) e dal Cost Engineering, contigui agli Impianti Chimici (ING-IND/25). Questi fondamenti sono trattati con attenzione alle problematiche industriali e non a metodi di soluzione basati sull’approccio modellistico e di teoria dei sistemi (ING-IND/35), i quali ultimi invece sono tipici dell’Ingegneria Gestionale e sono ricercati dalle imprese per funzioni aziendali di staff, quali il controllo di gestione e la logistica. In altri termini, questo corso si è rivelato molto importante in quanto da solo fornisce agli studenti di Ingegneria Industriale le necessarie cognizioni teoriche e pratiche dell’economia dell’industria.

- Erogato presso 1051978 ECONOMIA DELL'INDUSTRIA DI PROCESSO in Ingegneria Chimica LM-22 MENGHINELLO STEFANO (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/35 60 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1018011 - REATTORI CHIMICI (obiettivi)
Il corso ha lo scopo di guidare lo studente all'analisi critica dei fenomeni che interagiscono nei sistemi reagenti, partendo dalle conoscenze fondamentali già acquisite nell'ambito della termodinamica chimica, i fenomeni di trasporto, la progettazione degli impianti chimici e in modo da acquisire le competenze necessarie per la progettazione e la modellizzazione del funzionamento dei reattori chimici.
Al termine del corso, lo studente deve essere in grado di:
- riconoscere le variabili che hanno maggiore influenza sul dimensionamento e la simulazione dei diversi tipi di reattori
- analizzare gli effetti termici nei reattori, con le relative implicazioni sul dimensionamento delle apparecchiature di scambio termico e la stabilità dei reattori
- sviluppare il dimensionamento di processo di reattori omogenei e eterogeni (reattori catalitici, reattori fluido solido, reattori gas liquido)
- sviluppare modelli per la simulazione del funzionamento degli stessi reattori

- ANNESINI MARIA CRISTINA (programma)
Richiami sui bilanci di materia e di energia nei sistemi reagenti e sugli equilibri chimici
Elementi di cinetica chimica
Reattori ideali (BSTR, CSTR, PFR)
Reattori eterogene : problemi generali. Modelli di diffusione con reazione.
Catalisi eterogenea: modelli cinetici da meccanismi di reazione. Interazioni tra cinetica chimica e cinetica fisica nella catalisi
eterogenea. Effetti termici. Dimensionamento dei reattori catalitici a letto fisso
Reattori fluido-solido: modello del nucleo reagente e modelli a conversione distribuita.
Applicazione al calcolo dei reattori fluido-solido. Problemi fluido-dinamici.
Reazioni gas-liquido: reazioni lente, veloci, infinitamente veloci. Calcolo dei reattori e delle
apparecchiature di assorbimento con reazione.

O. Levenspiel - Chemica Reaction Engineering - J Wiley & Sons, 1999
H. S. Fogler - Elements of Chemical Reaction Engineering - Prentice Hall 2005
G. F. Froment - Chemical Reaction Analysis and design - J. Wiley & Son 1990
Appunti del docente
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1034947 - PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI I (obiettivi)
Il corso si propone di mettere lo studente in condizioni di effettuare il dimensionamento di processo delle principali apparecchiature di scambio termico (scambiatori a fascio tubiero, altri dispositivi di scambio termico e forni), di affrontare le problematiche connesse alle operazioni di scambio termico (coibentazioni, circuiti termici, integrazione termica). Inoltre, lo studente acquisirà la capacità di scegliere tra varie tipologie di apparecchiature per il trasferimento di materia (cristallizzatori, essiccatori) e tra diversi schemi di distillazioni non convenzionali. Infine, lo studente acquisirà la capacità di effettuare i dimensionamenti delle apparecchiature di scambio termico sia mediante calcoli numerici che mediante simulatore di processo e quella di simulare anche schemi più complessi con il simulatore di processo.

- MAZZAROTTA BARBARA (programma)
Presentazione del corso (1 h);
Dimensionamento di processo delle principali apparecchiature di scambio termico:
• scambiatori a fascio tubiero (13 h);
• condensatori (7 h);
• ribollitori (7 h);
• scambiatori non convenzionali: a piastre,a spirale, a tubi alettati, a contatto diretto, air coolers air (4 h);
• scambio termico nei recipienti (4 h);
• evaporatori (8 h);
• forni (6 h).
Problematiche connesse alle operazioni di scambio termico:
• coibentazioni (2 h),
• circuiti termici (4 h);
• integrazione termica e teoria del pinch (8h).
Complementi di operazioni di separazione:
• cristallizzazione() (10 h)
• essiccamento() (8 h)
• distillazioni non convenzionali (8 h).
() argomenti svolti dal co-docente, Prof.ssa Mariapaola Parisi

• A.K. Coker, “Ludwig’s Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants”, 4th ed., Elsevier, Amsterdam, 2007.
• R.H.Perry, D.W.Green, "Perry's Chemical Engineer's Handbook", 7th ed., McGraw-Hill, New York, 1997.
• J.F.Richardson, J.H.Harker, J.R.Backhurst, "Coulson & Richardson’s Chemical engineering”, Vol.2, 5th ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, 2002.
• R.K.Sinnot, "Coulson & Richardson's Chemical Engineering", Vol.6, 4th ed., Elsevier, Oxford, 2005.
evier, Oxford,2005.
(Date degli appelli d'esame)

- PARISI MARIAPAOLA* (programma)
Gli obiettivi formativi riguardano la comprensione delle problematiche relative alle operazioni unitarie di cristallizzazione ed essiccamento.
Gli argomenti trattati sono i seguenti:
la cristallizzazione da soluzione: definizione di solubilità e sovrassaturazione, le cinetiche di cristallizzazione, i processi di cristallizzazione, i cristallizzatori industriali (8 ore).
La cristallizzazione da fuso: i sistemi solido solido, la cristallizzazione frazionata, il zone melting, i cristallizzatori industriali (2 ore).
L'essiccamento: l'essiccamento dei materiali solidi, i bilanci di materia e di energia per un essiccatore, gli essiccatori industriali (8 ore).
Esempio di utilizzo dei simulatori (2 ore).

B. Mazzarotta, “Apparecchiature per il trattamento dei solidi”, Dispense delle lezioni.
Coulson & Richardson, Chemical Engineering, vol. 2, Particle Technology and Separation Processes, V ed., 2002, Oxford, Butterworth-Heinemann.

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1018010 - PROCESSI E IMPIANTI METALLURGICI (obiettivi)
Il corso si prefigge di fornire allo studente una adeguata conoscenza
dei processi primari e secondari per la produzione dei principali
metalli non ferrosi, con particolare attenzione alle problematiche
ambientali e della sicurezza sul lavoro.Conoscenza di processi e apparecchiature fondamentali per la metallurgia
estrattiva primaria e secondaria dei principali metalli non ferrosi.

- LUPI CARLA (programma)
Le operazioni fondamentali nella metallurgia estrattiva.Processi e impianti pirometallurgici:Arrostimento dei solfuri metallici concentrati ; fusione e conversione delle metalline; riduzione degli ossidi metallici, raffinazione termica; metallurgia estrattiva degli alogenuri.Processi e impianti idrometallurgici:Lisciviazione; tecniche di precipitazione; separazione mediante estrazione con solvente.Processi e impianti elettrometallurgici:Elettrolisi ed elettroraffinazione di metalli da soluzioni acquose; elettrolisi ed elettroraffinazione di metalli da sali fusi.Processi e impianti per la produzione di metalli primari: ferro, rame, nichel, alluminio, magnesio, piombo, zinco e titanio.Processi e impianti per la produzione di metalli secondari: Processamento di rottami metallici e di prodotti obsoleti; processi di riciclaggio di acciai, alluminio, rame, zinco e metalli preziosi. Risparmi energetici.Lay out completo di un impianto metallurgico. valutazione dei costi di produzione.

Dispense a cura del docente.
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/21 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

12 120 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 1 percorso Ingegneria chimica dei materiali - (visualizza) 9

1018011 - REATTORI CHIMICI (obiettivi)
Il corso ha lo scopo di guidare lo studente all'analisi critica dei fenomeni che interagiscono nei sistemi reagenti, partendo dalle conoscenze fondamentali già acquisite nell'ambito della termodinamica chimica, i fenomeni di trasporto, la progettazione degli impianti chimici e in modo da acquisire le competenze necessarie per la progettazione e la modellizzazione del funzionamento dei reattori chimici.
Al termine del corso, lo studente deve essere in grado di:
- riconoscere le variabili che hanno maggiore influenza sul dimensionamento e la simulazione dei diversi tipi di reattori
- analizzare gli effetti termici nei reattori, con le relative implicazioni sul dimensionamento delle apparecchiature di scambio termico e la stabilità dei reattori
- sviluppare il dimensionamento di processo di reattori omogenei e eterogeni (reattori catalitici, reattori fluido solido, reattori gas liquido)
- sviluppare modelli per la simulazione del funzionamento degli stessi reattori

- Erogato presso 1018011 REATTORI CHIMICI in Ingegneria Chimica LM-22 ANNESINI MARIA CRISTINA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1034947 - PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI I (obiettivi)
Il corso si propone di mettere lo studente in condizioni di effettuare il dimensionamento di processo delle principali apparecchiature di scambio termico (scambiatori a fascio tubiero, altri dispositivi di scambio termico e forni), di affrontare le problematiche connesse alle operazioni di scambio termico (coibentazioni, circuiti termici, integrazione termica). Inoltre, lo studente acquisirà la capacità di scegliere tra varie tipologie di apparecchiature per il trasferimento di materia (cristallizzatori, essiccatori) e tra diversi schemi di distillazioni non convenzionali. Infine, lo studente acquisirà la capacità di effettuare i dimensionamenti delle apparecchiature di scambio termico sia mediante calcoli numerici che mediante simulatore di processo e quella di simulare anche schemi più complessi con il simulatore di processo.

- Erogato presso 1034947 PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI CHIMICI I in Ingegneria Chimica LM-22 MAZZAROTTA BARBARA, PARISI MARIAPAOLA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/25 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 2 percorso Ingegneria chimica dei materiali - (visualizza) 18

1018008 - PROCESSI DI POLIMERIZZAZIONE (obiettivi)
- Conoscenza dei più comuni processi di produzione di polimeri
- Conoscenza dei più diffusi sistemi di lavorazione di polimeri
- Conoscenza dello sviluppo e presenza industriale sul territorio nazionale e internazionale
- Capacità di individuare il processo più adatto per la produzione di polimeri specifici
- Capacità di scegliere un polimero per la produzione di un preciso manufatto
- Capacità di ragionare sul collegamento tra costi di produzione e tipologia di polimero e processo da utilizzare per uno specifico manufatto

- SANTARELLI MARIA LAURA (programma)
Introduzione all’industria dei polimeri. Peso molecolare di un polimero e
sua determinazione. Reazioni di polimerizzazione: a catena
(poliaddizioni radicaliche e ioniche) e a stadi (policondensazione).
Poliaddizione anionica “viva”. Struttura di un polimero: termoplatisco e
termoindurente, lineare, aggraffato e ramificato.
Per ciascun polimero trattato e per ogni processo vengono affrontate le
diverse condizioni di polimerizzazione (processi in bulk, in soluzione,
in sospensione, in emulsione, per precipitazione, in fase gas e in fase
solido). Vengono descritti i diversi modi di lavorazione industriale
(filatura, produzione di film e lastre, iniezione, ecc.) e vengono
descritte le diverse applicazioni commerciali.

Processi industriali di policondensazione (a stadi)
Poliammidi (Nylon e Kevlar)
Poliesteri (PET, PPT, PBT)
Policarbonati
Poliuretani
Resine Fenoliche, Ammidiche, Epossidiche

Processo di polimerizzazione vinilica (a catena)
Polivinicloruri (PVC)
Polivinil acetati e polivinil alcoli (PVA)
Polimetilmetacrilato (PMMA)
Poliacrilonitrile (PAN)
Polistirene (PS)

Processo di polimerizzazione Zigler-Natta delle olefine (PP, PE, PB-1)
Catalizzatori di Zigler-Natta dalla 1° alla “next” generazione. Metalloceni.
Evoluzione dei processi di polimerizzazione del polipropilene (slurry, Spheripol, Catalloy, Spherizone)
Processo di polimerizzazione di copolimeri e eterofasici a diverso Melt Flow Rate (MFR).
Evoluzione dei vari processi di polimerizzazione del polietilene (slurry, Hostalen, Lupotech T)
Evoluzione dei processi di polimerizzazione del polibutene-1 (Taft e Moerdijk)

Processi di polimerizzazione di Elastomeri (Neoprene, SIS, SBS, SEBS)
Vulcanizzazione, blends, copolimeri. Processo di polimerizzazione anionico “in vivo” per la produzione di SBS.

Processi di polmerizzazione di polimeri inorganici (siliconi e resine polisilossaniche)

Riciclo del PVC: descrizione dei processi di riciclo meccanico, riciclo chimico, processo Vyniloop.

Polymer Chemistry, A.J. Peacock, A. Calhoun, Hanser
Kunststoffchemie fur Ingenieure, W. Kaiser, Hanser
Polymer Science and Technology R. O. Ebewele, CRC Press

slides delle lezioni e dispense (elearning 2)

Libri di supporto:
W.D. Callister, D.G.Rethwisch, Materials Scince and Engineering, Wiley
W.F. Smith, J. Hashemi, Scienza e tecnologia dei materiali, McGraw Hill

Kirk-Othmer, Enciclopedia of Chemical Tecnology, Wiley
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/27 60 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

10592815 - CORROSION ENGINEERING (obiettivi)
OBIETTIVI GENERALI: L'insegnamento mira a fornire all'allievo ingegnere le informazioni necessarie al riconoscimento delle principali forme di corrosione dei materiali metallici a contatto con diversi ambienti aggressivi, alla comprensione dei diversi meccanismi di degrado e alla corretta individuazione delle più idonee misure di prevenzione e protezione adottabili, con particolare riferimento ad applicazioni nel campo dell'industria chimica.

OBIETTIVI SPECIFICI: Con riferimento ai descrittori di Dublino:
Conoscenza e comprensione dei fenomeni chimico fisici alla base dei meccanismi di corrosione dei diversi materiali metallici in diversi ambienti e in presenza di eventuali ulteriori sollecitazioni (termiche o meccaniche) (D.D. .A)
Capacità di riconoscere le principali forme di corrosione dei materiali metallici a contatto con diversi ambienti aggressivi e di individuare i mezzi diagnostici idonei al suddetto riconoscimento (D.D. B)
Capacità di individuare e progettare nelle linee più generali le più idonee misure di prevenzione e protezione adottabili: scelta dei materiali più idonei e misure di protezione aggiuntive (rivestimenti protettivi, condizionamento d'ambiente, sistemi di protezione elettrica) (D.D. C)
L’esame è sostenuto interamente in forma di colloquio orale, ed è particolare cura del docente motivare negli studenti una precisa attenzione alla correttezza e all’ampiezza del vocabolario tecnico e stimolare una buona capacità espressiva (D.D. D).

- Erogato presso 10592815 CORROSION ENGINEERING in Ingegneria Chimica LM-22 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/22 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Opzionale 3 percorso Ingegneria chimica dei materiali - (visualizza) 9

1018005 - MATERIALI CERAMICI (obiettivi)
Fornire conoscenze basilari su questa classe di materiali, partendo
dalle relazioni struttura-microstruttura-proprietà e dando ampio spazio
ai principi delle operazioni unitarie che costituiscono i passi
fondamentali per la loro produzione, con cenni sulla meccanica dei
sistemi saturi e insaturi e ai fenomeni di trasporto in fase solida.Capacità di selezione del ciclo di produzione più idoneo alla
realizzazione di un componente ceramico avente requisiti prefissati.
Capacità di previsione del comportamento di un materiale ceramico in
condizioni ambientali (temperatura e composizione chimica) avverse.

- MANGIALARDI TERESA (programma)
Definizione di materiale ceramico. Definizioni di struttura e microstruttura di un solido. Struttura amorfa e struttura cristallina. Esempi di reticoli cristallini semplici, tipici dei materiali ceramici: blenda, fluorite, perovskite, spinello. Calcolo della densità teorica di un solido cristallino. Solidi policristallini mono e polifasici. Definizione di bordo di grano e tipi di bordo di grano. Dipendenza da struttura e microstruttura della resistenza meccanica di un materiale amorfo e di un materiale cristallino: a temperatura ambiente e a caldo (creep); tenacità a frattura. Valutazione del modulo di rottura di un ceramico; distribuzione statistica dei valori di resistenza a frattura e valutazione delle grandezze caratteristiche; distribuzione e modulo di Weibull, progettazione probabilistica di un componente ceramico. Proprietà termiche: conduttività termica, coefficiente di dilatazione termica lineare e volumetrico, resistenza agli shock termici.
Produzione di materiali ceramici da polveri. Produzione di polveri: per comminuzione; per deposizione fisica o chimica da fase vapore; per precipitazione da soluzioni, processi sol-gel.
Formatura di polveri: pressatura uniassiale; pressatura isostatica; stampaggio per iniezione; colaggio su stampo; colaggio su nastro. Rimozione del legante e resistenza del crudo. Cottura: meccanismi e cinetica della sinterizzazione allo stato solido; sinterizzazione assistita da fase liquida; mappa della rimozione delle porosità.
Produzione di materiali ceramici da fuso: cinetica e termodinamica della cristallizzazione; condizioni di formazione di un solido amorfo; devetrificazione; vetroceramizzazione: cicli termici, diagrammi di lavoro.
Esempi di materiali ceramici e loro applicazioni. Ceramici tradizionali: refrattari (proprietà termiche e meccaniche, durabilità, interazioni con l’ambiente di lavoro). Ceramici tecnici: zirconia (proprietà meccaniche, trasformazioni polimorfiche, stabilizzazione per drogaggio, tenacizzazione di matrici ceramiche); nitruro di silicio, SiAlON, carburo di silicio (produzione di materiali densi, additivi di sinterizzazione, proprietà ad alta temperatura).

Dispense messe a disposizione dal docente
I.J. Mc Colm, Ceramic Science for Materials Technologists, L. Hill
J. Reed, Principles of ceramics processing, Wiley Interscience 2nd ed.
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/22 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1032160 - MATERIALI POLIMERICI E COMPOSITI (obiettivi)
Quanto si intende trasferire come obiettivi formativi sono le conoscenze
di base delle varie classi dei materiali polimerici il loro
comportamento mecanico e termomeccanico e gli elementi che ne
influenzano il comportamento.Nonchè il comportamento meccanico
relativamente alla classe dei materiali compositi. Sono altrettanto
obbiettivi del corso anche le diverse tecnologie di trasformazione
utilizzate per la realizzazione di componenti in materiale plastico e in
materiali compositi.

- VALENTE MARCO (programma)
Nozioni introduttive
Storia
diffusione
Struttura chimica
Concetto di macromolecola

Nozioni di Base
P.M. medio numerale e ponderale
Tipologia di polimeri (addizione, condensazione, … copolimeri)
Tattilità delle catene macromolecolari
Termoplastici termoindurenti ed elastomeri
Miscele eterofasiche di polimeri
Elastomeri termoplastici

Famiglie di Materiali
Termoplastici, termoindurenti, elastomeri
Materiali termoplastici di uso comune
Materiali termoindurenti
Elastomeri e gomme

Scienza dei materiali
La fase amorfa
Transizione vetrosa (Tg)
Cristallinità dei polimeri
Calorimetria differenziale (DSC)
Stato elastico negli elastomeri

Elementi di viscoelasticità e proprietà meccaniche delle materie plastiche
Concetti di viscoelasticità (modelli di Maxwell, Voight)
Comportamento meccanico delle materie plastiche
Comp. Meccanico al variare della temperatura e della velocità di applicazione del carico
Creep, stress relaxation

Sistemi polimerici multicomponenti
• Materie plastiche rinforzate
• Materiali polimerici espansi

Generalità sui materiali Compositi
Matrici e fibre di rinforzo
Materiali compositi a basso impatto ambientale (Materili compositi "biosostenibili" e "ecocompatibili")
Micromeccanica della lamina e del laminato
Macromeccanica dei laminati compositi

Nozioni sulle tecnologie e processi di lavorazione
Iniezione
Estrusione
Soffiaggio
Stampaggio rotazionale
Calandratura
Processi relativi ai termoindurenti rinforzati con fibre

Elementi di Progettazione
Strutture sandwich: elementi di progettazione
Solidi polimerici cellulari: elementi di progettazione

Scienza e tecnologia dei materiali polimerici
S.Bruckner, G.Allegra, M.Pegoraro, F.P. La Mantia (EdiSES pub.)

Principles of Polymers Engineering (second edition)
Mc.Crum, Buckley (Oxford University Press)

Materiali Compositi (tecnologia progettazione ed applicazioni)
Crivelli Visconti,Caprino,Langella. BTH (Biblioteca Tecnica Hoepli)
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/22 90 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Chemical Engineering for innovative processes and products (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano) - in lingua inglese

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

10593036 - MATHEMATICAL METHODS FOR CHEMICAL ENGINEERING

- MATHEMATICAL METHODS FOR CHEMICAL ENGINEERING II

- D'OVIDIO MIRKO (programma)
Elementi base di calcolo delle probabilità: eventi, variabili aleatorie, densità e funzioni di ripartizione, densità congiunte e covarianze, teorema di Bayes, trasformazioni di una variabile in una variabile.

Distribuiti a lezione
(Date degli appelli d'esame)

3 MAT/06 30 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

- MATHEMATICAL METHODS FOR CHEMICAL ENGINEERING I

- LEONORI TOMMASO (programma)
https://www.sbai.uniroma1.it/~tommaso.leonori/MMCE_2021_files/MMCE.pdf

Lawrence C. Evans
Partial Differential Equations

Sandro Salsa
Partial Differential Equations in Action: From Modelling to Theory

6 MAT/05 60 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

10589648 - NON EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS WITH AN APPLICATION TO THE MICROSCALE (obiettivi)

Fornire agli studenti gli strumenti di base (termodinamici, meccanico-statistici) per affrontare l'analisi di sistemi fuori dall'equilibrio e di procesi
irrebersibili e per esprimere macrosopicamente la dinamica delle variabili
termodinamiche in termini di equazioni di trasporto.
Lo scopo del corso e' ancge quello di far crescere negli studenti
la sensibilità fisica per affrontare l'analis e il progetto di
processi a micro- e mesoscala, che e' requisito necessario
per i corsi successivi orientati su aspetti più applicativi.

- GIONA MASSIMILIANO (programma)
1) Introduction to the theory of transport phenomena: kinetic theory
(Boltzmann equation, continuous approaches, stochastic methods).
Theory of transport phenomena as the thermodynamics of out-of-equilibrium
(irreversible) processes.

2) Structure of balance equations: concentration/fluxes formulation and
constitutive equations.
Continuous formulation of balance equations for mass, momentum and
energy transport. Thermal balance equation. Lagrangian and Eulerian
approaches to the analysis of transport phenomena. Entropy balance
and its application in the assessment of the thermodynamic consistency of
the constitutive equations. Classical constitutive equations: Fick,
Newton and Fourier laws. Boundary conditions for the mass, momentum
and thermal balance equations.

3) Mass transport. Diffusion in bounded and unbounded domains.
Spectral properties of the Laplacian operator. Classical
case studies of mass transport of chemical engineering interest.
Chromatographic processes and moment analysis.

4) Momentum transport. Navier-Stokes equations. Hydrodynamic regimes:
Stokes and Moffat regime and transition to turbulence.
Inviscid flows and their properties. Incompressible flows: stream
function (in two-dimensional problems) and its properties. Representation
of incompressible flows in three dimensions. Stream function/vorticity
formulation of two-dimensional flow problems.
Elementary flow problems: Poiseuille, Couette flow and other
simple examples. Axial symmetric flows
and solution of the Stokes problems for the motion around a solid
sphere. Stokes law, friction factor and particle motion in a fluid phase.
General solution of the Stokes problem: Oseen tensor and introduction
to computational methods for Stokes flows.

5) Thermal transport: natural and forced convection. Examples. Blackbody
radiation and radiative transfer.

6) Interaction between convection and diffusion: Taylor-Aris dispersion in
straight tubes.
Survey of boundary layer theory.

7) Introduction to the stochastic theory of transport phenomena:
random walk on a lattice, Langevin equation and connection with the
Fickian nature of the constitutive equations.

8) Transport phenomena at microscales: examples and case studies.

Mathematical background) Review of vector analysis. Representation of differential
operators in orthogonal curvilinear systems. Helmholtz decomposition.

1) De Groot, Sybren Ruurds and Mazur, Peter, Non-equilibrium thermodynamics, Dover Publ., 2013.

2) Balescu Radu, Statistical Dynamics: Matter Out of Equilibrium, Imperial Colleg Press. 1997.

3) Bird, R Byron, Stewart, Warren E and Lightfoot, Edwin N, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, New York, 2004.

4) Dispense curate dal docente.

(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Opzionale 1 percorso Chemical Engineering for Innovative Processes and Products - (visualizza) 24

1056021 - APPLIED METALLURGY

- Erogato presso 1056021 APPLIED METALLURGY in Ingegneria meccanica LM-33 PILONE DANIELA (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/21 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

10589634 - EXPERIMENTAL TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERIZATION (obiettivi)
Acquisizione delle competenze di base sui principi delle tecniche analitiche strumentali per la caratterizzazione fisica, chimica, strutturale, microstrutturale e morfologica superficiale dei materiali.
Applicazione dell'analisi strumentale al controllo di qualità dei materiali, in termini di composizione e proprietà.

- TIRILLO' JACOPO (programma)
Analisi dimensionale delle polveri. Proprietà meccaniche delle polveri.
Superficie specifica di polveri e monoliti: metodi permeametrici,
metodi per adsorbimento di gas (isoterma di BET). Porosità e
distribuzione dimensionale dei pori: metodi per intrusione di mercurio
e per riempimento/svuotamento dei pori con azoto liquido

Caratterizzazione strutturale e microstrutturale con radiazioni ad alta energia:
diffrattometria a raggi X delle polveri (analisi qualitativa e quantitativa)

Microscopia elettronica a scansione

Metodi termoanalitici: termogravimetria, analisi termica differenziale,
calorimetria a scansione differenziale; analisi dei gas liberati,
termodilatometria, metodi termomeccanici: analisi termomeccanica e
analisi meccanica dinamica

Caratterizzazione meccanica

- Materiale integrativo a cura del docente.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/22 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

10589293 - PROCESS AND PRODUCT SAFETY IN THE CHEMICAL INDUSTRY (obiettivi)
Il corso mira a fornire una comprensione più approfondita delle proprietà e della natura pericolosa delle sostanze chimiche, effettuando l’analisi dei processi chimici.
Il corso mira a raggiungere i seguenti tre obiettivi:
- fornire agli studenti una panoramica delle statistiche sugli incidenti, gestire un incidente come processo dinamico e introdurre un approccio sistemico nei confronti degli incidenti
- essere in grado di valutare i pericoli che sono proprietà intrinseche dei prodotti e pericoli legati alle condizioni fisiche dei materiali o dei processi, per avere familiarità con la classificazione dei prodotti pericolosi
- essere in grado di valutare una strategia di prevenzione per l'uso di sostanze chimiche pericolose (in ambiente di laboratorio e industriale) e di adottare le misure di protezione adeguate contro gli incidenti

- RUSSO PAOLA (programma)
Introduzione alla Sicurezza nell’Industria Chimica
Definizioni di sicurezza, pericolo e rischio. Gli incidenti e le indagini statistiche. Le tipologie di incidenti di processo. Alcuni incidenti significativi (Flixborough, Seveso, Bhopal).

Sostanze pericolose per la salute e per l’ambiente
Classificazione, caratteristiche di pericolosità, scheda di sicurezza.
Normative di riferimento: Regolamento (CE) N. 1272/2008 (GHS CLP), Regolamento REACH riguardo i prodotti; Atex, direttiva Seveso riguardo i processi.

Tossicità delle sostanze
Effetti di sostanze tossiche sugli organismi biologici. Curve dose-risposta e relativi modelli; valori limite di soglia. Igiene Industriale: identificazione, valutazione e controllo dell’esposizione a sostanze tossiche. Bonifica di suoli inquinati.

Reattività e stabilità delle sostanze
Reazioni fuggitive. Identificazione di strutture instabili. Incompatibilità. Criteri CHETAH. Esempi di reazioni esotermiche di decomposizione, isomerizzazione, polimerizzazione.

Incendi e Esplosioni
Generalità sulle reazioni di combustione. Il triangolo del fuoco, limiti di infiammabilità, concentrazione limite di ossigeno,diagramma di infiammabilità, sorgenti ed energie di innesco, temperatura di autoignizione. Generalità sugli incendi: fonti di innesco, dispersione del calore dai fumi. Tipologie di incendi nell'industria di processo. Effetti degli incendi su strutture e persone.
Detonazioni e deflagrazioni, esplosioni confinate, esplosioni di nubi di vapori infiammabili, esplosioni fisiche, esplosioni di polveri aerodisperse. Effetti dell’onda di pressione su persone e cose.
Sistemi di prevenzione incendi ed esplosioni.

D. A. Crowl e J. F. Louvar, Chemical Process Safety, Fundamentals with Applications, 3rd ed., Prentice Hall, 2011
F. Stoessel, Thermal Safety of Chemical Processes: Risk Assessment and Process Design, Wiley 2008
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/27 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1047483 - ECONOMICS OF TECHNOLOGY AND MANAGEMENT (obiettivi)
Conoscenza e comprensione

Vengono illustrati gli strumenti essenziali per analizzare i processi decisionali delle imprese. In particolare, lo studente comprende le nozioni di base relative:
• all’analisi microeconomica dell’impresa,
• alle strategie di innovazione tecnologica,
• alla valutazione economico-finanziaria dei progetti di investimento
• al bilancio d’impresa.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente è in grado di applicare metodi e modelli di base della microeconomia, della teoria dell’organizzazione e di finanza aziendale al fine di:
• individuare le determinanti delle principali scelte strategiche dell’impresa,
• analizzare l’interazione tra l'evoluzione tecnologica e strutturale dell’industria e le strategie delle imprese,
• valutare la redditività di un progetto di investimento,
• interpretare il bilancio di un’impresa.

Autonomia di giudizio

La combinazione di lezioni teoriche frontali ed esercitazioni pratiche mirate alla discussione e alla soluzione di specifici problemi consente agli studenti di acquisire la capacità di valutare potenzialità e limiti dei modelli teorici ai fini della formulazione delle strategie delle imprese.

Abilità comunicative

Al termine del corso, gli studenti sono in grado di illustrare e spiegare le principali tesi e argomentazioni della microeconomia dell’impresa e della finanza aziendale a una varietà di interlocutori eterogenei per formazione e ruolo professionale. L’acquisizione di tali capacità viene verificata e valutata in occasione dell’esame finale, mediante la prova scritta e l’eventuale prova orale.

Capacità di apprendimento

Lo studente acquisisce la capacità di condurre in autonomia studi individuali su argomenti specifici di microeconomia e di finanza aziendale. Durante il corso, lo studente è stimolato ad approfondire argomenti di particolare interesse mediante la consultazione di materiale bibliografico supplementare, quali articoli accademici, libri specialistici e siti internet. L’acquisizione di tali capacità viene verificata e valutata in occasione dell’esame finale (mediante la prova scritta e l’eventuale prova orale), nell’ambito del quale lo studente può essere chiamato ad analizzare e risolvere problemi nuovi sulla base degli argomenti trattati e del materiale di riferimento distribuito durante il corso.

- Erogato presso 1047483 ECONOMICS OF TECHNOLOGY AND MANAGEMENT in Ingegneria meccanica LM-33 D'ALFONSO TIZIANA (Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/35 90 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

10589642 - SEPARATION PROCESSES WITH AN APPLICATION TO LAB-ON-CHIPS (obiettivi)
Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze teoriche e tecniche necessarie per il progetto e lo sviluppo di dispositivi microfluidici per la separazione di particelle e specie chimiche in soluzione, sia a scopo preparativo che analitico.
Particolare enfasi è rivolta allo sviluppo di una sensibilità quantitativa dello studente verso gli ordini di grandezza dei parametri che compaiono nelle equazioni di trasporto e reazione, con la finalità di sviluppare modelli matematici descrittivi dei processi di separazione, che riflettano la fenomenologia fisica essenziale del sistema da un lato e che siano computazionalmente approcciabili dall'altro.
Una parte consistente del corso è dedicata alle esercitazioni al calcolatore per la simulazione e la predizione quantitativa della risposta di apparecchiature microfluidiche di uso commerciale o ancora in fase di prototipo di ricerca.

- CERBELLI STEFANO (programma)
Classes are given in English (see below)

1. Note di lezione fornite dal docente
2. Panton, Ronald L. Incompressible flow. John Wiley & Sons, 2006.
3. Brenner, Howard. Macrotransport processes. Elsevier, 2013.
4. Articoli pubblicati su riviste scientifiche di riferimento
(Date degli appelli d'esame)

9 ING-IND/24 90 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

12 120 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

Gruppo opzionale: Opzionale 1 percorso Chemical Engineering for Innovative Processes and Products - (visualizza) 24

10592815 - CORROSION ENGINEERING (obiettivi)
OBIETTIVI GENERALI: L'insegnamento mira a fornire all'allievo ingegnere le informazioni necessarie al riconoscimento delle principali forme di corrosione dei materiali metallici a contatto con diversi ambienti aggressivi, alla comprensione dei diversi meccanismi di degrado e alla corretta individuazione delle più idonee misure di prevenzione e protezione adottabili, con particolare riferimento ad applicazioni nel campo dell'industria chimica.

OBIETTIVI SPECIFICI: Con riferimento ai descrittori di Dublino:
Conoscenza e comprensione dei fenomeni chimico fisici alla base dei meccanismi di corrosione dei diversi materiali metallici in diversi ambienti e in presenza di eventuali ulteriori sollecitazioni (termiche o meccaniche) (D.D. .A)
Capacità di riconoscere le principali forme di corrosione dei materiali metallici a contatto con diversi ambienti aggressivi e di individuare i mezzi diagnostici idonei al suddetto riconoscimento (D.D. B)
Capacità di individuare e progettare nelle linee più generali le più idonee misure di prevenzione e protezione adottabili: scelta dei materiali più idonei e misure di protezione aggiuntive (rivestimenti protettivi, condizionamento d'ambiente, sistemi di protezione elettrica) (D.D. C)
L’esame è sostenuto interamente in forma di colloquio orale, ed è particolare cura del docente motivare negli studenti una precisa attenzione alla correttezza e all’ampiezza del vocabolario tecnico e stimolare una buona capacità espressiva (D.D. D).

- BARTULI CECILIA (programma)
Effetti e costi della corrosione. Principi generali della corrosione a secco e corrosione ad umido: reazioni chimiche ed elettrochimiche, definizioni ed espressioni della velocità di corrosione e della corrente di corrosione. Legge di Faraday.
Termodinamica dei processi di corrosione a umido: potenziali d'elettrodo, serie delle tensioni elettrochimiche, diagrammi potenziale-pH di Pourbaix.
Cinetica dei processi di corrosione a umido: la polarizzazione. Diagrammi di Evans. Sovratensione di concentrazione e sovratensione di barriera. Passività.
Forme di corrosione: Corrosione uniforme in soluzioni acide e aerate; Corrosione galvanica, Corrosione per aerazione differenziale e Corrosione interstiziale, Pitting, Corrosione selettiva e Corrosione intergranulare ed esfoliazione, Corrosione meccano-chimica: (erosione, cavitazione, fretting), Corrosione sotto tensione (tensiocorrosione e corrosione fatica), Infragilimento da idrogeno, Corrosione per correnti disperse.
Ambienti corrosivi: Acqua, Suolo, Atmosfera, Corrosione dei ferri nel calcestruzzo.
Monitoraggio e ispezioni. Indagini non distruttive.
Prevenzione della corrosione attraverso l’idonea progettazione degli impianti.
Protezione: Rivestimenti, Protezione catodica e anodica, Condizionamento d'ambiente e inibitori di corrosione.
Corrosione ad alta temperatura.

- P.Pedeferri, "Corrosion Science and Engineering", Springer 2018
ISBN 978-3-319-97624-2, ISBN 978-3-319-97625-9 (eBook)

- Dispense delle lezioni.
(Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/22 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

10589161 - PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING

- Erogato presso 10589161 PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 GIONA MASSIMILIANO (Date degli appelli d'esame)

6 ING-IND/24 60 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

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