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Advanced elements of chemical engineering
02UMBIY
A.A. 2023/24
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Ingegneria Chimica - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 25 |
| Esercitazioni in aula | 5 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bensaid Samir | Professore Ordinario | ICHI-02/B | 2 | 0 | 0 | 0 | 3 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** | 6 |
|---|
Il corso ha una duplice finalità: esso vuole offrire agli studenti con un titolo pregresso in Ing. Chimica la possibilità di affrontare degli argomenti avanzati e di frontiera e agli studenti con formazione diversa un riesame critico degli argomenti dell'ingegneria chimica che consenta di affrontare con sicurezza le tematiche avanzate del dottorato.
The objective of this course is twofold: on one hand it aims at providing students with a previous degree in Chem. Eng. with the opportunity to explore advanced research topics and on the other hand it aims at providing students with different degrees with some fundamental chemical engineering concepts and notions.
Il corso si prefigura per non avere particolari prerequisiti per il Team A.
No specific prerequisites for Team A.
Il corso sarà diviso in due squadre.
Programma squadra A (15 ore; 10 lezioni)
1. Introduzione al trasporto di proprietà: trasporto molecolare in fasi gassose ideali e rarefatte, leggi di Fick, Fourier e Newton, proprietà di trasporto (viscosità, conducibilità termica e diffusività binaria di materia). [Marchisio]
2. Bilanci integrali di proprietà: portate convettive e non convettive, correnti discrete e distribuite, accumulo, generazione. Bilanci di massa e molare totali, bilanci parziali in sistemi multicomponente, generazione di materia, velocità di reazione. [Marchisio]
3. Esempi applicativi di bilanci materia in sistemi senza e con reazioni chimiche (impianto di estrazione e reattore chimico). [Marchisio]
4. Bilancio di quantità di moto in sistemi aperti allo stato fluido generazione di quantità di moto, forze di volume e di superficie. [Marchisio]
5. Esempi applicativi di bilanci di quantità di moto (sforzi di taglio e profili di velocità in fluidi newtoniani). [Marchisio]
6. Bilanci di energia, bilancio entalpico, bilancio di energia meccanica, Equazione di Bernoulli generalizzata, dissipazione di en. Meccanica. [Marchisio]
7. Esempi applicativi di bilanci entalpici e di energia meccanica. (Scambiatore di calore e impianto idraulico). [Marchisio]
8. Casi di studio di processi industriali 1 [Fabio Deorsola]
9. Casi di studio di processi industriali 2 [Fabio Deorsola]
10. Sviluppo e calcoli di processo: bilanci di materia ed energia applicati a processi dell’industria chimica [Fabio Deorsola]
Programma squadra B (15 ore; 10 lezioni)
1. Modellazione matematica mulitscala applicata all’ingegneria chimica. [Marchisio]
2. Esempio pratico di modellazione multiscala 1. [Boccardo]
3. Esempio pratico di modellazione multiscala 2. [Boccardo]
4. Elementi introduttivi di catalisi eterogenea 1 [Raffaele Pirone]
5. Elementi introduttivi di catalisi eterogenea 2 [Raffaele Pirone]
6. Tecniche di sintesi e caratterizzazione di catalizzatori 1 [Raffaele Pirone]
7. Tecniche di sintesi e caratterizzazione di catalizzatori 2 [Raffaele Pirone]
8. Esempi applicativi della catalisi per l’ambiente e l’energia 1 [Raffaele Pirone]
9. Esempi applicativi della catalisi per l’ambiente e l’energia 2 [Raffaele Pirone]
10. Esempi applicativi nella bioraffineria [Samir Bensaid]
The course will be divided in two teams.
Program team A (15 hours)
1. Molecular transport of momentum, energy and mass: Fick’s law, Fourier’s law and Newton’s law. [Marchisio]
2. General concepts on macroscopic balances: convective and non-convective transport, distributed and concentrated streams, accumulation and generation. Mass and molar balance, partial balance equation in multicomponent systems, mass generation and chemical reaction rate. [Marchisio]
3. Application of mass balances with or without chemical reactions. [Marchisio]
4. Momentum balance equation is open systems. Generation of momentum, volume and surface forces. [Marchisio]
5. Application of momentum balance equations. [Marchisio]
6. Energy balance, enthalpy balance, mechanical energy balance, Bernoulli equation, viscous dissipation. [Marchisio]
7. Application of energy balance equation. [Marchisio]
8. Industrial case studies 1 [Fabio Deorsola]
9. Industrial case studies 2 [Fabio Deorsola]
10. Process flow-sheeting: Material and Energy balances applied to industrial processes [Fabio Deorsola]
Program team B (15 hours)
1. Multiscale modelling applied to chemical engineering. [Marchisio]
2. Practical example of multiscale modelling 1. [Boccardo]
3. Practical example of multiscale modelling 2. [Boccardo]
4. Introduction to catalysis 1 [Raffaele Pirone]
5. Introduction to catalysis 2 [Raffaele Pirone]
6. Catalyst synthesis and characterization techniques 1 [Raffaele Pirone]
7. Catalyst synthesis and characterization techniques 2 [Raffaele Pirone]
8. Examples of catalytic applications for the environment and energy 1 [Raffaele Pirone]
9. Examples of catalytic applications for the environment and energy 2 [Raffaele Pirone]
10. Biorefinery processes [Samir Bensaid]
In presenza
On site
Presentazione orale - Test a risposta multipla
Oral presentation - Multiple choice test
P.D.1-1 - Gennaio
P.D.1-1 - January