13238 - FONDAMENTI DI CHIMICA INDUSTRIALE

Conoscenze e abilità da conseguire

L’insegnamento si propone di introdurre i fondamenti della chimica industriale di processo. Gli studenti saranno in grado di leggere i diagrammi semplificati di processo e di comprendere gli aspetti termodinamici e cinetici e la loro importanza nella gestione di una reazione chimica. Saranno inoltre in grado di comprendere l’effetto delle principali variabili operative, tenendo conto anche degli aspetti di sicurezza e di sostenibilità economica ed ambientale. Durante l’insegnamento, gli studenti avranno l’opportunità di analizzare diversi “case history” di incidenti in processi industriali (es. Seveso, Bophal) e di apprendere i principi base delle normative di riferimento per le aziende a rischio rilevante.

Contenuti

Pre-requisiti

Nozioni di termodinamica, per comprendere il concetto di equilibrio applicato alle reazioni condotte in reattori industriali. Nozioni di cinetica, per comprendere i concetti di velocità di reazione applicata alle reazioni condotte in reattori industriali, e per comprendere il significato delle grandezze resa, selettività, conversione, in presenza di schemi di reazione complessi.

Nozioni di base di chimica organica per razionalizzare la reattività delle classi di composti nei principali processi industriali illustrati.

Nozioni di base di chimica generale ed inorganica.

Contenuti

- Industria chimica e chimica industriale. Struttura dell’industria chimica. Aspetti economici dell’industria chimica. Cenni sulla gestione di Qualità e Sicurezza nell'industria chimica.

- Tecnologie di produzione di reagenti primari per l’industria chimica da differenti materie prime: carbone, petrolio, gas naturale e fonti rinnovabili (biomasse e CO2). Produzione di biocombustibili e concetto di bioraffineria. Introduzione alla Green Chemistry. LCA. Reach.

- Ruolo della catalisi nell’industria chimica: catalizzatori omogenei ed eterogenei. Fondamenti di catalisi e concetti fondamentali di catalisi industriale. Criteri di condotta delle reazioni chimiche: reazioni esotermiche in fase vapore e in fase liquida, reazioni di ossidazione e idrogenazione, reazioni di deidrogenazione, reazioni acido-base. 
Analisi di flowsheet di processo industriali. Esempi dettagliati di processi industriali.

Testi/Bibliografia

Il riferimenti principale è il nuovo testo della Zanichelli:

F. Cavani, G. Centi, M. Di Serio, I. Rossetti, A. Salvini, G. Strukul "Fondamenti di Chimica Industriale" Zanichelli Editore 2022.

Alcune parti sono contenute nei testi:

J.A. Moulijn, M. Makkee, A. van Diepen, Chemical Process Technology, Wiley & Sons, 2001.

C. H. Bartholomew, R. J. Farrauto ”Industrial Catalytic Processes”, Wiley, New Jersey, 2006.

Sito web U.S. Chemical Safety Board http://www.csb.gov

Sito web EPA Green Chemistry https://www.epa.gov/greenchemistry/green-chemistry-resources#education

Metodi didattici

Verrà utilizzata un'ampia varietà di tecniche di insegnamento, dalle lezioni frontali tradizionali, al lavoro di gruppo su tematiche correlate al corso, all'utilizzo di seminari e tutorial e di parti in e-learning. La frequenza è caldamente consigliata per riuscire a cogliere gli aspetti critici fondamentali della materia e i collegamenti tra le diverse parti del programma.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso l'esame finale orale volto ad accertare l'acquisizione delle conoscenze. La proprietà di linguaggio e la capacità di fare collegamenti costituiscono punti a favore.

Strumenti a supporto della didattica

Il corso si svolge attraverso lezioni ed attività esercitazionali svolte in aula con la registrazione di parte delle lezioni tramite panopto. Verranno attivate anche modalità di didattica innovativa ibrida in particolare nelle parti del corso in collaborazione con le aziende. Le attività svolte nel corso si avvalgono anche di supporti quali presentazioni power point, filmati e lavagna multimediale; tutto il materiale didattico presentato è accessibile agli studenti sull'applicativo della didattica https://virtuale.unibo.it/ .

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefania Albonetti