PORTALE DELLA DIDATTICA

PORTALE DELLA DIDATTICA

PORTALE DELLA DIDATTICA

Elenco notifiche



Processi di produzione di idrogeno

01DSXND, 01DSXNF

A.A. 2024/25

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica E Nucleare - Torino
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 60
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Deorsola Fabio Alessandro   Professore Ordinario ICHI-02/B 21 0 0 0 2
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/24
ING-IND/27
3
3
D - A scelta dello studente
F - Altre attività (art. 10)
A scelta dello studente
Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro
2024/25
L'insegnamento fornisce le competenze necessarie per la comprensione dei principali processi dell'industria chimica, con il focus particolare sui processi di produzione dell’idrogeno, sia di tipo tradizionale che quelli di maggiore interesse dal punto di vista della sostenibilità, in un’ottica di materie prime rinnovabili e bando delle fonti fossili. L’obiettivo generale dell’insegnamento è quello di fornire allo studente le capacità di sintesi e di analisi critica dei fenomeni chimico-fisici in gioco e delle Unità Operative impegnate nello sviluppo di processi sostenibili finalizzati alla produzione di idrogeno di interesse applicativo. Più nel dettaglio, ci si propone di stimolare l'approfondimento delle conoscenze: - di termodinamica chimica alla base di conduzione di processi chimici industriali; - di principi di reattoristica chimica necessari alla gestione di reazioni chimiche in contesti applicativi; - di bilancio dei flussi di materia e di energia in schemi di processo industriale chimico; - di chimica industriale alla base dei processi più e meno tradizionali di produzione di H2.
The course provides the necessary skills for understanding the main processes of the chemical industry, with a particular focus on hydrogen production processes, both of the traditional type and of greater interest from the point of view of sustainability, from a perspective of renewable raw materials and ban on fossil fuels. The general objective of the course is to provide the student with the skills of summary and critical analysis of the chemical-physical phenomena involved and of the Operating Units involved in the development of sustainable processes aimed at the production of hydrogen interesting for industrial applications. More specifically, the deepening of the following knowledge is aimed: - chemical thermodynamics at the basis of conducting industrial chemical processes; - chemical reactor principles necessary for the management of chemical reactions in applied contexts; - balance of material and energy flows in chemical industrial process schemes; - industrial chemistry at the basis of the more and less traditional processes of H2 production.
L’insegnamento è previsto per allievi ingegneri “non” chimici, e persegue l’obiettivo di completare la formazione di base di un ingegnere già formato in altri campi affini (esempio: ing. Energetico, ambientale, meccanico) attraverso l’acquisizione di competenze base dell’ingegneria chimica, quali la termodinamica delle reazioni chimiche, la reattoristica, l’analisi di flussi di materia ed energia in contesti applicativi e la processistica chimica necessaria per produrre idrogeno a livello industriale. Attraverso la frequenza del corso, lo studente dovrà acquisire: - la capacità di comprendere i vari aspetti di un processo chimico (termodinamica, cinetica, catalisi, tipologia di reattori, condizioni operative, schemi di impianto, aspetti di sicurezza, ambientali ed economici) e di come il loro concorrere determini la prestazione industriale; - la capacità di risolvere problemi di calcolo relativi ad equilibri e bilanci di materia ed energia concernenti processi della chimica industriale; - la conoscenza approfondita delle reazioni chimiche e delle operazioni unitarie che sono alla base dei processi di produzione industriale di H2.
L'allievo che accede a questo insegnamento deve essere in possesso di solide conoscenze di base della chimica generale, in particolare quelli di stechiometria semplice e complessa, dei fenomeni di trasporto di calore e materia, e delle macchine termiche nonché i principi alla base dei processi di trasformazione dell’energia nelle sue varie forme. E' desiderabile che sappia effettuare ricerche bibliografiche su fonti in lingua inglese.
Processo chimico industriale, materie prime, chimica di base (3 h, ING-IND/27). Equilibri di fase, equilibri di reazione chimica in fase gassosa e in fase liquida (13.5 h, ING-IND/24). Equazioni di bilancio (di materia e di energia) in sistemi aperti (4.5 h, ING-IND/27) Elementi di reattoristica chimica (9 h, ING-IND/24) Catalisi e catalizzatori: cenni introduttivi (3 h, ING-IND/27). Idrogeno: processi di produzione e purificazione del gas di sintesi: steam reforming, water gas shift; separazione della CO2 con processi di assorbimento fisico; metanazione. (13.5 h, ING-IND/27). Esercitazioni numeriche su processi Steam Reforming, WGS e metanazione (7.5 h, ING-IND/24; 3 h, ING-IND/27) Cenni di elettrolisi dell’acqua (3 h, ING-IND/27).
Le esercitazioni in aula sono relative alla risoluzione di problemi concernenti gli equilibri chimici, proposti come esemplificazioni ed applicazioni della trattazione teorica. In modo analogo sono svolte le esercitazioni di calcolo relative ai bilanci di materia ed energia. I problemi trattati nelle esercitazioni in aula sono analoghi a quelli che sono proposti nella prova scritta di esame. Esse coinvolgono i processi di produzione di H2 sviluppati nell’industria chimica e riguardano analisi quantitative sulle principali grandezze in gioco. La frequenza alle esercitazioni in aula è fortemente consigliata ma non obbligatoria.
As the course is a summary of selected topics of industrial chemistry, it has been developed appropriate educational material that is made available to the students of the course through the portal of teaching. Similarly, some exercises and topics covered in the classroom exercises are made available, for the purpose of preparation of the written examination. For further studies, it is noticed the following texts: - J.A. Moulijn, M. Makkee, A. Van Diepen, Chemical Process Technology, Ed. Wiley, Chichester, UK, 2001. (OFFICIAL REFERENCE BOOK)  - R.M. Felder e R.W. Rousseau (2000) Elementary Principles of Chemical Processes, J. Wiley  - E. Stocchi, Chimica industriale, voll. I e II, Ed. Edisco, Torino.   - K. Liu, C. Song, V. Subramani, Hydrogen and Syngas Production and Purification Technologies, Ed. Wiley, Hoboken NJ, 2010. 
Slides; Dispense; Esercizi; Video lezioni tratte da anni precedenti;
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
... L'esame finale consiste in una prova scritta relativa alla risoluzione di problemi simili a quelli svolti negli esercizi in aula e una prova orale facoltativa. Nella prova scritta (2 ore) viene proposto un esercizio di calcolo, che può essere di verifica o di progettazione di uno dei processi chimici sotteso alla produzione di H2; durante il test è permesso consultare libri, dispense, manuali, varie forme, ad eccezione delle note "manoscritte"; l'obiettivo della prova scritta è costituito dalla valutazione della capacità di eseguire calcoli in contesti "aperti", cioè quando non tutte le variabili di stato sono state fissate e le opzioni decisionali sono delegate allo studente (sulla base di concetti appresi su specifici processi reali). La valutazione numerica dell'esame scritto rappresenta il 80% del voto finale; un altro 20% è costituito dal voto ottenuto dall'esame orale benchè facoltativo (due domande di tipo nozionistico). Se ne deduce che il voto massimo raggiungibile con la sola prova scritta sia 24/30.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Esporta Word