FONDAMENTI DI CHIMICA INDUSTRIALE

Il corso intende fornire le conoscenze di base di chimica industriale, dall’interpretazione dei diagrammi di processo ai materiali usati per le attrezzature, dalle materie prime, fonti energetiche ed utilities adoperate ai principali prodotti dell’industria chimica.

In particolare:

a) per quanto concerne la conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding), il corso si propone di far conoscere i concetti di base relativi ai fenomeni chimici di interesse industriale. 

b) per quanto concerne la capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding), il corso si propone di sviluppare la capacità di applicare le conoscenze chimiche nel contesto industriale per risolvere problematiche comuni all'industria chimica.

c) per quanto concerne l'autonomia di giudizio (making judgements), il corso si propone di fornire gli strumenti per stimare l'importanza del chimismo delle materie prime e delle fonti energetiche per la realizzazione dei più importanti prodotti dell'industria chimica.

d) per quanto concerne le abilità comunicative (communication skills), il corso si propone di sviluppare e/o migliorare le capacità di esporre concetti scientifici con proprietà di linguaggio adeguate ai contesti industriali.

e) per quanto concerne le capacità di apprendimento (learning skills), il corso si propone di dotare lo studente di un metodo di studio pragmatico che lo aiuti a lavorare sia autonomamente che in gruppo per un più facile inserimento all'interno dell'industria chimica. 

Lezioni frontali con esercizi numerici in aula sugli argomenti trattati. Durante ogni lezione è lasciato spazio agli studenti per domande e commenti, in modo da favorire l'interazione docente-studente e studente-studente.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus

1. L’INDUSTRIA CHIMICA 

L’industria chimica. Chimica di base e chimica fine. La chimica italiana nel contesto europeo e mondiale. Problematiche generali di un processo industriale. Diagrammi di processo.

2. ASPETTI TERMODINAMICI E CINETICI DI UN PROCESSO

Cenni su termodinamica e cinetica di un processo. Catalizzatori. Conversione, Selettività, Resa. Processi continui e discontinui.

3. MATERIE PRIME E FONTI ENERGETICHE

Petrolio e gas naturale: origine e composizione. Caratteristiche e classificazioni di un grezzo. Giacimenti e tecnologie di prospezione e perforazione. Frazioni del petrolio. Raffinazione e principali prodotti di raffineria. Carbone:  struttura e tipi di carbone. Distillazione secca. Produzione di gas di sintesi. Biomasse: origine ed applicazioni. Prodotti primi: produzione di olefine e syngas.

4. ACQUA PER L’INDUSTRIA E PER L’ALIMENTAZIONE

Proprietà dell’acqua. Il ciclo dell’acqua. Classificazione ed analisi. Requisiti ed usi dell’acqua per l’industria e per l’alimentazione umana. Principali trattamenti delle acque industriali.

5. MATERIALI PER L’INDUSTRIA

Materiali metallici: struttura e proprietà. Acciai e leghe metalliche. Diagramma di stato Fe-C. Corrosione metallica. Materiali non metallici: vetri, ceramici, leganti aerei ed idraulici.

6. ASPETTI AMBIENTALI DI UN PROCESSO

Fonti ed effetti di emissioni nocive. Principali inquinanti atmosferici. Trasformazioni in atmosfera. Smog fotochimico. Effetto serra. Piogge acide. Buco dell’ozono. Prevenzione e controllo dell'impatto ambientale e cenni di economia circolare.

7. PRODOTTI DELLA CHIMICA INDUSTRIALE

Detergenti. Fertilizzanti. 

Testi di riferimento

1. Appunti delle lezioni del docente

2. Fabrizio Cavani et al. - Fondamenti di Chimica industriale - Zanichelli (Ed. Aprile 2022)

Esame orale con esercitazioni numeriche.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le normative lo consentissero e le condizioni lo dovessero richiedere.

L’industria chimica. Chimica di base e chimica fine. La chimica italiana nel contesto europeo e mondiale. Problematiche generali di un processo industriale. Diagrammi di processo.

Termodinamica e cinetica di un processo. Catalizzatori. Conversione, Selettività, Resa. Processi continui e discontinui.

Petrolio e gas naturale: origine e composizione. Caratteristiche e classificazioni di un grezzo. Giacimenti e tecnologie di prospezione e perforazione. Frazioni del petrolio. Raffinazione e principali prodotti di raffineria. Carbone:  struttura e tipi di carbone. Distillazione secca. Produzione di gas di sintesi. Biomasse: origine ed applicazioni. Prodotti primi: produzione di olefine e syngas.

Proprietà dell’acqua. Il ciclo dell’acqua. Classificazione ed analisi. Requisiti ed usi dell’acqua per l’industria e per l’alimentazione umana. Principali trattamenti delle acque industriali.

Materiali metallici: struttura e proprietà. Acciai e leghe metalliche. Diagramma di stato Fe-C. Corrosione metallica. Materiali non metallici: vetri, ceramici, leganti aerei ed idraulici.

Fonti ed effetti di emissioni nocive. Principali inquinanti atmosferici. Trasformazioni in atmosfera. Smog fotochimico. Effetto serra. Piogge acide. Buco dell’ozono.

Detergenti. Fertilizzanti.