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CORSO DI LAUREA MAGISTRALE in INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI
Anno Accademico 2018/19
DIPARTIMENTO SCIENZA APPLICATA E TECNOLOGIA
Collegio di Ingegneria Chimica e dei Materiali
Sede: TORINO
Durata: 2 anni
Classe di laurea n° LM-22: INGEGNERIA CHIMICA
Referente del corso
FISSORE DAVIDE   davide.fissore@polito.it
Corso tenuto in Italiano, Inglese
 Obiettivi formativi

Il corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili ha come obiettivo principale la formazione di ingegneri in grado di produrre e gestire l'innovazione tecnologica nell'industria di processo (in particolare nei settori chimico, farmaceutico, ambientale, energetico, biochimico, biotecnologico, alimentare e dei nuovi materiali) mediante lo sviluppo di processi chimico-fisici sostenibili, ovvero operando in modo da ridu... Espandi...

Il corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili ha come obiettivo principale la formazione di ingegneri in grado di produrre e gestire l'innovazione tecnologica nell'industria di processo (in particolare nei settori chimico, farmaceutico, ambientale, energetico, biochimico, biotecnologico, alimentare e dei nuovi materiali) mediante lo sviluppo di processi chimico-fisici sostenibili, ovvero operando in modo da ridurre o eliminare l'uso e la generazione di sostanze pericolose prevenendo all'origine i rischi chimici e l'inquinamento ambientale.
La formazione ha come obiettivi specifici quelli di rendere l'ingegnere chimico magistrale in grado di svolgere le seguenti attività:
- selezione e progetto di singole apparecchiature di processo, in particolare nell'ambito dei processi di separazione e dei reattori chimici;
- sviluppo e ottimizzazione di processi industriali innovativi che risultino essere sostenibili in termini di impatto ambientale, gestione delle materie prime, produzione di rifiuti e sicurezza;
- definizione e modello di sistemi di controllo di processi chimico-fisici ad alto grado di complessità (fenomeni non lineari, accoppiamento di processi “stiff”, fluidodinamica con reazione chimica);
- analisi di processi chimico-fisici esistenti con il fine di definire i cambiamenti necessari per aumentarne la redditività e/o la sostenibilità;
- analisi del rischio e gestione della sicurezza e della protezione ambientale delle apparecchiature e degli impianti nell'industria di processo;
- conduzione e manutenzione di impianti multi-funzionali dell'industria di processo.
- applicazione di teorie e metodi scientifici per la modellazione matematica e/o simulazione numerica di sistemi chimico-fisici complessi in cui avvengano trasformazioni di materia o energia utilizzando un approccio sia macroscopico che molecolare;
- uso delle conoscenze metodologiche, tecnologiche e ingegneristiche per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi dell'industria di processo utilizzando un approccio interdisciplinare;
- pianificazione e conduzione di complessi esperimenti atti a convalidare ipotesi e/o modelli matematici di processi chimico-fisici, apparecchiature o impianti dell'industria di processo.

Il percorso formativo della laurea magistrale in ingegneria chimica e dei processi sostenibili deve portare lo studente alla capacità di sviluppare e gestire processi di trasformazione della materia di carattere complesso, che possono essere caratterizzati da forti non linearità di operazione, dalla interazione di fenomeni fisici e chimici di natura molto diversa o agenti su scale spaziali estremamente differenti, dalla presenza di apparecchiature multifunzionali, dalla complicazione stessa degli impianti chimici, spesso costituiti da decine di apparecchiature principali interagenti tra loro.
Per questo motivo è necessario rinforzare la preparazione di base teorica allievi ingegneri sia a livello di preparazione sui principi fondamentali della ingegneria di processo, sia riguardo alle capacità progettuali per le singole apparecchiature. Il primo aspetto viene sviluppato integrando le competenze su: fluidodinamica e trasferimento di materia e energia (modulo di Fenomeni di trasporto); reattori chimici reali e multifase (insegnamento di Reattori chimici e elettrochimici); processi chimici industriali (modulo di Chimica industriale del petrolio e dei polimeri); fenomeni molecolari di microscala e fenomeni colloidali di mesoscala (moduli di Struttura molecolare e proprietà e di Chimica Fisica dei sistemi dispersi); controllo di sistemi complessi, non-lineari e multi variabile (modulo di Controllo avanzato); gestione delle problematiche di sicurezza in un impianto di processo (Tecnica della sicurezza ambientale). La abilità progettuale sulle singole apparecchiature, invece, viene integrata sia per la parte di progettazione meccanica (insegnamento di Costruzione di apparecchiature per l’industria chimica) che per quella funzionale (Progetto di apparecchiature multifase). Gran parte di questi insegnamenti è svolta nel primo anno di corso, dato che queste competenze sono sovente preliminari ai corsi successivi.
Un secondo gruppo di competenze che il laureato magistrale deve acquisire riguarda la capacità di modellizzazione e simulazione dei processi di trasformazione della materia, sia utilizzando in maniera consapevole i software commerciali per i problemi più complessi, sia sviluppando autonomamente piccoli codici di calcolo per i problemi più semplici. In questo caso le basi matematiche vengono fornite dall'insegnamento di Calcolo numerico; i metodi per la simulazione di dettaglio dei campi di velocità, temperatura, composizione all’interno di apparecchiature sono invece analizzati nel modulo di Fluidodinamica computazionale, mentre i metodi e i codici per la modellizzazione di un processo di trasformazione al livello dell’intero impianto chimico vengono studiati nel modulo di Simulazione di processo.
Gli insegnamenti più specifici sono racchiusi negli esami a scelta del corso di laurea magistrale e in quelli dei due orientamenti previsti (“biotecnologico-alimentare” e “progettazione e sviluppo di processo”), che propongono, rispettivamente, l'approfondimento di conoscenze di biologia, biochimica e di processi legati all'industria alimentare, oppure le competenze necessarie per arrivare alla progettazione di dettaglio di un processo chimico, con un riguardo particolare alle tematiche ambientali e della sostenibilità.

 Sbocchi occupazionali e professionali

I laureati magistrali in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili hanno la capacità di trovare sbocchi occupazionali in posizioni di responsabilità nell'ambito dei settori chimico, petrolchimico, alimentare, farmaceutico e cosmetico, della produzione e trasformazione dei materiali, oltre che nei laboratori industriali e nelle strutture tecniche della pubblica amministrazione. In particolare, le principali attività in cui un laureato magistra... Espandi...

I laureati magistrali in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili hanno la capacità di trovare sbocchi occupazionali in posizioni di responsabilità nell'ambito dei settori chimico, petrolchimico, alimentare, farmaceutico e cosmetico, della produzione e trasformazione dei materiali, oltre che nei laboratori industriali e nelle strutture tecniche della pubblica amministrazione. In particolare, le principali attività in cui un laureato magistrale può essere impiegato sono:
- nelle società di ingegneria come addetto alla progettazione e alla costruzione di impianti produttivi industriali;
- nei centri di ricerca pubblici e privati come addetto e/o coordinatore di attività di ricerca e sviluppo;
- nelle aziende appartenenti all'industria di trasformazione della materia (chimica propriamente detta, petrolifera e petrolchimica, metallurgica, farmaceutica, alimentare, ecc.) per la supervisione degli impianti produttivi; nelle stesse aziende può essere chiamato anche alla gestione delle problematiche ambientali e di sicurezza che essi presentano;
- nelle società di servizi e nella pubblica amministrazione come coordinamento tecnico;
- nella attività di libera professione e consulenza specialistica in favore di aziende e gruppi che non dispongono in proprio di specifiche competenze;
- come ingegnere di processo nelle aziende per la produzione, la trasformazione e lo sviluppo dei materiali applicabili nei campi dell'industria chimica, meccanica, elettrica, elettronica, biomedica, dell'energia, dell'edilizia, dei trasporti.

Il profilo professionale che il CdS intende formare Principali funzioni e competenze della figura professionale
Ingegnere di Processo  FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
Il laureato in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili possiede gli strumenti conoscitivi e la preparazione metodologica per la valutazione d’insieme dello sviluppo di un qualunque processo industriale, nonché dello sviluppo di apparecchiature e impianti industriali. Egli può operare in società, aziende o enti pubblici e privati, dove
- collabora alla progettazione esecutiva di componenti, macchine e impianti di produzione dell'industria manifatturiera;
- collabora alla strutturazione e alla gestione del sistema di controllo di impianti industriali, ottimizzando produttività, qualità e sicurezza;
- impiega metodologie di simulazione, definisce i protocolli e segue le operazioni di produzione;
- contribuisce all’organizzazione del controllo della qualità del processo e del prodotto industriale, e collabora alla commercializzazione del prodotto.
L’ingegnere chimico di processo ha inoltre le competenze per la gestione, il controllo e l'ottimizzazione degli impianti e dei processi e per la gestione tecnica delle funzioni di sicurezza e protezione ambientale. Sfruttando tali requisiti, l’ingegnere chimico:
- gestisce impianti industriali per produzioni chimiche, farmaceutiche e dell'industria alimentare, e per la produzione, distribuzione e impiego di energia;
- conduce impianti per il disinquinamento, il trattamento dei fumi, lo smaltimento dei rifiuti, la depurazione acque e la bonifica di suoli inquinati.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE
In questo contesto industriale saranno utilizzati maggiormente i fondamenti scientifici caratterizzanti l'ingegneria chimica, integrati con quelli forniti nella laurea magistrale - analisi e sviluppo di processi chimici sostenibili, controllo dei processi chimici, sicurezza e affidabilità, metodi e procedure da applicare per la conduzione di impianti dell'industria di processo. Saranno inoltre utilizzate le competenze relative alla valutazione della sicurezza dei processi ed impianti industriali chimici e alla qualità dei prodotti.

SBOCCHI PROFESSIONALI
Aziende di produzione sia nei settori di processo che in settori economici diversi, come per esempio quello meccanico, automobilistico, aeronautico/spaziale, componentistica elettronica, biomedicale. ecc. Società di consulenza nei settori qualità, sicurezza e ambiente. Organizzazioni pubbliche e private.

 
Progettista  FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
Il laureato in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili possiede gli strumenti conoscitivi e la preparazione metodologica per la progettazione di unità operative e apparecchiature di base dell'industria chimica e di processo, e quindi:
- collabora alla definizione di processi produttivi e di trasformazione e alla progettazione di impianti per l'industria di processo e per la produzione di energia;
- esegue la modellazione e la progettazione di reti per il trasporto di fluidi, scambiatori di calore, reattori, concentratori, separatori e apparecchiature in genere per l'industria di processo;
- collabora alla raccolta e analisi dei dati ai fini della sicurezza dei processi e degli impianti per la trasformazione delle materie prime
- collabora alla progettazione esecutiva di componenti, macchine e impianti di produzione dell'industria manifatturiera;
Ha inoltre le competenze per la gestione, il controllo e l'ottimizzazione degli impianti e dei processi e per la gestione tecnica delle funzioni di sicurezza e protezione ambientale.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE:
Le competenze di base consentono l’adattabilità alla funzione e ai campi di applicazione. Sfrutterà pertanto sia le nozioni avanzate d’ingegneria proposte nella laurea magistrale -metodi numerici per la risoluzione dei problemi ingegneristici, meccanica strutturale e macchine termiche – che quelle specifiche dell’ingegneria chimica - analisi e sviluppo di processi chimici sostenibili, controllo dei processi chimici, sicurezza e affidabilità, metodi e procedure da applicare per la conduzione di impianti dell'industria di processo. Saprà inoltre utilizzare con perizia i diversi software di progettazione e simulazione.

SBOCCHI PROFESSIONALI:
Aziende di produzione di beni o servizi sia nell’industria di processo (chimica, petrolchimica, alimentare) che in settori economici diversi, come la produzione energetica, l’agricoltura, ecc…. Studi di progettazione. Organizzazioni pubbliche e private.
 
Ingegnere QHSE (Qualità, Salute, Sicurezza, Ambiente)  FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
L’ingegnere chimico magistrale, grazie alla sua preparazione ad ampio spettro è in grado di gestire gli aspetti di qualità del prodotto, salute e sicurezza negli ambienti di lavoro, sicurezza nelle aziende a rischio di incidente rilevante e protezione dell’ambiente.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE
Le competenze dell’ingegnere QHSE richiedono l’utilizzo di tutte le competenze acquisite durante la laurea magistrale - sia quelle avanzate d’ingegneria che consentono la capacità di analisi dello stato dei processi e degli impianti (metodi numerici per la risoluzione dei problemi ingegneristici, meccanica strutturale e macchine termiche) che quelle specifiche dell’ingegneria chimica (¬analisi e sviluppo di processi chimici sostenibili, controllo dei processi chimici, sicurezza e affidabilità, metodi e procedure da applicare per la conduzione di impianti dell'industria di processo).

SBOCCHI PROFESSIONALI
Aziende produttive di tutti i settori industriali. Studi di ingegneria e consulenza.
 
Ingegnere di ricerca e sviluppo (ricercatore industriale)  FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
L’ingegnere chimico magistrale che lavora nell’ambito della ricerca e dello sviluppo, si occupa dell’ideazione, sviluppo e progettazione di nuovi impianti, processi e sistemi di controllo, da utilizzare in nuovi impianti o da integrare in impianti esistenti, al fine di massimizzare la sostenibilità sia economica che ambientale, nonché la salute e la sicurezza industriale e ambientale.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE
Le competenze di un ricercatore in ingegneria chimica sono ad ampio spettro e spaziano dai processi, alle tecnologie e ai materiali innovativi. Il ricercatore sfrutterà pertanto sia le nozioni avanzate d’ingegneria proposte nella laurea magistrale, – e, in particolare, i metodi numerici per la risoluzione dei problemi ingegneristici, utilizzando i diversi software di progettazione e simulazione e innovandoli se del caso.– che quelle specifiche dell’ingegneria chimica - analisi e sviluppo di processi chimici sostenibili, controllo dei processi chimici, sicurezza e affidabilità, metodi e procedure da applicare per la conduzione di impianti dell'industria di processo.

SBOCCHI PROFESSIONALI
Centri di ricerca e aziende che creano innovazione.
 
Responsabile di laboratorio  FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
Il laureato in ingegneria chimica può essere impiegato in laboratori di ricerca e sviluppo o industriali, ove contribuisce e sovraintende alla gestione e organizzazione degli stessi, mettendo a frutto la propria capacità di innovazione, occupandosi della ripartizione del lavoro all’interno del team di personale tecnico, della selezione e acquisto dei reagenti e del materiale di laboratorio, della gestione dell’archivio dei progetti, e della manutenzione della strumentazione.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE
Le competenze del gestore di un laboratorio sono relative a tutte le fasi di progettazione, prototipazione e produzione in piccole quantità di un prodotto/processo. In particolare l’ingegnere impiegato in questo ruolo conosce le tecnologie di progetto e di produzione dei prodotti; è in grado di selezionare le materie prime e i processi da utilizzare in base al miglior compromesso costo--prestazioni; sa utilizzare con perizia la strumentazione di laboratorio e i software di simulazione di cui conosce i principi fondativi; ha competenze di controllo dei processi per approntare e gestire le attrezzature di laboratorio e di produzione.

SBOCCHI PROFESSIONALI
Laboratori di ricerca e sviluppo, centri di collaudo, misura e caratterizzazione di sistemi e apparati, in aziende pubbliche e private e in enti di ricerca.
 
Esperto Tecnico-Commerciale   FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
L’ingegnere chimico che svolge mansioni tecnico-commerciali assiste il cliente in tutte le fasi, dalla definizione delle specifiche alla vendita e servizi post-vendita, relativamente a prodotti chimici e di trasformazione, nonché di apparecchiature e impianti o servizi. E’ in grado di organizzare ed effettuare presentazioni e dimostrazioni di sistemi e apparati, nel contesto di fiere specialistiche o direttamente presso i clienti.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE
La relazione con il cliente, privato, azienda o istituzione, che acquista sia beni che servizi, specie se di elevato valore aggiunto, richiede competenze tecniche specifiche oltre che attitudini alla comunicazione e alla gestione del processo di vendita. L’ingegnere chimico che si occupa della commercializzazione possiede una solida conoscenza di base delle tecnologie degli impianti e apparecchiature delle proprietà dei prodotti e degli aspetti di affidabilità, manutenzione, prestazioni, consumi energetici, oltre ad avere una buona capacità di comunicazione. Potrà pertanto sfruttare sia le nozioni avanzate di ingegneria proposte nella laurea magistrale - meccanica strutturale, analisi e sviluppo di processi chimici sostenibili, controllo dei processi chimici, sicurezza e affidabilità.

SBOCCHI PROFESSIONALI
Aziende di produzione sia nei settori di processo che in settori economici diversi, aziende di progettazione, fornitori di servizi qualità, ambiente e sicurezza.
 
Libero professionista  FUNZIONE IN UN CONTESTO DI LAVORO
L’ingegnere chimico magistrale libero professionista propone soluzioni per l’avvio di nuove attività e produzioni che richiedano l’impiego di impianti di processo, sia come sistemi di produzione sia come prodotti finali. Suggerisce le migliori soluzioni tecnico-¬impiantistiche. Progetta gli impianti richiesti e gestisce una o più tra le fasi di: fabbricazione, costruzione, avviamento, produzione, manutenzione, modifica, garantendo la qualità del prodotto e la sicurezza per i lavoratori, gli impianti e l’ambiente. La capacità di analisi dello stato iniziale dell’impianto e del processo al fine di individuare possibili carenze e proporre soluzioni innovative, nonché l’analisi dei dati di processo dal campo e del comportamento dei componenti degli impianti (e.g. guasti, eventi indesiderati) è fondamentale nell’attività da libero professionista.

COMPETENZE ASSOCIATE ALLA FUNZIONE
Le competenze del libero professionista comprendono tutte le fasi di analisi, progettazione, controllo e gestione di un processo/impianto. Sfrutterà pertanto sia le nozioni avanzate di ingegneria proposte nella laurea magistrale -metodi numerici per la risoluzione dei problemi ingegneristici, meccanica strutturale e macchine termiche – che quelle più specifiche dell’ingegneria chimica - analisi e sviluppo di processi chimici sostenibili, controllo dei processi chimici, sicurezza e affidabilità, metodi e procedure da applicare per la conduzione di impianti dell'industria di processo. Saprà inoltre utilizzare con perizia i diversi software di progettazione e simulazione.

SBOCCHI PROFESSIONALI
Attività di consulenza presso aziende, enti pubblici, tribunali e altre organizzazioni.
 


Preparazione per la prosecuzione degli studi Conoscenze necessarie per la prosecuzione degli studi
Programmi di dottorato di ricerca  ATTITUDINE AGLI STUDI AVANZATI
Coloro i quali dimostrano una specifica vocazione per la ricerca, sia essa teorica che applicata riescono a trovare nel percorso della Laurea Magistrale la “palestra” di studio e di ricerca per verificare l’attitudine a seguire un percorso triennale di dottorato. La tesi finale, innanzitutto, ma anche molti degli insegnamenti di orientamento sono in grado di fornire le conoscenze di frontiera che possono fungere da ponte con gli argomenti della ricerca di un eventuale dottorato.

COMPETENZE
Conoscenze teoriche approfondite di chimica fisica, biochimica e biotecnologie industriali, fluidodinamica, reattoristica, catalisi, processi chimici innovativi e valorizzazione energetica. Capacità di analisi e sintesi di problemi complessi, capacità di trasmettere la conoscenza, atteggiamento critico.
 

 Risultati di apprendimento attesi

I contenuti scientifico-disciplinari suddivisi per area di apprendimento e definiti tramite i "descrittori di Dublino" sono riportati nel seguito. Il corso di laurea è presentato secondo quattro aree di apprendimento. La prima è relativa alla formazione scientifica di base ingegneristica (industriale); la seconda riguarda la formazione ingegneristica caratterizzante l'ingegneria chimica; la terza riguarda la formazione specialistica caratterizzat... Espandi...

I contenuti scientifico-disciplinari suddivisi per area di apprendimento e definiti tramite i "descrittori di Dublino" sono riportati nel seguito. Il corso di laurea è presentato secondo quattro aree di apprendimento. La prima è relativa alla formazione scientifica di base ingegneristica (industriale); la seconda riguarda la formazione ingegneristica caratterizzante l'ingegneria chimica; la terza riguarda la formazione specialistica caratterizzata da due orientamenti di tre insegnamenti ciascuno e da due ulteriori esami a scelta. La quarta area, infine, è legata alla formazione collegata alla preparazione della tesi finale.



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