Dovendo affrontare numerosi sfide, quali la riduzione dei consumi energetici, lo smaltimento di rifiuti o il miglioramento degli aspetti economici e ambientali, l'industria chimica è costantemente alla ricerca di nuove soluzioni per soddisfare delle esigenze in continua evoluzione. Questo corso riguarderà le tecniche di intensificazione di processo, con particolare enfasi sulla loro applicazione nell'industria chimica di processo. L’utilizzo di tecniche di intensificazione permette di rendere i processi industriali più compatti, più puliti, più efficienti dal punto di vista energetico e più produttivi. In questo contesto, le strategie di intensificazione di processo possono portare a diversi vantaggi: un risparmio energetico che può andare dal 20 all'80%, una riduzione dei costi (CapEx e OpEx) dal 20% all'80%, una riduzione dei rifiuti da 10 a 1000 volte superiore rispetto ai processi convenzionali, e infine un rilevante miglioramento del rendimento e della selettività del processo. L'intensificazione di processo è una disciplina fondamentale per rendere il nostro sistema produttivo più sostenibile ed efficiente.

Il corso consentirà di raggiungere i seguenti obiettivi: -Gli studenti saranno in grado di individuare e affrontare le sfide tecniche più importanti dell’industria chimica. -Gli studenti avranno a disposizione una serie di nuove tecnologie che potranno essere applicate a processi chimici già esistenti oppure concepire processi nuovi più efficienti, più compatti, più sicuri, più sostenibili e con costi minori rispetto a quelli convenzionali. - In generale, gli studenti saranno indirizzati verso la multidisciplinarietà, imparando a sfruttare le loro conoscenze in altri settori (come l’elettrochimica, la fisica, l'elettronica, ecc.), incorporandole in nuove soluzioni applicate all'industria di processo.

Conoscenze sulla progettazione di reattori chimici, sui processi di separazione e sui fenomeni di trasporto.

Il corso sarà composto da quattro fasi. Inizialmente verrà fatta una panoramica generale dell'industria chimica, identificando le sue sfide e le possibili soluzioni. Successivamente, si studieranno la situazione generale dei processi di intensificazione e le forze trainanti che identificano le unita più utilizzate nell'industria chimica. Dopo di che, verranno approfondite le tecniche di intensificazione, dividendole in 4 macro settori: -STRUTTURA, approccio spaziale -ENERGIA, approccio termodinamico -SINERGIA, approccio multifunzionale -TEMPO, approccio temporale In ultimo, si valuteranno le barriere e le opportunità per quanto riguarda le tecniche di intensificazione di processo.

L'insegnamento prevede lezioni ed esercitazioni in aula.

Il materiale didattico sarà messo a disposizione degli allievi del corso tramite il portale della didattica. Per ulteriori approfondimenti gli studenti potranno consultare la seguente bibliografia: -A. Stankiewicz, T. Van Gerven, G. Stefanidis. The Fundamentals of Process Intensification, Wiley-VCH, 2019, ISBN: 978-3-527-68015-3 -K. Boodhoo, A. Harvey. Process Intensification for Green Chemistry: Engineering Solutions for Sustainable Chemical Processing, John Wiley & Sons, Ltd, 2016, ISBN:978111849852 -D. Reay, C. Ramshaw, A. Harvey – Process Intensification. Engineering for Efficiency, Sustainability and Flexibility, Butterworth-Heinemann, 2013, ISBN: 9780080983042 -J. G. Segovia-Hernández, A. Bonilla-Petriciolet. Process Intensification in Chemical Engineering, Springer, 2016, ISBN 978-3-319-28392-0

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale individuale; Elaborato progettuale in gruppo;

Alla fine della seconda fase del corso, gli studenti saranno tenuti a redigere un elaborato individuale, dove valuteranno una tecnica di intensificazione applicata a un processo chimico convenzionale. Alla fine del corso, la verifica dell'apprendimento avverrà mediante un esame orale. Gli studenti saranno divisi precedentemente in gruppi e verrà assegnato loro un caso di studio. Durante l'esame sarà valutata la capacità degli studenti di applicare le tecniche di intensificazione di processo imparate durante il corso e di esporre tecnicamente le loro scelte ingegneristiche. Il voto finale deriverà per il 30% dalla valutazione dell’elaborato scritto individuale e per l’70% dalla valutazione dell’esame orale.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale individuale; Elaborato progettuale in gruppo;

Alla fine della seconda fase del corso gli studenti saranno tenuti a redigere un elaborato individuale, dove valuteranno una tecnica di intensificazione applicata a un processo chimico convenzionale. Alla fine del corso la verifica dell'apprendimento avverrà mediante un esame orale. Gli studenti saranno divisi precedentemente in gruppi e verrà assegnato con un caso studio. Il obbiettivo del esame e di valutare la capacita dello studente ad applicare le tecniche di intensificazione imparate durante il corso e spore tecnicamente le loro scelte ingegneristiche. La valutazione finale deriverà per il 30% dalla valutazione dell’elaborato scritto individuale e per l’70% dalla valutazione dell’esame orale.