INNOVATION IN UNIT OPERATIONS - IMPIANTI CHIMICI INNOVATIVI

Ingegneria Alimentare - Food Engineering INNOVATION IN UNIT OPERATIONS - IMPIANTI CHIMICI INNOVATIVI

0622800014
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ALIMENTARE
2016/2017



ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
PROPRIETÀ DEI SISTEMI IN CONDIZIONI PROSSIME AL PUNTO CRITICO. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO CON FLUIDI SUPERCRITICI. PRINCIPI E MODELLAZIONE DELLA ESTRAZIONE SOLIDO-FLUIDO SUPERCRITICO, LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO, SOLIDO-LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO. PRINCIPI E MODELLAZIONE DI PROCESSI DI CRISTALLIZZAZIONE CONVENZIONALE E IN PROSSIMITÀ DEL PUNTO CRITICO. CENNI DI REATTORI CHIMICI ED ENZIMATICI AD ALTA PRESSIONE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA:
CAPACITÀ DI ANALISI DEL FUNZIONAMENTO DELLE OPERAZIONI UNITARIE OGGETTO DEL CORSO. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA: CAPACITÀ DI PROGETTAZIONE DELLE OPERAZIONI OGGETTO DEL CORSO.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA:
CAPACITÀ DI OPERARE SU UN IMPIANTO UTILIZZANTE FLUIDI SUPERCRITICI.

CAPACITÀ TRASVERSALI - ABILITÀ COMUNICATIVE:
IL CORSO MIRA A MIGLIORARE IL LINGUAGGIO TECNICO DEGLI STUDENTI E LA LORO CAPACITÀ COMUNICATIVA NELL'AMBITO DELLA PROGETTAZIONE E SVILUPPO DELLE OPERAZIONI UNITARIE.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI, SPECIALIZZANDOLI ALL’ARGOMENTO SPECIFICO IN ESAME.
Prerequisiti
PER IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE DI BASE, E CONOSCENZE RELATIVE AGLI EQUILIBRI CHIMICI E AI BILANCI DI MATERIA, ENERGIA E QUANTITÀ DI MOTO E TERMODINAMICA DI BASE.
Contenuti
-OPERAZIONI CLASSICHE E LORO LIMITI
SELETTIVITÀ LIMITATA, INQUINAMENTO DA SOLVENTI ORGANICI. INNOVAZIONI ED OPERAZIONE SOTTO PRESSIONE. OPERAZIONI SOLVENT-LESS.

-PROPRIETÀ DEI SISTEMI SOTTO PRESSIONE IN CONDIZIONI PROSSIME AL PUNTO CRITICO
CHE COSA È UN FLUIDO SUPERCRITICO? ANDAMENTO DELLA DENSITÀ. EQUAZIONI DI STATO CUBICHE: PENG-ROBINSON, REDLICK-KWONG, ALTRE EQUAZIONI DI STATO: BENDER. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. SOLUBILITÀ DI SISTEMI BINARI E SISTEMI TERNARI. TECNICHE DI MISURA DELLA SOLUBILITÀ E DEGLI EQUILIBRI SOTTO PRESSIONE: STATICO ANALITICO, SINTETICO, DINAMICO. EQUILIBRI LIQUIDO VAPORE AD ALTA PRESSIONE. ESEMPI DI COMPORTAMENTI DI FASE POSSIBILI PER SISTEMI BINARI E TERNARI. SISTEMI COMPLESSI. PROPRIETÀ DI TRASPORTO: VISCOSITÀ, DIFFUSIVITÀ. TENSIONE SUPERFICIALE. TRASPORTO DI MATERIA E DI ENERGIA IN FLUIDI DENSI. CALCOLO DI COEFFICIENTI DI TRASPORTO DI CALORE E DI MATERIA. IDRODINAMICA DI FLUIDI DENSI.

-ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO
ISOTERME DI EQUILIBRIO, BILANCI DI MATERIA. BREAKTHROUGH E DISPLACEMENT. PRESSURE SWING ADSORPTION. ADSORBIMENTO/DESORBIMENTO IN CONDIZIONI SUPERCRITICHE. ESEMPI DI APPLICAZIONE: ADSORBIMENTO DI MISCELE DI TERPENI SU GEL DI SILICE.

-ESTRAZIONE SOLIDO-FLUIDO SUPERCRITICO
ESTRATTORI A LETTO FISSO. RELAZIONI DI EQUILIBRIO, BILANCI DI MATERIA. MECCANISMI CONTROLLANTI. SEPARAZIONE FRAZIONATA. ESTRAZIONE A STADI. ESEMPI DI APPLICAZIONE: ESTRAZIONE DA MATRICI VEGETALI DI OLII ESSENZIALI, OLIO DI SEMI, PRINCIPI FARMACEUTICI. MODELLAZIONE MATEMATICA E DI PROCESSI DI ESTRAZIONE/ADSORBIMENTO. ESEMPI

-ESTRAZIONE LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO (FRAZIONAMENTO)
I DIAGRAMMI TRIANGOLARI APPLICATI AI SISTEMI SOTTO PRESSIONE. COSTRUZIONE A GRADINI. ESEMPI DI APPLICAZIONE: FRAZIONAMENTO ESANO-OLIO DI SOIA, FRAZIONAMENTO ACQUA-ACIDO ACETICO, RIGENERAZIONE DI OLII FRITTI.

-ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO-FLUIDO SUPERCRITICO: LA SPRAY EXTRACTION
CAMPO DI APPLICABILITÀ DEL PROCESSO: SOLIDO INSOLUBILE NEL FLUIDO. ANALISI DEI PARAMETRI CHE CONTROLLANO IL PROCESSO. ESEMPI DI APPLICAZIONE: LECITINA DI SOIA, PROTEINE DAL TABACCO, PURIFICAZIONE ACIDO CITRICO, PURIFICAZIONE DI PRINCIPI FARMACEUTICI

-CRISTALLIZZAZIONE
LA CRISTALLIZZAZIONE CLASSICA ED I SUOI LIMITI: VELOCITÀ DI SOVRASSATURAZIONE, CONTROLLO DELLE DIMENSIONI DELLE PARTICELLE E DELLA DISTRIBUZIONE GRANULOMETRICA. CONFRONTO CON I PROCESSI DI CRISTALLIZZAZIONE SUPERCRITICI: ESPANSIONE RAPIDA DI UNA SOLUZIONE SUPERCRITICA (RESS), FORMAZIONE DI PARTICELLE DA UNA SOLUZIONE SATURATA CON GAS (PGSS), PRECIPITAZIONE PER ANTISOLVENTE SUPERCRITICO (SAS), ATOMIZZAZIONE ASSISTITA DA FLUIDO SUPERCRITICO (SAA). PRODUZIONE DI MICRO E NANOPARTICELLE. ESEMPI DI APPLICAZIONE: PRODUZIONE DI PRECURSORI DI SUPERCONDUTTORI E CATALIZZATORI, COLORANTI, PRODOTTI FARMECEUTICI INALABILI E INIETTABILI, POLIMERI. COPRECIPITAZIONE ED IMPREGNAZIONE.

-REATTORI CHIMICI AD ALTA PRESSIONE
VANTAGGI DELL'UTILIZZO DI FLUIDI SUPERCRITICI COME MEZZO DI REAZIONE. REAZIONI IN CATALISI ETEROGENEA CON FLUIDI SUPERCRITICI. REAZIONI ENZIMATICHE CON FLUIDI SUPERCRITICI. ENZIMI E CINETICHE DI REAZIONE ENZIMATICHE ATTIVITÀ E STABILITÀ DEGLI ENZIMI IN FLUIDI SUPERCRITICI. EFFETTO DELL'ATTIVITÀ DELL'ACQUA. EFFETTO DELLA PRESSIONE. EFFETTO DELLA TEMPERATURA. REATTORI ENZIMATICI CON FLUIDI SUPERCRITICI E VALUTAZIONE ECONOMICA DEL PROCESSO. ARRICCHIMENTO IN ENANTIOMERI
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE ED ESERCITAZIONI IN LABORATORIO. DURANTE LE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO SI PRESENTANO I PROCESSI INNOVATIVI E LE RELATIVE APPARECCHIATURE, UTILI PER SVARIATE APPLICAZIONI, DAL CAMPO ALIMENTARE, A QUELLO FARMACEUTICO, DA QUELLO BIOMEDICALE FINO A QUELLO AMBIENTALE.
Verifica dell'apprendimento
METODI DI VALUTAZIONE
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI AVVERRÀ MEDIANTE UN COLLOQUIO ORALE INDIVIDUALE.
LA VALUTAZIONE ACCERTERÀ LA COMPRENSIONE DELLE PROBLEMATICHE AFFRONTATE DURANTE IL CORSO E DELLE LOGICHE TECNICHE ED ECONOMICHE ALLA BASE DELL'UTILIZZO DELLE OPERAZIONI UNITARIE INNOVATIVE. TALE ACCERTAMENTO VALUTERA' ANCHE LA PRECISIONE DEL LINGUAGGIO TECNICO ESIBITA DALL’ALLIEVO ED ALLA SUA CAPACITÀ DI INTERPRETARE E COLLEGARE LE COMPETENZE ASSIMILATE.
Testi
MATERIALE DIDATTICO FORNITO DAL DOCENTE
Altre Informazioni
LEZIONI IN LINGUA INGLESE.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-03-11]