PROGETTAZIONE DI PROCESSO PER IMPIANTI CHIMICI

Internazionalizzazione della Didattica PROGETTAZIONE DI PROCESSO PER IMPIANTI CHIMICI

0622200011
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA CHIMICA
2021/2022



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2019
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ELEMENTI DI PROGETTAZIONE CONCETTUALE DI UN IMPIANTO DI PROCESSO. PRINCIPI DI OTTIMIZZAZIONE A SINGOLA VARIABILE E MULTIVARIABILE, VINCOLATA, DI PROBLEMI LINEARI E NON LINEARI. STRUTTURA DI UN SIMULATORE DI PROCESSO. UTILIZZO DI UN SIMULATORE PER LA PROGETTAZIONE ASSISTITA. OTTIMIZZAZIONE DI SEQUENZE DI APPARECCHIATURE E DELLE LORO CONDIZIONI OPERATIVE ANCHE CON L’USO DI UN SIMULATORE. USO DI UN SIMULATORE PER L’OTTIMIZZAZIONE TERMICA DI UN IMPIANTO, PER LO SVILUPPO DELL’ANALISI ECONOMICA E LA PREPARAZIONE DI UN RAPPORTO TECNICO DI PROGETTO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA
CAPACITÀ DI ANALIZZARE UNA LINEA COMPLETA DI UN IMPIANTO DI PROCESSO E LE ALTERNATIVE DI PROCESSO POSSIBILI. CAPACITÀ DI ANALIZZARE LE CONDIZIONI OPERATIVE DELLE UNITÀ DEL PROCESSO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
CON L’AUSILIO DI UN SOFTWARE DI SIMULAZIONE DI PROCESSO SAPER PROGETTARE UNA LINEA COMPLETA DI UN IMPIANTO DI PROCESSO, DIMENSIONARE LE APPARECCHIATURE, DETERMINARE I PARAMETRI OPERATIVI, INTEGRARE ENERGETICAMENTE LE APPARECCHIATURE, STIMARE I COSTI DI IMPIANTO E COSTI OPERATIVI E GLI INDICATORI DI PROFITTABILITÀ DELL’IMPIANTO.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA
CAPACITÀ DI UTILIZZARE UN SOFTWARE DI SIMULAZIONE DI PROCESSO.

CAPACITÀ TRASVERSALI – CAPACITÀ COMUNICATIVE
SAPER LAVORARE IN UN GRUPPO DILAVORO E SCRIVERE UN RAPPORTO TECNICO DI PROGETTO DI IMPIANTO

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE
SAPER RICAVARE LE INFORMAZIONI UTILI ALLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI DI PROCESSO DA BREVETTI E DALLA LETTERATURA TECNICO-SCIENTIFICA.
Prerequisiti
SONO RICHIESTE CONOSCENZE APPROFONDITE RELATIVE ALLA TERMODINAMICA NON IDEALE DEGLI EQUILIBRI LIQUIDO-VAPORE, AL DIMENSIONAMENTO DELLE OPERAZIONI UNITARIE DELL’INGEGNERIA CHIMICA E DEI REATTORI CHIMICI, ALLA COMPRENSIONE DEGLI SCHEMI DI PROCESSO. E' FORTEMENTE RACCOMANDATA LA CONOSCENZA DEI CONTENUTI DI DISTILLAZIONE MULTICOMPONENTE E DI INTEGRAZIONE TERMICA DI PROCESSO PRESENTI NELL'INSEGNAMENTO DI IMPIANTI CHIMICI II.
Contenuti
INTRODUZIONE ALLA PROGETTAZIONE CONCETTUALE (5H LEZIONE): ORGANIZZAZIONE DI UN PROGETTO; LA PROGETTAZIONE CONCETTUALE DI UN IMPIANTO DI PROCESSO; STRUTTURA GERARCHICA DEL PROCESSO; METODI DI PROGETTAZIONE E DI INTEGRAZIONE; FORMULAZIONE DEL CASO BASE.

PRINCIPI DI OTTIMIZZAZIONE (4H LEZIONE, 2H ESERCITAZIONE): FUNZIONI OBIETTIVO; OTTIMIZZAZIONE A SINGOLA VARIABILE E MULTIVARIABILE; OTTIMIZZAZIONE VINCOLATA; OTTIMIZZAZIONE DI PROBLEMI LINEARI E NON LINEARI.

PROGETTAZIONE ASSISTITA CON UN SIMULATORE DI PROCESSO (2H LEZIONE, 10H LABORATORIO): STRUTTURA DI UN SIMULATORE DI PROCESSO; APPROCCIO MODULARE-SEQUENZIALE E ORIENTATO ALLE EQUAZIONI; BILANCI DI MATERIA E DI ENERGIA; PROGETTAZIONE E VERIFICA DELLE APPARECCHIATURE; ANALISI DI SENSITIVITÀ E METODI DI OTTIMIZZAZIONE.

PROGETTAZIONE INTEGRATA (12H LEZIONE, 15H LABORATORIO): OTTIMIZZAZIONE DELLA CONFIGURAZIONE E DELLE CONDIZIONI DEL REATTORE; OTTIMIZZAZIONE DI SEQUENZE DI REATTORI; SISTEMA DI SEPARAZIONE; SEQUENZE DI UNITÀ DI SEPARAZIONE; STRUTTURA DEL RICICLO.

APPLICAZIONI DI INTEGRAZIONE TERMICA (2H LEZIONE, 3H LABORATORIO): RICHIAMI DELLA TEORIA DEL PINCH; ESTRAZIONE DEI DATI TERMICI DALLO SCHEMA DI PROCESSO; SOFTWARE PER L’INTEGRAZIONE TERMICA; SCELTA DELLE CORRENTI DI SERVIZIO; PROGETTAZIONE DETTAGLIATA DI UNO SCAMBIATORE DI CALORE.

ANALISI ECONOMICA E RAPPORTO TECNICO DI UN PROGETTO (5H LEZIONE): RICHIAMI DI ANALISI ECONOMICA; STIMA DEI COSTI DI IMPIANTO E COSTI OPERATIVI; INDICATORI DI PROFITTABILITÀ; STRUTTURA DEL RAPPORTO TECNICO DI PROGETTO.
Metodi Didattici
LA FREQUENZA AI CORSI DI INSEGNAMENTO È FORTEMENTE CONSIGLIATA.
LA LINGUA DI INSEGNAMENTO È L’ITALIANO, OPPURE, IN PRESENZA DI STUDENTI INTERNAZIONALI È L’INGLESE. L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE (30H), ESERCITAZIONI IN AULA (2H) ED ESERCITAZIONI PRATICHE DI LABORATORIO INFORMATICO (28H). AGLI STUDENTI, DIVISI PER GRUPPI DI LAVORO DI 4-6 COMPONENTI, È ASSEGNATO UN PROGETTO DI UN IMPIANTO DI PROCESSO DELL’INDUSTRIA CHIMICA DA SVILUPPARE DURANTE IL CORSO E PRIMA DELL’ESAME.
Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME
CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. L'ESAME PREVEDE UNA PROVA ORALE DELLA DURATA DI 30 MINUTI CHE INCLUDE A) LA DISCUSSIONE DI UNA RELAZIONE TECNICA SCRITTA DI UN PROGETTO DI UN IMPIANTO CHIMICO, PRODOTTO DAGLI STUDENTI IN GRUPPI DI LAVORO DI 4-6 MEMBRI; B) LA DISCUSSIONE DEI CONTENUTI TEORICI DEL CORSO. LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE LA VERIFICA DELLA CORRETTEZZA DEI PRINCIPI DI PROGETTAZIONE APPLICATI NEL RAPPORTO SCRITTO DEL PROGETTO E LA VALUTAZIONE DELLA CAPACITÀ DI ELABORARE SOLUZIONI PROGETTUALI ALTERNATIVE IN AUTONOMIA DI GIUDIZIO DURANTE IL COLLOQUIO ORALE. IL CRITERIO DI VALUTAZIONE MINIMA SI BASA SULL’OTTENIMENTO DI SOLUZIONI PROGETTUALI BASATE SU DATI DI LETTERATURA E CON DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA DELLE UNITÀ DI PROCESSO. LA VALUTAZIONE DI ECCELLENZA RICHIEDE IL RAGGIUNGIMENTO DI SOLUZIONI PROGETTUALI OTTIMIZZATE ECONOMICAMENTE E IL DIMENSIONAMENTO DELE UNITÀ CON METODI RIGOROSI.
Testi
TESTI DI RIFERIMENTO
SMITH, R. CHEMICAL PROCESS: DESIGN AND INTEGRATION, WILEY
AL-MALAH, K.I.M., ASPEN PLUS® CHEMICAL ENGINEERING APPLICATIONS, WILEY
ALTRO MATERIALE DIDATTICO (PRESENTAZIONI, CAPITOLI MONOGRAFICI E ARTICOLI SCIENTIFICI) SARÀ RESO DISPONIBILE NELLA CARTELLA CONDIVISA DEL CORSO.

TESTI DI CONSULTAZIONE:
SEIDER, W.D., SEADER, J.D., LEWIN, D.R. PRODUCT AND PROCESS DESIGN PRINCIPLES: SYNTHESIS, ANALYSIS AND EVALUATION, WILEY
TURTON, R., BAILIE, R., WHITING, W., SHAEIWITZ, J. ANALYSIS, SYNTHESIS, AND DESIGN OF CHEMICAL PROCESSES, PRENTICE HALL
SINNOTT, R.K., CHEMICAL ENGINEERING DESIGN, ELSEVIER BUTTERWORTH HEINEMANN
SCHEFFLAN, R. TEACH YOURSELF THE BASIC OF ASPEN PLUS, WILEY
Altre Informazioni
SEDE E ORARIO
IL CORSO È EROGATO PRESSO IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE. SI CONSULTI IL SITO DI DIPARTIMENTO (HTTPS://CORSI.UNISA.IT/INGEGNERIA-ALIMENTARE/DIDATTICA/CALENDARI OPPURE HTTPS://CORSI.UNISA.IT/INGEGNERIA-CHIMICA-MAGISTRALE/DIDATTICA/CALENDARI) PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE.
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