81632 - LABORATORY OF CHEMICAL AND BIOCHEMICAL REACTORS M

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

The course will provide practical skills and knowledge of tools for the design of chemical reactors and equipment for mass transfer operations, for both industrial (chemical, pharmaceutical and food industry) environmental applications.

Programma/Contenuti

Prerequisiti/Propedeuticità consigliate

L’ allievo che accede a questo insegnamento conosce e sa utilizzare i bilanci di materia ed energia, la cinetica chimica e le nozioni principali di termodinamica dell'ingegneria chimica. Tali conoscenze sono acquisite, di norma, superando gli esami di Principi di ingegneria chimica L e Termodinamica dell'ingegneria chimica L. Inoltre è richiesta la conoscenza delle caratteristiche dei reattori chimici (batch, CSTR, PFR), e dell'applicazione ad essi dei bilanci di materia ed energia. Tali conoscenze sono acquisite superando gli esami di REATTORISTICA E OPERAZIONI UNITARIE M (per gli studenti del curriculum "Ingegneria di processo") oppure BIOREACTORS AND DOWNSTREAM PROCESSES M (per gli studenti del curriculum "Sustainable technologies and biotechnologies for energy and materials") oppure OPERAZIONI UNITARIE DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE M (per gli studenti del curriculum "Ingegneria alimentare"). In alternativa, i corsi REATTORISTICA E OPERAZIONI UNITARIE M oppure BIOREACTORS AND DOWNSTREAM PROCESSES M oppure OPERAZIONI UNITARIE DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE M possono essere seguiti in parallelo a questo corso.

Tutte le lezioni saranno tenute in Inglese. È quindi necessaria la comprensione della lingua inglese per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito.

Programma

Nell' ambito del corso, che si svolgerà in laboratorio informatico, verranno affrontati i principali problemi di progetto e verifica relativi alle diverse tipologie di reattore chimico (discontinuo, con flusso a pistone, continuo perfettamente miscelato), di reazione chimica (reversibile ed irreversibile, autocatalitica, sistemi di reazioni in serie ed in parallelo, reazioni biochimiche / fermentazioni) e di schema termico (reattore isotermo, adiabatico o con flusso di calore assegnato). Un particolare approfondimento verrà dedicato ai processi produttivi basati su reattori biochimici (fermentazioni).

Per ogni argomento, dopo un breve richiamo dei concetti già illustrati nei corsi di REATTORISTICA E OPERAZIONI UNITARIE M oppure BIOREACTORS AND DOWNSTREAM PROCESSES M OPERAZIONI UNITARIE DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE M, verranno proposti uno o più problemi di progetto o verifica, da risolvere con l'ausilio di specifici software.

Testi/Bibliografia

O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, Third Edition, Wiley & Sons, New York, 1999.

H.S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Fourth Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2006.

Metodi didattici

Per ogni argomento, dopo un breve richiamo dei concetti già illustrati nei corsi di REATTORISTICA E OPERAZIONI UNITARIE M oppure BIOREACTORS AND DOWNSTREAM PROCESSES M OPERAZIONI UNITARIE DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE M, verranno proposti uno o più problemi di progetto o verifica, da risolvere con l'ausilio di specifici software.

Il corso si svolgerà in laboratorio informatico.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso la produzione di una relazione scritta, in cui gli studenti devono illustrare i problemi affrontati, le tecniche di risoluzione ed i risultati ottenuti.

Il superamento dell’esame, consistente in un' idoneità, sarà garantito agli studenti che dimostreranno padronanza e capacità operativa in relazione ai concetti chiave dell’insegnamento. In particolare, per ogni esercitazione proposta, è richiesta una chiara presentazione della metodologia di risoluzione e dei risultati, ed una discussione dei risultati alla luce dei corrispondenti elementi teorici.

Strumenti a supporto della didattica

Le esercitazioni verranno risolte tramite strumenti informatici quali Matlab, TK Solver e fogli di calcolo con impiego del risolutore.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Dario Frascari