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Politecnico di Torino
Anno Accademico 2017/18
03EBZMB
Processi di separazione
Corso di Laurea in Ingegneria Chimica E Alimentare - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Manna Luigi ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/24 48 12 0 0 13
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/24 6 B - Caratterizzanti Ingegneria chimica
Presentazione
L'insegnamento ha il compito di fornire conoscenze fondamentali riguardanti i principali metodi di separazione chimico fisici. Queste conoscenze sono indispensabili per comprendere e analizzare un processo chimico-fisico e progettare un'apparecchiatura di separazione.
Risultati di apprendimento attesi
L'allievo acquisirà conoscenze fondamentali sui seguenti argomenti:
- principali processi di separazione chimico-fisica usati nell'industria di processo;
- concetto di stadio di equilibrio e di efficienza di stadio;
- principali apparecchiature a stadi;
- metodi grafici e numerici per il calcolo del numero degli stadi o dell’altezza del riempimento di una unità di separazione;
- ipotesi e limiti applicativi dei modelli matematici usati nelle unità di separazione.
Al termine del corso l'allievo dovrà essere in grado di:
- eseguire bilanci di materia e energia di singoli stadi e di intere apparecchiature a stadio;
- eseguire l'analisi dei gradi di libertà di un'apparecchiatura di separazione a stadi, valutare se un problema è sotto specificato e nel caso essere in grado di saturare i gradi di libertà con specifiche adeguate;
- eseguire il calcolo del numero degli stadi di equilibro e di quelli reali delle principali apparecchiature di separazione a stadi usate nell'industria di processo.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Fondamenti di calcolo differenziale e integrale.
Programma
Introduzione ai processi di separazione chimico fisici: colonne a piatti e colonne a riempimento; concetto di stadio di equilibrio; schemi a stadi multipli a correnti incrociate, in controcorrente, in controcorrente con riflusso; analisi e calcolo dei gradi di libertà di apparecchiatura a stadi.
Flash di una miscela multicomponenti: gradi di libertà e specifiche di progetto; equazione di Rachford-Rice; metodi di risoluzione numerica.
Estrazione liquido-liquido: apparecchiature di estrazione; specifiche di progetto e gradi di libertà; calcolo con diagrammi triangolari (contro-corrente, sistemi diluiti); calcolo con metodi semplificati grafici e analitici.
Assorbimento/deassorbimento di gas. Colonne a piatti: specifiche di progetto e gradi di libertà; calcolo del numero di stadi in sistemi diluiti e in sistemi concentrati (metodi grafici e metodi analitici). Colonne a riempimento: equazioni di progetto e calcolo con sistemi diluiti e concentrati.
Distillazione continua in colonne a piatti: specifiche di progetto e gradi di libertà; metodo di Ponchon-Savarit; metodo di McCabe e Thiele; metodo di Riccati; metodo di Underwood. Metodi semplificati per la distillazione multicomponenti. Distillazione discontinua.
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni in aula consisteranno nella risoluzione di problemi di separazione con metodi numerici e/o grafici.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Testi di riferimento
- Unit Operations of Chemical Engineering / W.L. McCabe, J.C. Smith, P. Harriott - New York: McGraw-Hill, 1993.

Testi consigliati per approfondimenti
- Mass- transfer operations / R.E. Treybal - Auckland: McGraw-Hill, 1981.
- Equilibrium-Stage Separation Operations in Chemical Engineering / E.J. Henley, J.D. Seader - New York: Wiley, 1981.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame consiste di una prova scritta della durata di 3,5 ore e di una eventuale prova orale facoltativa. Lo scopo delle prove è valutare la comprensione teorica della materia e la capacità di risolvere specifici problemi.
La prova scritta consisterà in esercizi di calcolo; solo gli allievi con voto dello scritto pari ad almeno 21 potranno, se lo desiderano, accedere alla prova orale che riguarderà la parte teorica. Durante lo scritto gli allievi potranno consultare esclusivamente il materiale fornito dal docente: non potranno quindi usufruire di altre fonti di informazione quali libri, manuali o appunti.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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