UNIVERSITÀ DI PISA FACOLTÀ DI INGEGNERIA

Corso di laurea in

INGEGNERIA CHIMICA

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INDICE

PRESENTAZIONE DELLA LAUREA TRIENNALE 3 Introduzione 3

Il percorso formativo 4 1. GLI ORGANI E LE COMMISSIONI DEL CORSO DI LAUREA TRIENNALE 5

Il consiglio di Corso di Laurea Il Presidente Il coordinatore didattico Le Commissioni

2. LE STRUTTURE DI RIFERIMENTO 6 3. L'OFFERTA DIDATTICA DELLA LAUREA TRIENNALE 7

I periodi di lezione e di esame I crediti L'organizzazione didattica Il tirocinio La prova finale

4. IL MANIFESTO 2007-2008 10

5. I PROGRAMMI DEGLI INSEGNAMENTI 12

Matematica Fondamenti Chimici delle Tecnologie I e Laboratorio Chimico Disegno tecnico Industriale Istituzioni Matematiche Fisica Generale Termodinamica dell'Ingegneria Chimica Scienza e Tecnologia dei Materiali Sistemi Energetici Fondamenti Chimici delle Tecnologie II Impianti Chimici I Meccanica dei Solidi Principi di Ingegneria Chimica Fondamenti di Chimica Industriale Chimica Industriale Inorganica Fondamenti di Ingegneria delle Reazioni Chimiche Istituzioni di Biochimica Processi Biologici Industriali Materiali Metallici Corrosione e Protezione dei Materiali Metallici Laboratorio di Scienza e Tecnologia dei Materiali Laboratorio di Corrosione e Protezione dei Materiali Metallici Economia e Gestione Aziendale Complementi di Economia e Gestione Aziendale Elettrotecnica Chimica Industriale Organica Strumentazione e Controllo dei Processi Chimici Impianti Chimici II Impianti per la Tutela dell'Ambiente

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Ingegneria Chimica Ambientale Materiali Polimerici Biomateriali Chimica Industriale

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PRESENTAZIONE DELLA LAUREA TRIENNALE

Introduzione

Il corso di laurea triennale in Ingegneria Chimica nasce da un attento studio degli interessi

mostrati dai diversi portatori d’interesse (mondo del lavoro, scuole superiori, famiglie, corso di laurea specialistica in ingegneria chimica…), e dall’esperienza formativa pluriennale del precedente corso di laurea quinquennale di uguale denominazione. A tal scopo, il corso di laurea in Ingegneria Chimica è stato progettato con lo scopo di preparare risorse umane capaci di adattarsi ai cambiamenti tecnologici dell’industria e alle esigenze del settore pubblico e sociale, nell’epoca della flessibilità, della competizione globale e della qualità totale. Al laureato in Ingegneria Chimica dell’Università di Pisa si vuole impartire, quindi, una buona preparazione culturale, sia scientifica di base che professionale specifica, che gli consenta di affrontare con adeguata capacità critica le problematiche legate alla varietà dei processi, alla conduzione di impianti e al conseguimento di standard di sicurezza e di impatto ambientale.

Notevole rilievo viene dato, all’interno del percorso formativo in Ingegneria Chimica; a quelle attività didattiche non tradizionali o di “aula”, attraverso le quali lo studente può calarsi nella concreta realtà produttiva ed interagire con lavoratori ed imprenditori. Infatti, si vuole dare importanza a quelle conoscenze “trasversali” che permetteranno allo studente di affrontare, in futuro, con maggiore consapevolezza le problematiche della realtà produttiva.

Gli sbocchi professionali dell’ingegnere chimico sono quindi molteplici. Oltre alla tradizionale industria chimica e petrolchimica, negli ultimi anni l’Ingegnere Chimico, grazie alla formazione “trasversale”, si è facilmente inserito in settori produttivi diversi quali ad esempio l’alimentare, il farmaceutico, la produzione cartaria, l’industria metallurgica, quella tessile, quella conciaria, nelle aziende di erogazione di servizi quali ad esempio acqua, gas, energia, trattamento di rifiuti, o in società di progettazione.

Il percorso formativo Il Corso di Laurea triennale in Ingegneria Chimica si propone di impartire da un lato una solida

preparazione di base e dall’altro una preparazione professionale specifica. A differenza del “vecchio” Corso di Laurea quinquennale, che mirava ad una preparazione professionale a largo raggio, l’obiettivo del corso di laurea triennale è quello di preparare un laureato che possa entrare immediatamente nel mercato del lavoro nel settore specifico in cui si è formato. Nello stesso tempo, tuttavia, il laureato triennale deve essere anche in grado di riconvertirsi rapidamente per affrontare i problemi legati ad altri settori dell’industria chimica. Per far questo, il Corso di Laurea in Ingegneria Chimica comprende alcuni corsi fondamentali, che devono essere seguiti da tutti gli studenti e da corsi più specifici, questi ultimi articolati in tre curricula (Curriculum Generale, Curriculum Ambientale, Curriculum Materiali). I corsi a comune sono a) quelli di base, cioè matematica, fisica e chimica, b) gli insegnamenti fondamentali per l’ingegneria chimica, cioè termodinamica, fenomeni di trasporto, scienza dei materiali e impianti chimici e c) gli insegnamenti che si reputano necessari alla formazione di un ingegnere industriale, cioè disegno tecnico industriale, meccanica dei solidi, sistemi energetici, economia e gestione aziendale e elettrotecnica.

I curricula si differenziano per la presenza di insegnamenti caratterizzanti. Tali insegnamenti mirano all’approfondimento dello studio dei processi e degli impianti dell’industria chimica per il curriculum generale, a quello della sicurezza e della salvaguardia dell’ambiente per il curriculum ambientale e a quello della formulazione e della produzione di materiali per il curriculum materiali.

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Il piano di studio prevede anche 2 corsi a scelta ed il tirocinio con prova finale, per complessivi 27 crediti formativi su 1801. I corsi relativi al settore cartario sono tenuti nelle sedi specifiche e cioè a Lucca, presso il consorzio Celsius (Società Lucchese per la Formazione e gli Studi Universitari).

Il tirocinio previsto alla fine del corso di laurea consiste in un lavoro di 2-3 mesi a tempo pieno, con lo scopo di apprendere un metodo di lavoro applicabile in ambito industriale. Il tirocinio può essere svolto in un laboratorio di ricerca dell’Università o anche in aziende o laboratori di ricerca esterni, con la supervisione di uno o più relatori, di cui almeno uno deve essere un docente appartenente al Corso di laurea. Infine, il lavoro di tirocinio viene descritto in una tesi di laurea e presentato in una prova finale.

Nella tabella seguente si presenta un breve riassunto del piano di studio della laurea triennale in Ingegneria Chimica, mentre una descrizione più dettagliata.si può trovare nel manifesto.

In totale, il Corso di Laurea in Ingegneria Chimica richiede 180 CFU. Di questi, come si vede

dalla tabella, un terzo circa si riferisce ad insegnamenti di base, un terzo a corsi ingegneristici fondamentali e un terzo ad insegnamenti professionali caratterizzanti. Di questi, circa la metà (27 CFU) sono dedicati a corsi con una forte connotazione professionale (i moduli professionalizzanti), cui fa seguito un tirocinio da svolgersi in impianto e una prova finale.

1 Il numero di Crediti Formativi Unitari (indicati come CFU) associati ad un corso corrispondono al suo “peso”. 1

CFU corrisponde a circa 9 ore di lezione cosiddette “frontali” e dunque 12 CFU corrispondono grossomodo ad un vecchio corso annuale.

Tabella riassuntiva del corso di laurea in ingegneria chimica

CFU Corsi di base Matematica, fisica e chimica 54 Corsi fondamentali dell’ingegneria chimica

Termodinamica, fenomeni di trasporto, scienza dei materiali, impianti chimici

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Corsi ingegneristici “generici” Disegno tecnico industriale, meccanica dei solidi, sistemi energetici, economia e gestione aziendale, elettrotecnica

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Lingua inglese 3 Corsi caratterizzanti Corsi specifici dei curricula 36 Corsi a scelta dello studente Insegnamenti opzionali 12 Tirocinio e prova finale 15 TOTALE 180

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1. GLI ORGANI E LE COMMISSIONI IL CONSIGLIO - Il consiglio di Corso di Laurea in Ingegneria Chimica è composto dai docenti titolari e affidatari di

insegnamenti per l’a.a. di riferimento in base alla programmazione didattica definita annualmente. Ne fanno parte inoltre il Coordinatore Didattico e i Rappresentanti degli studenti.

Spetta al Consiglio di Corso di Laurea: - Organizzare e coordinare le attività di insegnamento del Corso di laurea, in particolare elaborare il

manifesto e la programmazione didattica. - Esaminare e approvare i piani di studio proposti dagli studenti. - Avanzare proposte di professori a contratto, nell'ambito della programmazione didattica. - Formulare per il Consiglio di Facoltà proposte e pareri in merito alle modifiche statutarie attinenti al

Corso di laurea, alla richiesta, destinazione e chiamata di posti in organico di professori di ruolo e di ricercatori per gli insegnamenti impartiti nel corso di laurea.

IL PRESIDENTE Il presidente del Corso di Laurea in Ingegneria Chimica è il Professor Roberto Mauri, coadiuvato dal Vice Presidente, Professor Leonardo Tognotti. Spetta al Presidente di Corso di laurea: - Convocare e presiedere il Consiglio di Corso di laurea. - Adottare provvedimenti di urgenza su argomenti afferenti alle competenze del Consiglio di CdL

sottoponendoli allo stesso, per ratifica, nella prima adunanza successiva. - Partecipare alle riunione del comitato di presidenza della Facoltà. - Predisporre la relazione annuale sull'attività didattica. - Sovrintendere alle attività del CdL e vigilare, su eventuale delega del Preside, al regolare svolgimento

delle stesse. - Proporre al Preside la commissione per il conseguimento del titolo accademico. IL COORDINATORE DIDATTICO Dott.ssa Giovanna Nencioni Supporta il Presidente nella gestione del Corso di Laurea; coadiuva gli studenti nelle loro scelte didattiche; svolge funzioni di orientamento e di coordinamento. Sede: presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali tel 050/511205; e-mail: g.nencioni@ing.unipi.it LE COMMISSIONI Presso il Corso di laurea sono attive le seguenti commissioni. Commissione didattica paritetica La commissione didattica paritetica è formata dai rappresentanti degli studenti nel consigliuo di CdL, da un pari numero di garanti e dal Presidente di CdL che la presiede. La commissione ha il compito di individuare, impostare e ottimizzare gli obiettivi didattici del CdL, coordinare i programmi dei singoli corsi e valutare possibili miglioramenti del processo formativo. In particolare, la commissione didattica paritetica esprime un parere sulla programmazione didattica annuale e sulla compatibilità tra i crediti assegnati alle attività formative e gli obiettivi formativi del CdL. La commissione didattica paritetica,

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presieduta dal Presidente di CdL, Prof. Mauri Roberto, è composta dai rappresentanti degli studenti nel CdL (Favilla Laura, Corso Marta, Tringali Salvatore e Cassar Giovanni) e da un pari numero di docenti garanti (Vitolo Sandra, Magagnini Pierluigi, Solina Adriano e Culla Carlo). Commissione laboratori La commissione ha il compito di monitorare e supportare le attività di laboratorio degli insegnamenti propri del CdL, gestendo i fondi per le attività di laboratorio assegnati al CdL ed è composta dai docenti: Lupinacci Domenico e De Sanctis Massimo. Commissione di autovalutazione La commissione di autovalutazione ha il compito di monitorare l'andamento del CdL per garantire l'erogazione efficace ed efficiente della didattica e dei servizi di supporto. Si avvale di procedure definite dall'Ateneo, quali la rilevazione della soddisfazione degli studenti attraverso la distribuzione, prima, e l'elaborazione, poi, dei questionari di valutazione degli studenti. Inoltre, la commissione di autovalutazione ha curato la compilazione del formulario per la richiesta di accreditamento della regione Toscana e la stesura del rapporto di autovalutazione previsto dal modello CampusOne della CRUI per l'accreditamento del CdL. La commissione è composta dai docenti S. Vitolo, L. Tognotti e R. Mauri. 2. LE STRUTTURE DI RIFERIMENTO Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Direttore: Professor Roberto Tartarelli Sede Principale: Via Diotisalvi 2, 56126 Pisa Telefono: (050) 511 111 Fax: (050) 511 266 http://diccism.ing.unipi.it/ Centro di Servizi Informatici della facoltà di Ingegneria Via Giunta Pisano 28, 56126 Pisa Telefono e fax: (050) 553 594 Presidente: Prof.ssa Gigliola Vaglini Direttore Operativo: Dott.sa Daniela Dorbolò Orario di apertura: lunedì - venerdì: 8,30 - 19,00; sabato: 8,30 - 12,30. Email: service@ing.unipi.it http://www.ing.unipi.it/sifi Centro Bibliotecario Via Diotisalvi 2, 56126 Pisa Telefono: (050) 553 604 Fax: (050) 555 057 Presidente: Prof. Giuseppe Forasassi Direttore Operativo: Dott.sa Edith Moscatelli Orario di apertura: lunedì - venerdì: 8,15 - 19,45; sabato: 9,00 - 13,00. Email: library@ing.unipi.it http://biblioteca.ing.unipi.it

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3. L'OFFERTA DIDATTICA I PERIODI DI LEZIONE E DI ESAME Le lezioni si svolgono in due periodi di 12 settimane ciascuno, secondo il seguente calendario: Iº periodo di 12 settimane

IIº periodo di 12 settimane

Gli appelli di esame saranno tre nel periodo gennaio- febbraio, tre nel periodo giugno-luglio e gli appelli di settembre. Sono previsti due appelli straordinari, riservati a studenti fuori corso e con sola prova orale (con prova scritta già effettuata, qualora prevista), da tenersi nei mesi di novembre ed aprile. I CREDITI Il carico di lavoro dello studente viene pesato attraverso i crediti . Il credito formativo (CFU) è la misura del volume di lavoro di apprendimento, richiesto ad uno studente in possesso di adeguata preparazione iniziale, per l'acquisizione di conoscenze ed abilità nelle attività formative previste dall’ordinamento didattico del Corso di Studio. Ad ogni credito corrispondono 25 ore di lavoro complessivo per lo studente, che comprende sia le lezioni e le esercitazioni in aula e in laboratorio (attività frontali), sia lo studio individuale, sia altri tipi di attività formative come il tirocinio. La quantità media di lavoro di apprendimento svolto in un anno da uno studente impegnato a tempo pieno negli studi universitari è convenzionalmente fissata in 60 crediti. Ad ogni attività formativa è associato un certo valore in crediti, che vengono acquisiti con il superamento di un esame o con altra forma di verifica del profitto, e non sostituiscono il voto. Secondo la regola generale stabilita dalla Facoltà, i crediti assegnati alle attività frontali hanno la seguente corrispondenza: per lezioni o esercitazioni svolte in aula, un credito comporta 8,3 ore in aula e 16,6 ore di studio individuale; per le esercitazioni sperimentali svolte in laboratorio un credito comporta 12,5 ore in laboratorio e 12,5 ore di studio individuale. In questo modo un corso di 12 crediti corrisponde a 100 ore di didattica frontale, uno di 6 crediti a 50 ore. L’ORGANIZZAZIONE DIDATTICA Il Corso di Laurea in Ingegneria Chimica prevede tre curricula, generale, materiali e ambientale e si articola su 18/19 esami. Come preparazione propedeutica alle discipline applicative del settore chimico è prevista una formazione di tipo fisico- matematico che è comune a tutti gli ingegneri, alla quale si aggiungono discipline chimiche, elettriche ed economiche, intese a fornire all’allievo una preparazione di base ad ampio spettro. L’attività didattica di ogni insegnamento consiste in lezioni teoriche ed esercitazioni, molte delle quali sono di natura sperimentale. Tutte le lezioni, compresi i laboratori sperimentali, si svolgono nella sede di Ingegneria in Via Diotisalvi 2. IL TIROCINIO L’attività di tirocinio rappresenta una tappa fondamentale per concludere il percorso formativo della laurea in Ingegneria Chimica, così come previsto dal D.M.509/99, ed è di particolare importanza per quegli studenti che intendono entrare nel mondo del lavoro con il titolo triennale. Lo scopo di questa attività formativa è quello di consentire allo studente l’applicazione delle competenze acquisite, in forma autonoma e creativa, a problematiche di interesse applicativo ed industriale. Lo studente può optare tra uno tirocinio e lo svolgimento di una attività applicativa di natura professionale.

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Il tirocinio prevede la permanenza e lo svolgimento di mansioni operative in un ambiente in cui si svolgano attività connesse alla professione di Ingegnere Chimico, per un periodo congruo con il numero di crediti a disposizione. Il tirocinio deve sviluppare tematiche approvate dal Consiglio di Corso di Studio e può essere svolto presso aziende, associazioni o enti operanti nei campi di interesse dell’Ingegneria Chimica. A tale scopo, il Corso di Studio favorisce la promozione di appositi accordi e convenzioni e predispone annualmente un piano dell’offerta dei tirocini disponibili. L’attività applicativa può consistere in un lavoro professionale su di un qualsiasi tema di interesse per l’Ingegneria Chimica (ad esempio: di tipo sperimentale, progettuale, processistico, organizzativo, impiantistico, etc.), che può essere anche concordato con aziende, associazioni ed enti esterni al mondo accademico. Il tema deve essere preventivamente approvato dal Consiglio di Corso di Studio e richiedere, per lo svolgimento, un impegno congruo con il numero di crediti a disposizione. Il lavoro può essere in particolare svolto presso i laboratori didattici e scientifici del Dipartimento di Ingegneria Chimica. Il tirocinio, che ha un valore di 9 CFU, viene assegnato allo studente che abbia maturato un numero di crediti superiore a 120. Al termine del tirocinio il relatore interno, sentito, nel caso di tirocinio aziendale, il parere del relatore esterno, redige una breve relazione sul lavoro svolto dallo studente, con un giudizio che può essere ottimo (O), buono (B), discreto (D) o sufficiente (S). Tale valutazione si riferisce esclusivamente al lavoro di tirocinio e non alla qualità dell'elaborato finale. Alla fine, il Presidente di CdL provvederà alla verbalizzazione del tirocinio sia sullo statino che sul libretto (da effettuarsi al massimo entro 15 giorni dall'appello di laurea). LA PROVA FINALE La prova finale è il nuovo termine con cui viene definita, a seguito della riforma universitaria, l’esame di laurea. La prova finale ha la finalità di consentire una valutazione del grado di maturità tecnica e di autonomia operativa in campo professionale raggiunta dall’allievo. Essa consiste nella esposizione e discussione di un elaborato scritto o di un progetto che riassuma i risultati del lavoro condotto dallo studente nell’ambito di un tirocinio in aziende o laboratori di ricerca, oppure nello svolgimento di un tema assegnato, di complessità adeguata al numero di crediti a disposizione, pari a 6. Lo studente svolgerà il lavoro con la supervisione di uno o più tutori, tra i quali almeno un docente appartenente al corso di laurea. Nella valutazione della prova finale sarà presa in considerazione, oltre la quantità e la qualità del lavoro svolto, la capacità di sintesi e la qualità della presentazione in forma scritta ed orale delle attività svolte. Per sostenere la prova finale lo studente deve aver sostenuto tutti gli esami previsti nel suo piano di studio, aver terminato il periodo di tirocinio ed essere in regola con il pagamento di tasse e contributi dovuti. Le date della prova finale vengono definiti dalla Segreteria Didattica della Presidenza di Facoltà, in accordo con il Presidente del Corso di laurea. Le scadenze che lo studente deve rispettare sono le seguenti: � presentare domanda di prova finale, alla segreteria studenti, almeno 30 giorni prima della prova

finale. � consegnare l’agenda di tirocinio, al presidente del corso di laurea, almeno 15 giorni prima della prova

finale, � consegnare il libretto universitario e il nulla-osta della biblioteca presso la segreteria studenti della

facoltà almeno 15 giorni prima della prova finale. � Consegnare copia della tesi ai relatori, ed una copia (sia cartacea che su CD) presso la biblioteca del

dipartimento. Il voto finale di laurea viene calcolato con il seguente algoritmo:

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V= M+R+C, dove: V è il voto finale di laurea in centodiecesimi, M è la media dei voti degli esami obbligatori (gli esami a scelta non contano), ponderata secondo i crediti, riportata in centodiecesimi, R è la valutazione della qualità del lavoro di tirocinio svolto, espressa dai relatori (massimo 7 punti), C è la valutazione della qualità dell’esposizione e dei contenuti della tesi definita dalla Commissione (massimo 4 punti). Per il calcolo della media gli esami con votazione 30 e lode sono considerati pari a 31.

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4. IL MANIFESTO 2007-2008

I ANNO Insegnamenti CFU Periodo Docente

Disegno Tecnico Industriale 6 I C. Culla Fondamenti Chimici delle Tecnologie I 12 I D. Lupinacci Matematica 12 I Beirao Da Veiga Fisica Generale 12 II D. Leporini

Istituzione di Matematiche 12 II L.Aceto Termodinamica dell’Ingegneria Chimica 6 II C. Rizzo

II ANNO

Insegnamenti CFU Periodo Scienza e Tecnologia dei Materiali 9 I A. Lazzeri Sistemi Energetici 6 I R. Lensi Fondamenti Chimici delle Tecnologie II 6 II E. Chiellini Impianti Chimici I 6 II C. Nicolella Meccanica dei Solidi 6 II R. Del Corso

Curriculum generale Principi di Ingegneria Chimica 9 I R. Mauri Fondamenti di Ingegneria delle Reazioni Chimiche(1) 6 I A. Brambilla Fondamenti di Chimica Industriale e Chimica Industriale Inorganica(2) 12 II S. Vitolo e P. Magagnini

Curriculum ambientale Principi di Ingegneria Chimica Ambientale 12 I R. Mauri Istituzioni di Biochimica e Processi Biologici Industriali(2) 12 II G. Andrich e M.Seggiani Prova di Conoscenza della Lingua Inglese 3

Curriculum materiali Principi di Ingegneria Chimica 9 I R. Mauri Laboratorio di Sc. e Tecn. Mat. e Lab. di Corros. e Protez. Materiali(2) 6 I e II A. Lazzeri e M. De Sanctis Materiali Metallici e Corrosione e Protezione dei Materiali Metallici(2) 12 II M. De Sanctis

III ANNO

Insegnamenti CFU Periodo Docente Economia e Gestione Aziendale 6 I Elettrotecnica 6 II S. Barmada

Tirocinio 9 Prova Finale 6

Curriculum generale Attività a Scelta dello Studente 12 Chimica Industriale Organica 6 I P. Magagnini Strumentazione e Controllo Proc. Chim. e Impianti Chimici II (2) 12 I C. Scali e E. Brunazzi

Prova di Conoscenza della Lingua Inglese 3 Curriculum ambientale

Attività a Scelta dello Studente 9 Impianti Chim. per la Tutela dell’Ambiente e Ing. Chimica Ambientale(2)

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L. Tognotti e L. Petarca Strumentazione e Controllo dei Processi Chimici 6 I C. Scali Chimica Industriale 6 I M. Paci

Curriculum materiali Attività a Scelta dello Studente 12 Chimica Industriale 6 I M. Paci Materiali Polimerici e Biomateriali(2) 12 I e II G. Polacco e D.Silvestri

Prova di Conoscenza della Lingua Inglese 3

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Corsi consigliati come attività a scelta dello studente Insegnamenti CFU Periodo

Complementi di Economia e Gestione Aziendale 6 I Strumentazione Industriale Chimica 6 II L. Petarca Tecnologie Chimiche Speciali 6 II M. Bartolozzi Complementi di Principi di Ingegneria Chimica 3 II V. Tricoli Tecnologie Chimiche per l’Industria della Carta 6 II Presso Celsius Impianti Chimici per l’Industria della Carta 6 II Presso Celsius Note (1) Insegnamento integrato con Impianti Chimici I. (2) Insegnamenti integrati. Precedenze tra esami [tra parentesi gli esami propedeutici] Chimica Industriale [Fondamenti Chimici delle Tecnologie I e II]. Chimica Industriale Organica [Fondamenti Chimici delle Tecnologie I e II]. Elettrotecnica [Fisica Generale]. Fondamenti di Chimica Industriale e Chimica Industriale Inorganica [Fondamenti Chimici delle Tecnologie I e Termodinamica dell’Ingegneria Chimica]. Fondamenti delle Reazioni Chimiche [Principi dell’Ingegneria Chimica]. Impianti Chimici I [Principi dell’Ingegneria Chimica]. Impianti chimici per la tutela dell’ambiente e Ingegneria Chimica Ambientale [Impianti Chimici I]. Istituzioni di Biochimica e Processi Biologici Industriali [Fondamenti Chimici delle Tecnologie I e II]. Materiali Metallici e Corrosione e Protezione dei Materiali Metallici [Scienze e Tecnologie dei Materiali]. Materiali Polimerici e Biomateriali [Scienze e Tecnologie dei Materiali]. Meccanica dei Solidi [Matematica] Principi di Ingegneria Chimica [Termodinamica dell’Ingegneria Chimica]. Principi di Ingegneria Chimica Ambientale [Termodinamica dell’Ingegneria Chimica]. Scienze e Tecnologie dei Materiali [Fondamenti Chimici delle Tecnologie I]. Sistemi Energetici [Termodinamica dell’Ingegneria Chimica]. Strumentazione e Controllo dei Processi Chimici / Impianti Chimici II [Impianti Chimici I].

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PROGRAMMI DEGLI INSEGNAMENTI DELLA LAUREA TRIENNALE

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MATEMATICA Docente: Prof. Beirao da Veiga

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FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE I E LABORATORIO CHIMICO Insegnamento integrato Docente: Prof. Domenico Lupinacci Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel 050 511231 Fax 050 511266 Email: d.lupinacci@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Il modulo di Fondamenti Chimici delle Tecnologie I si propone di fornire nozioni utili per: comprensione della struttura della materia a livello molecolare e alla sua correlazione con le proprietà in massa; impostazione di bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari; comprensione dei parametri e leggi fondamentali che regolano i cambiamenti di stato della materia; comprensione delle leggi che regolano la conversione dell’energia chimica in energia termica ed energia elettrica. Il modulo di Laboratorio Chimico si propone di portare gli allievi a contatto con semplici esperienze formative sulle principali classi di reazioni inorganiche e con alcune tecniche analitiche. PROGRAMMA DEL CORSO Modulo di Fondamenti Chimici delle Tecnologie I: - Strutturistica atomica e legame chimico. - Formule chimiche di composti organici ed inorganici. - Stati di aggregazione della materia e passaggi di stato. - Reazioni chimiche: stechiometria, termodinamica e cinetica. - Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. - Elettrochimica: pile ed accumulatori. Modulo di Laboratorio Chimico: - Reazioni in soluzione acquosa. - Reazioni acido-base. - Titolazioni acido-base. - Reazioni di precipitazione. - Dissoluzione di precipitati. - Reazioni di ossidoriduzione. - Reazioni di spostamento con formazione di gas. - Prove sperimentali di elettrolisi - Utilizzazione di celle galvaniche. - MATERIALE DIDATTICO • D. A. McQuarrie, P. A. Rock “Chimica Generale”, Ed. Zanichelli (Bologna). • P. Silvestroni “Fondamenti di Chimica”, Ed. Veschi (Roma) MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME

Prova scritta + Prova orale

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DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE Docente: Prof. Ing. Carlo Culla Sede: Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione Tel.:050836680 Fax: 050836665 e-mail: culla@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Il corso ha lo scopo di far acquisire agli allievi la capacità professionale di leggere ed estendere in modo autonomo e completo i disegni di complessivo e di particolare caratteristici dell'ingegneria industriale. Parte fondamentale del corso sono le esercitazioni, che sono svolte durante due delle cinque ore set-timanali e sono coordinate con gli argomenti che progressivamente vengono svolti a lezione. Esse consistono nella estensione da parte degli allievi di tavole grafiche che devono essere presentate al docente per la correzione ed approvazione nel corso della esercitazione seguente. Tecniche di modellazione CAD 3D vengono utilizzate per migliorare l'apprendimento didattico dello studente e per avviarlo all'utilizzo dei nuovi strumenti legati al Disegno Assistito dal Calcolatore. PROGRAMMA DEL CORSO Rappresentazione Proiezioni ortogonali col metodo di Monge: Proiezioni ortogonali di punti, rette, piani e solidi contornati da superfici a semplice e doppia curvatura. Metodi di trasformazione delle proiezioni. Sezioni con piani e determinazione della vera grandezza delle entità geometriche. Proiezioni assonometriche. Disegno tecnico industriale: Normativa ISO ed UNI sulla rappresentazione di componenti e particolari meccanici. Disegno Assisitito dal Calcolatore: Utilizzo di tecniche CAD per la visualizzazione di solidi geometrici e delle loro viste e sezioni con piani. Quotatura Generalità sulla quotatura: Cenni sui materiali e sulle tecnologie di fabbricazione. Modalità e tecniche di quotatura. Normativa ISO-UNI e convenzioni sulla quotatura. Tolleranze di lavorazione: Metodi e sistemi per indicare le tolleranze di fabbricazione. Il sistema ISO per l'indicazione delle tolleranze relative agli errori microgeometrici, macrogeometrici e dimensionali. Disegno Assisitito dal Calcolatore: Utilizzo di tecniche CAD per la modellazione di particolari meccanici e la loro messa in tavola. Funzionalità ed applicazioni degli elementi di macchine Funzionamento e modalità di applicazione degli elementi di macchine relativi a: Collegamenti fissi (forzamenti, chiodature e saldature). Collegamenti smontabili (filettature ed elementi di bulloneria, collegamenti albero-mozzo). Collegamenti elastici (molle). Cenni ai collegamenti rotoidali (cuscinetti di strisciamento e volventi). Cenni alla trasmissione del moto rotatorio (ruote dentate e di frizione). MATERIALE DIDATTICO • Barsali, Barsotti e Rosa, Lezioni di Disegno di Macchine, S. Marco lititipo, Lucca. • C. Culla et al., Corso Multimediale per il CAD. Scaricabile da: http://www.unipi.it/cgi-

bin/homepage3 • AA.VV. Modelli per esercitazioni di Disegno di Macchine, Tipografia Editrice Pisana. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME L'esame consiste in una prova grafica ed una prova orale. Il superamento della prova grafica è vincolante per l'acceso alla prova orale. La prova grafica è relativa alla stesura di un disegno di viste o sezioni o di un disegno costruttivo di un particolare, ricavati da modelli assegnati in sede d'esami. La prova grafica comprende anche un test relativo a vari punti del programma del corso. La prova orale riguarda più in dettaglio gli argomenti teorici trattati durante il corso.

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ISTITUZIONI DI MATEMATICHE Docente: Dott.Lidia Aceto

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FISICA GENERALE Docente: Prof.Dino Leporini Sede: Dipartimento di Fisica Te!.: 050-22 14 937 Fax: 050-22 14 333 e-mai!: dino.leporini@df.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Finalità: Fornire agli studenti l'approccio fisico per la soluzione di problemi e le basi per la comprensione delle importanti applicazioni dei principi della fisica classica che incontreranno nel seguito degli studi e nella professione. Obiettivi: Introdurre i concetti di base della fisica classica, limitatamente alla meccanica e all' elettromagnetismo. Pre-requisiti in ingresso: Aver seguito gli insegnamenti di Matematica del primo semestre. Metodologia didattica usata: Lezioni ed esercitazioni in aula. Ricevimento studenti un pomeriggio alla settimana durante il corso sia da parte del docente che dell' esercitatore PROGRAMMA DEL CORSO Parte prima INTRODUZIONE - PRESENTAZIONE DEL CORSO: Richiami di algebra, geometria, trigonometria, sviluppo in serie, calcolo differenziale (vedere, per esempio, Appendice B del Serway). Notazione scientifica. Cifre significative. Grandezze fisiche e loro misura. Unità di misura. Scalari e vettori. Operazioni tra vettori. MECCANICA - CINEMATICA: Cinematica del punto - Sistemi di coordinate: cartesiane, polari, ci-lindriche. Vettori posizione, velocità, accelerazione. Moto in una dimensione: velocità media e velocità istantanea; accelerazione media e accelerazione istantanea. Moto uniformemente accelerato. Corpi in caduta libera. Moto in due dimensioni. Moto di un proiettile. Moto circolare. Moto circolare uniforme. Velocità relativa e accelerazione relativa. Moto relativo e sistemi di riferimento. MECCANICA - DINAMICA: Leggi della dinamica newtoniana. Forze e prima legge della dinamica di Newton; sistemi di riferimento inerziali. Massa inerziale. Seconda legge della dinamica di Newton. Terza legge della dinamica di Newton. Alcune semplici forze costanti: gravità; tensione; forza vincolare normale. Altre applicazioni delle leggi di Newton. Forze di attrito e forze viscose. Forze e moto circolare. LAVORO ED ENERGIA: Lavoro fatto da una forza costante e da una forza variabile. Energia cinetica e lavoro. Energia potenziale. Forze conservati ve e non conservative. Leggi di conservazione dell'energia. QUANTITÀ DI MOTO (IMPULSO) E COLLISIONI: Quantità di moto e sua relazione con la forza. Conservazione della quantità di moto. Quantità di moto e collisioni (urti). Conservazione dell'energia e della quantità di moto nelle collisioni. Collisioni elestiche ed anelastiche. Moto di sistemi di particelle; centro di massa. ELEMENTI DI DINAMICA DEI CORPI RIGIDI: Rotazione di un corpo, rigido intorno ad un asse. Grandezze angolari. Cinematica rotazionale. Moto di rotolamento. Dinamica rotazionale. Moto rota-zionale uniformemente accelerato. Momento di una forza e momento di inerzia. Momento angolare. Lavoro ed energia nel moto rotatorio. OSCILLAZIONI E MOTI OSCILLATORI: Oscillatore armonico semplice; relazione con il moto cir-colare uniforme. Il pendolo semplice. Oscillatore armonico smorzato. OSCILLAZIONI FORZATE E RISONANZA: Onde viaggianti. Equazione delle onde. Principio di sovrapposizione. Onde stazionarie e risonanza. Parte seconda INTRODUZIONE - ELETTRICITÀ E MAGNETISMO: CAMPO ELETTRICO. La carica elettrica e la sua conservazione. Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb e campo elettrico. Campo elettrico dovuto a cariche puntiformi e a distribuzioni continue di cariche. Linee del campo elettrico. Il campo elettrico e i

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conduttori. Moto di una carica in campo elettrico. Dipolo elettrico. Flusso elettrico. Legge di Gauss e sue applicazioni a isolanti carichi e a conduttori in equilibrio elettrostatico. Potenziale elettrico e differenza di potenziale. Relazione tra potenziale elettrico e campo elettrico. Potenziale elettrico dovute a cariche punti formi e a distribuzioni continue di cariche. Linee e superfici equi potenziali. Energia potenziale elettrostatica. Proprietà dei conduttori in elettrostatica; capacità e condensatori. Collegamento di condensatori. Energia immagazzinata in un condensatore. Condensatori con dielettrici. Fenomenologia dei materiali dielettrici. Corrente elettrica nei conduttori. Legge di Ohm, resistenza. La corrente elettrica dal punto di vista microscopico, densità di corrente e velocità di drift. Forza elettromotrice. Circuiti in corrente continua. CAMPO MAGNETICO: Il campo magnetico in relazione alle sorgenti. Definizione e proprietà del campo magnetico. Campi magnetici generati da correnti elettriche. Forza su una corrente elettrica in campo magnetico. Forza su una carica elettrica in moto in campo magnetico, legge di Lorentz. Spire e dipoli magnetici. Effetto Hall. Spettrometro di massa. Campo magnetico prodotto da un filo rettilineo percorso da corrente. Forza tra due fili paralleli. Legge di Ampère. Campo magnetico di un solenoide. Legge di Biot-Savart. Induzione elettromagnetica. Forza elettromotrice indotta. Legge di Faraday dell'induzione. Legge di Lenz. Flusso tagliato e concatenato. Considerazioni energetiche. Esempi ed applicazioni. Induttanza. Energia accumulata in un campo magnetico. Coefficiente di autoinduzione. Circuiti LR. Oscillazioni nei circuiti LC. Analisi energetica. Campi magnetici prodotti da campi elettrici variabili. Legge di Ampère e corrente di spostamento. Legge di Gauss per il magnetismo. ONDE ELETTROMAGNETICHE: Equazioni di Maxwell (solo in forma integrale). Produzione di onde elettromagnetiche. Velocità delle onde elettromagnetiche. La luce vista come un'onda elettromagnetica e spettro elettromagnetico. Energia delle onde e.m.; il vettore e teorema di Poynting. INTRODUZIONE - TERMODINAMICA: Temperatura e scale termometriche. Teoria cinetica dei gas perfetti. Calore, capacità termica e calore specifico. Trasformazioni termodinamiche. Il primo principio della termodinamica. Il secondo principio della termodinamica. MATERIALE DIDATTICO Esistono vari ottimi testi di fisica strutturati appositamente per un corso come questo. Si presentano generalmente sotto il titolo Physics far Scientists and Engineers with Madern Physics. A questo tipo di testi appartengono per esempio le edizioni più recenti, in volume unico, dei seguenti autori: R.A. Serway. P.M. Fishbane, S. Gasiorowicz, S.T. Thornton D. Halliday, R. Resnick, J. Walker D.C. Giancoli Per tutti esistono traduzioni in italiano, più o meno recenti. Ottimi testi esistono anche di autori italiani, per esempio: D. Sette, A. Alippi, M. Bertolotti P. Mazzoldi, N. Nigro, C. Voci C. Mencuccini, V. Silvestrini L Lovitch, S. Rosati LE. Picasso Lo studente può scegliere quello/i di suo gradimento. Come indicazione, per questo corso il docente farà riferimento in particolare a: R.A. Serway Principi di Fisica, Edises 200 I, di cui è prevista una nuova traduzione italiana a cura dei prof. P.L Braccini e M. Morganti. N.B.: Copia del programma, delle esercitazioni e dei testi d'esame con soluzione, (aggiornati dopo ogni prova), sono disponibili - in portineria del Dipartimento di Ingegneria Chimica, I piano Edificio A di Ingegneria; - alla copisteria Campano, Via Cavalca 67, Te!. 050580722. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO ESAME

L'esame finale consiste in una prova scritta e una prova orale.

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TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA Docente: Prof. Ing. Cosimo Rizzo Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te!: 050-511 204 Fax: 050-511 266 Email: c.rizzo@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L'insegnamento si propone di fornire agli allievi la capacità di applicare i principi di conservazione di massa ed energia ed il secondo principio della termodinamica alle operazioni dell'industria chimica. PROGRAMMA DEL CORSO I FONDAMENTI: La Termodinamica come scienza sperimentale. La conservazione della massa nelle apparecchiature chiuse e nelle apparecchiature aperte. La conservazione dell'energia nelle apparecchiature chiuse e nelle apparecchiature aperte. Grandezze locali (o intensive), estensive, specifiche. L'energia interna. 11 calore specifico. Gli scambi di calore e di lavoro meccanico ed elettrico. L'entalpia DATI VOLUMETRICI E CALORIMETRICI PER SISTEMI AD UN COMPONENTE SOLIDO LI-QUIDO E GASSOSO. IL PRINCIPIO EVOLUTIVO (O SECONDO PRINCIPIO) IN TERMODINAMICA: L'entropia. Enunciato del principio evolutivo nella forma tipica per i sistemi isolati. Espressione del principio evolutivo per i sistemi chiusi e per i sistemi aperti. Le macchine termiche e le macchine frigorifere. UNA VERSIONE RISTRETTA DEL PRINCIPIO EVOLUTIVO: L'ENERGIA LIBERA DI GIBBS. TRASFORMAZIONI DI FASE PER SISTEMI AD UN COMPONENTE: Una versione "ristretta" del principio evolutivo per sistemi chiusi, in termini di energia libera di Gibbs. Le trasformazioni di fase isoterme-isobare in sistemi chiusi ad un componente. Relazione differenziale di Clausius-Clapeyron. La tensione di vapore di un componente puro. Correlazioni di tensione di vapore. Regola delle fasi per sistemi ad un componente. SISTEMI A PIÙ COMPONENTI: Dati termodinamici per sistemi a più componenti. Il modello di mi-scela ideale. TRASFERIMENTI DI MATERIA IN SISTEMI A PIÙ COMPONENTI E REAZIONI CHIMICHE. IL POTENZIALE CHIMICO: Processi "liberi", isotermi ed isobari di trasferimento di materia e reazioni chimiche "libere", isoterme ed isobare aventi luogo in sistemi chiusi a più componenti. 11 potenziale chimico. La grandezza ausiliaria fugacità di componente in miscela. Valutazione di fugacità di componenti di miscele gassose e di miscele liquide. La regola delle fasi in sistemi a più componenti, in assenza di reazioni chimiche. I SISTEMI CHIMICAMENTE REAGENTI: Il bilancio di materia e di energia nei reattori chimici chiusi. Determinazione delle entalpie standard di reazione. L'evoluzione dei sistemi chiusi chimicamente reagenti e il raggiungimento dell'equilibrio chimico. Dipendenza della composizione d'equilibrio del sistema reagente dalle variabili termodinamiche. La regola delle fasi per sistemi chimicamente reagenti. MATERIALE DIDATTICO Il testo di teoria è: Rizzo - Mauri: Basic thermodynamics far chemical engineering, due dispense di complessivi 7 capitoli. Per gli esercizi, sono disponibili alcuni brogliacci di esercizi svolti e commentati dall'Ing.Rizzo. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME L'esame ha luogo attraverso due prove scritte: una di esercizi di calcolo, l'altra di teoria. Eventualmente la seconda prova, su richiesta dello studente, può essere svolta oralmente.

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SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI Docente: Prof. Ing. Andrea Lazzeri Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te1.: 050-511 207 Fax: 050-511 266 Email: a.lazzeri@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Il Corso ha lo scopo di fornire agli allievi le cognizioni sulla struttura dei principali materiali di interesse nell'ingegneria chimica e dei materiali. In particolare, è necessario che lo studente conosca il comportamento, le caratteristiche meccaniche, chimiche e fisiche, la resistenza e le applicazioni dei vari materiali (metallici, polimerici, cenimici e compositi) che sono usualmente utilizzati nei processi e negli impianti chimici e nell'ingegneria dei materiali. Saranno anche introdotti concetti fondamentali di resistenza alla corrosione e al degrado chimico, fisico e meccanico delle proprietà. Competenze minime richieste per il superamento dell'esame: - Saper leggere ed interpretare i diagrammi di stato dei sistemi binari; - Saper definire le relazioni proprietà-struttura delle varie classi di materiali; - Saper correlare le proprietà meccaniche alla microstruttura dei materiali e ad i principali processi tecnologici (solidificazione, trattamento termico, deformazione plastica); - Saper orientare la scelta dei materiali di base in funzione delle principali variabili di impiego (creep, fatica, corrosione, alta temperatura, bassa temperatura, velocità di deformazione). Metodologia didattica usata: Lezioni in aula; compiti scritti in classe durante il corso. Si consiglia di frequentare anche il modulo di Laboratorio di Scienza e Tecnologia dei Materiali dove vengono svolte esercitazioni di tipo teorico e sperimentale sui temi trattati nel corso. PROGRAMMA DEL CORSO STRUTTURA DEI SOLIDI E LEGAMI ATOMICI: Solidi amorfi e cristallini. Strutture macromole-colari. Materiali composi ti. Principali reticoli cristallini. Cristalli metallici, ceramici e polimerici. Direzioni e piani cristallografici. Monocristalli e materiali policristallini. Tecniche di analisi: microscopia ottica ed elettronica. Diffrazione dei raggi X e sua applicazione nell'analisi delle strutture cristalline. Legge di Bragg. Lo stato vetroso. Temperatura di transizione vetrosa. SOLIDIFICAZIONE, DIFETTI CRISTALLINI E DIFFUSIONE NEI SOLIDI: Difetti cristallini. Diffusione (leggi di Fick). PROPRIETÀ MECCANICHE: Concetto di sforzo e deformazione. Prove di trazione e la curva sforzo-deformazione per le principali classi di materiali. Caratteristiche meccaniche fondamentali: modulo di elasticità, carico di snervamento, carico di rottura, allungamento percentuale a rottura. Il comportamento viscoelastico e sua schematizzazione. Deformazione plastica. Incrudimento, recupero e ricristallizzazione. Durezza. Frattura duttile e frattura fragile. Prova di resilienza. Cenni di meccanica della frattura. Frattura per fatica: curve di Wohler e fattori influenzanti il comportamento dei materiali. Curve di Paris. Comportamento ad alta temperatura. Creep. Il meccanismo di deformazione plastica. DIAGRAMMI DI FASE E MICROSTRUTTURE DI SOLIDIFICAZIONE: Leghe metalliche. Soluzioni solide costituzionali ed interstiziali. Regole di Hume-Rothery. Composti intermetallici. Teoria dei diagrammi di fase. Cinetica delle trasformazioni di fase (nucleazione ed accrescimento). MATERIALI METALLICI: Cenni sulla produzione dell'acciaio. Diagramma di stato Fe-c. Influenza degli elementi di lega. Trasformazioni fuori equilibrio: diagrammi TTT e CCT. Trattamenti termici degli acciai: ricottura, normalizzazione, tempra. Principali classi di acciai e loro designazione. Settori di impiego. Acciai inossidabili. Le ghise. Leghe di alluminio. Leghe di rame. Leghe di magnesio, titanio e nichel. Leghe per alte temperature. Caratteristiche meccaniche e principali applicazioni. MATERIALI CERAMICI: Principali tipi, proprietà e tecnologie di fabbricazione.

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MATERIALI POLIMERICI: Cenni sui processi di polimerizzazione. Polimeri termoplastici, ter-moindurenti e gomme. Correlazioni proprietà struttura. MATERIALI COMPOSITI: Fibre e matrici per materiali composi ti. Processi di fabbricazione. Compositi a matrice metallica e matrice ceramica. DURABILIT À: Elementi di corrosione e protezione dei materiali, recupero e riciclo. MATERIALE DIDATTICO Appunti integrativi su temi specifici disponibili sul sito internet del corso (le modalità di download saranno comunicate di volta in volta durante le lezioni). Testi consigliati: • E. Butta. Scienza e Tecnologia dei Materiali (testo disponibile presso la copisteria Il Campano, Pisa).

W.F. Smith. Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill Libri Italia srl. • WF. Smith. Esercizi di Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill Libri Italia srl. • W.D. Callister. Materials Science and Engineering: An lntroduction, John Wiley & Sons, Inc., 1999.

AA.Vv. Manuale dei materiali per l'ingegneria, a cura di AIMAT, McGraw-Hill Libri Italia, Milano 1996.

MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME Esame finale orale. Per chi non ha frequentato è previsto lo svolgimento di esercizi numerici durante l'orale.

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SISTEMI ENERGETICI Docente: Prof. Ing. Roberto Lensi Sede: Dipartimento di Energetica Tel.: 050-569 615 Fax: 050-830 140 e-mail: r.lensi@ing.unipi.it WEB: http://www.docenti.ing.unipi.it/~d4590 FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Le finalità del corso sono: • fornire agli allievi competenze sulla disponibilità, la conversione e l’utilizzazione dell’energia,

immediatamente spendibili in ogni attività professionale; • fornire agli allievi le necessarie conoscenze sui diversi sistemi di conversione dell’energia, termici e

idraulici, motori e operatori, per la gestione dell’energia in ambito industriale e civile. Obiettivo del corso è portare lo studente a: • conoscere gli aspetti descrittivi ed i fondamenti teorici dei principali sistemi per la conversione

dell’energia, nonché delle macchine a fluido e delle apparecchiature che costituiscono tali sistemi; • saper calcolare le prestazioni energetiche ed exergetiche, nonché i relativi coefficienti di prestazione,

dei sistemi energetici, termici e idraulici, motori e operatori, e dei loro singoli componenti principali.

Metodologia didattica La metodologia didattica impiegata consiste in: • lezioni in aula con uso di lavagna luminosa; • esercitazioni numeriche in aula impostate e guidate dal docente; • autonoma elaborazione scritta da parte degli studenti delle esemplificazioni ed esercitazioni

numeriche e grafiche.

PROGRAMMA DEL CORSO Conversione dell’Energia e Macchine a Fluido. Introduzione. Sistemi energetici. Classificazione delle macchine a fluido. Unità di misura. Analisi dimensionale. Il problema energetico. Cenni storici. Fonti di energia e sistemi di conversione. Termodinamica Applicata alle Macchine. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Rappresentazioni grafiche nei principali piani termodinamici. Processi termodinamici, circuiti del fluido e cicli termodinamici. Cicli diretti e inversi. Ciclo ideale, limite e reale. Coefficienti di prestazione (rendimenti, coefficienti di effetto utile, consumi specifici). Energia ed Exergia. Bilancio di massa. Bilancio di energia (principio di conservazione dell’energia). Massimo rendimento di un motore termico. Cicli termodinamici di massimo rendimento (Carnot, Ericsson, Stirling): calcolo del rendimento. Ciclo di Carnot inverso: calcolo dei coefficienti di effetto utile. Differenti tipi di irreversibilità. Lavoro di ripristino. Relazione di Gouy-Stodola. Classificazione e caratteristiche delle diverse forme di energia. Il concetto di exergia. Calcolo dell’exergia. Bilancio di exergia (principio di degradazione dell’energia). Il rendimento exergetico. Determinazione delle irreversibilità. Rappresentazioni grafiche. Il piano termodinamico: exergia fisica - entalpia. La fattibilità termodinamica. Sistemi Termici Motori . Classificazione. Sistemi a vapore. Cicli termodinamici Rankine e Hirn. Ciclo limite a vapore nei diversi piani termodinamici. Calcolo del rendimento limite. Tabelle di Mollier. Centrali termoelettriche. Motrici volumetriche e dinamiche. Generatore di vapore. Rendimento totale e consumo specifico di calore. Cenni sulla combustione. Temperatura di combustione. Sistemi a gas. Classificazione. Ciclo Lenoir. Motori volumetrici a combustione interna. Cicli termodinamici Otto, Diesel e Sabathé. Calcolo del rendimento ideale. Diagrammi indicati. Motori alternativi ad accensione

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comandata e ad accensione spontanea (per compressione). Rendimento totale e consumo specifico di combustibile. Motori dinamici. Sistemi a combustione esterna (a circuito chiuso) e sistemi a combustione interna (a circuito aperto). Cicli termodinamici Joule (Brayton) e Holzwarth. Calcolo del rendimento ideale. Prestazioni energetiche. Rendimento totale e consumo specifico di calore. Sistemi Combinati. Classificazione. Sistemi combinati gas/vapore. Schemi d’impianto. Caratteristiche di funzionamento e cenni sulle prestazioni energetiche. Generatori di vapore a recupero di calore. Rendimento totale e rapporto tra le potenze. Sistemi cogenerativi. La produzione combinata di lavoro e di calore utile. Schemi d’impianto. Elementi di analisi energetica ed exergetica. Indici di prestazione. Sistemi Termici Operatori. Classificazione. Compressori. Compressori volumetrici (alternativi e rotanti). Compressione in più stadi. Compressori dinamici (radiali e assiali). Curve caratteristiche dei compressori centrifughi. Frigoriferi e pompe di calore. Schemi d’impianto. Cicli termodinamici inversi. Cenni sui fluidi operatori. Frigoriferi. Pompe di calore. Prestazioni energetiche ed exergetiche. Coefficienti di prestazione. Sistemi Idraulici . Classificazione. Sistemi idraulici motori. Descrizione generale. Schemi d’impianto. L’equazione dell’energia. Macchine idrauliche motrici. Cenni sulla teoria della similitudine e numero di giri specifico. Turbine idrauliche ad azione e a reazione. Turbine Pelton. Potenza e rendimento. Condizioni di massimo rendimento. Macchine idrauliche operatici. Pompe volumetriche (alternative e rotanti). Pompe dinamiche (radiali e assiali). Curve caratteristiche delle pompe centrifughe. Il fenomeno della cavitazione. Altezza di aspirazione, NPSH (Net Positive Suction Head).

MATERIALE DIDATTICO I testi base consigliati per il corso, disponibili in rete (homepage del docente) o presso la biblioteca di Facoltà, sono: • Dispense preparate dal docente. • Acton, Caputo, "Introduzione allo studio delle Macchine", UTET, Torino, 1979. • Kotas, "The Exergy Method of Thermal Plant Analysis", Krieger, Melbourne (Florida), 1995. • Acton, Caputo, "Impianti motori", UTET, Torino, 1992. Ulteriori approfondimenti sono consigliati sui seguenti testi, disponibili presso la biblioteca di Facoltà: • Acton, Caputo, "Compressori ed espansori volumetrici", UTET, Torino, 1992. • Beccari, Acton, "Motori termici volumetrici", UTET, Torino, 1987. • Acton, "Turbomacchine", UTET, Torino, 1986.

MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME L’esame si svolge, di norma, come segue:

a) Iscrizione all’esame la mattina stessa dell’appello entro le ore 09:00 presso il Dipartimento di Energetica (Macchine).

b) Consegna degli elaborati sulle esemplificazioni ed esercitazioni numeriche e grafiche. c) Prova orale: discussione sugli elaborati, risoluzione di problemi e risposte a domande aperte.

Il voto finale tiene conto sia della preparazione raggiunta dal candidato (sulla base dell’elaborazione scritta e della prova orale), sia della capacità di risolvere i problemi e dell’autonomia di cui il candidato si dimostra capace, sia dell’apporto personale agli elaborati presentati e della capacità di giustificare le scelte operate, sia della capacità di esprimersi in un linguaggio tecnico appropriato.

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FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE II Docente: Prof. Emo Chiellini Sede: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Tel..: 050-22 19 299 Fax: 050- 28438 Email: emochie@dcci.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Il corso si propone di fornire gli elementi di base necessari alla acquisizione di fondamenti della chimica organica che dovrebbero tornare utili agli studenti in quanto propedeutici ad alcuni corsi del 3°anno, ed a laureati nel corso della loro futura attività professionale con riferimento particolare a processi produttivi e trasformazione di materiali. PROGRAMMA DEL CORSO Il corso sarà articolato sui seguenti argomenti di base: • Richiami sul legame chimico in derivati del carbonio. • Idrocarburi alifatici saturi ed insaturi, nomenclatura, ottenimento e loro reattività chimica in reazioni

di sostituzione, addizione ed ossidazione. • Idrocarburi aromatici. Loro ottenimento e reattività chimica. • La sterochimica in composti organici. • Introduzione alle principali classi di composti organici funzionali con indicazioni sui processi di

ottenimento e riferimento ai relativi meccanismi e loro eventuali impieghi industriali. Alogenuri alchilici, alcoli, eteri, fenoli, composti carbonilici, acidi carbossilici e derivati, ammine.

MATERIALE DIDATTICO J. McMurry. Fondamenti di Chimica Organica, II Ed., Zanichelli. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME Accertamenti di profitto in itinere e colloquio finale.

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IMPIANTI CHIMICI I Docente: Prof. Ing.Cristiano Nicolella Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel.:050-511 294; Fax: 050-511 266; E-mail: c.nicolella@ing.unipi.it Collaboratore/esercitatore: Elisabetta Brunazzi Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel.:050-511281; Fax: 050-511213; E-mail: e.brunazzi@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO: Fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fenomeni fisici che avvengono in alcune apparecchiature utilizzate nell’industria di processo. PROGRAMMA DEL CORSO: Apparecchiature per lo scambio termico: Condensatori con incondensabili, condensatori di vapori misti, evaporatori in multiplo effetto, evaporatori con compressione meccanica, evaporatori con termocompressione, schemi di montaggio (22L + 8E). Colonne di assorbimento: Fluidodinamica di colonne a riempimento strutturato e random (5 L+ 2 E). COLONNE DI DISTILLAZIONE: fluidodinamica di colonne a piatti, distillazione di sistemi multicomponente, distillazione batch (4L+2E). TRASPORTO DI MISCELE MULTIFASE: Descrizione dei regimi di flusso, diagrammi di regime, calcolo delle perdite di carico con modelli semplificati (2L). TORRI DI RAFFREDDAMENTO: Diagrammi psicrometrici e equazioni di verifica (4 L + 1E). ELEMENTI DI P&I e FLOW-SHEET. (5L) MATERIALE DIDATTICO: Appunti, Perry, Coulson VI. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME: Prova scritta e orale.

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MECCANICA DEI SOLIDI Docente: Prof. Riccardo Del Corso Sede: Dipartimento di Ingegneria Strutturale Tel: 050 835-711 Fax: 050 554-597 e-mail: dis@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DEL L'INSEGNAMENTO Il corso ha l'obiettivo di fornire i concetti di base dell'equilibrio di un corpo elastico, soggetto a defor-mazioni infinitesime. Non vengono illustrati i metodi per reperire le soluzioni di problemi pratici, tuttavia vengono trattati casi semplici di corpi continui e di serbatoi in pressione. Una volta acquisite le nozioni di deformazione e di tensione, l'allievo imparerà a determinare la quota di deformazione pura e di spostamento rigido, l'energia di deformazione, la sollecitazione in punto di un corpo continuo e sarà in grado di effettuare le verifiche di resistenza. PROGRAMMA DEL CORSO Spazi vettoriali, nozione di continuo, deformazioni infinitesime, stato di tensione, legami costitutivi, problema dell'equilibrio di un corpo elastico omogeneo isotropo in regime di deformazioni infinitesime, soluzione di casi elementari, caso dei serbatoi in pressione, principio dei lavori virtuali, verifiche di resistenza. MATERIALE DIDATTICO M. Capurso. Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Ed. Pitagora. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME Indicazioni sulle modalità di svolgimento dell'esame: • prova orale; • in caso di insuccesso della prova orale, il candidato è sconsigliato dal presentarsi all'appello suc-

cessivo se non siano trascorsi almeno 30 giorni. Vengono comunque seguite le norme di ateneo ri-guardanti le prove di esame.

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PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA Docente: Prof. Ing. Roberto Mauri Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica Tel: 050-511 248 Fax: 050-511 266 Email: r.mauri@ing.unipi.it URL: http://www2.ing.unipi.it/~d9185/ FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L'insegnamento si propone di porre gli allievi in grado di analizzare, con le metodologie appropriate, i fenomeni fisici rilevanti nei processi e nelle operazioni, funzionali all'individuazione di interventi operativi e/o progettuali. PROGRAMMA DEL CORSO Parte in comune agli studenti di tutti gli indirizzi. Introduzione. Equilibrio locale; pressione e sforzo di taglio; convezione e diffusione; flussi di massa, quantità di moto e energia; equazioni costitutive dei flussi diffusivi; viscosità, diffusività termica e massica. Statica dei fluidi. Equilibrio idrostatico; tensione superficiale; equazione di Young-Laplace; angolo di raccordo. Aspetti generali della fluidodinamica. Numero di Reynolds; strato limite e resistenza viscosa; turbolenza. Bilanci macroscopici. Bilancio di massa; bilancio di quantità di moto; bilanciuo di energia ed equazione di Bernoulli; perdite di carico distribuite e localizzate; fattore di attrito. Campo di velocità e pressione. Flusso di fluidi Newtoniani in un condotto; profilo di Poiseuille e profilo di Couette; fluidi non newtoniani; flusso in mezzi porosi; flusso capillare; cond9izione di quasi stazionarietà. Equazioni fondamentali dei fenomeni di trasporto. Equazione di continuità; equazione del calore; equazione di Cauchy e di Navier-Stokes; esempi di applicazione per flussi unidirezionali. Lo strato limite. Analisi del problema per flusso laminare. Distacco dello strato limite. Conduzione del calore. Flusso unidirezionale; il solido composto; approssimazione quasi stazionaria. Conduzione con generazione di calore. Generazione uniforme; conduzione con reazione chimica; calcolo asintotico. Bilancio macroscopico di energia. Il coefficiente di scambio termico; scambiatori di calore; alettature di raffreddamento. Conduzione di calore variabile nel tempo. Equazione del trasporto di calore; trasporto in un mezzo semi-infinito: soluzione autosimile. Trasporto di calore convettivo. Stato limite termico; casi con numero di Reynolds grande e piccolo; casi con numero di Prandtl grande e piccolo; analogia di Colburn-Chilton. Equazioni costitutoive del trasporto di massa. Flussi e velocità; equazioni di bilancio e relazioni costitutive. Trasporto di massa stazionario. Diffusione attraverso un film stagnante; diffusione con reazione chimica eterogenea; diffusione con reazione chimica omogenea del prim'ordine: calcolo asintotico. Trasporto di massa non stazionario. Trasporto attraverso una membrana; evaporazione di un liquido da un serbatoio; combustione di una particella di carbone. Trasporto di massa convettivo. Strato limite massico; casi con numero di Reynolds grande e piccolo; casi con numero di Schnidt grande e piccolo; analogia di Colburn-Chilton, Parte riservata agli studenti dell'indirizzo ambientale Flusso turbolento. Scale dei tempi e delle distanze; analisi di Kolmogorov; equazioni mediate nel tempo e flussi turbolenti; diffusività turbolente; variabili adimensionali di parete; profilo di velocità alla parete e giustificazione della correlazione di Blasius per il fattore di attrito; modelli più complessi. Convezione naturale. Approssimazione di Boussinesq; flusso in un canale verticale; analisi dimensionale e strato limite nella convezione naturale.

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Irraggiamento. Legge di Stefan-Boltzmann; emissione ed assorbimento; legge di Kirchhoff; fattore di vista; progetto di un pannello solare. Antidiffusione. Il potenziale chimico; equazione di Gibbs-Duham; stabilità chimica; condizione di equilibrio in miscele binarie; separazione di fase; pressione osmotica. MATERIALE DIDATTICO Libro di testo: Mauri, R., Elementi di Fenomeni di Trasporto, Pisa University Press. Altro testo consigliato: Bird, W.E. Stewart, E.N. Lighfoot. Transport Phenomena, Wiley Intern. Ed. (Ed. Italiana: Casa Ambrosiana). MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME L'esame di Principi di Ingegneria Chimica si svolge attraverso una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta riguarda la soluzione di esercizi simili a quelli presentati a lezione e risolti nel libro di testo.

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FONDAMENTI DI CHIMICA INDUSTRIALE Insegnamento integrato Docente: Prof. Ing. Sandra Vitolo Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel:050-511278 Fax: 050-511 266 e-mail: vitolo@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L'insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti per affrontare la quantificazione delle correnti materiali ed energetiche dei processi chimici. Attraverso la risoluzione di schemi semplificati delle principali tipologie dei processi chimici industriali, lo studente affronta in termini generali le problematiche comuni ai processi chimici. Metodologia didattica usata: Il modulo di Fondamenti di Chimica Industriale consiste prevalentemente in esercitazioni pratiche. Parte del carico orario viene utilizzato per lo svolgimento e la correzione in aula di esercizi da parte del docente e parte viene riservato agli studenti per lo svolgimento individuale di esercizi assegnati. PROGRAMMA DEL CORSO MODULO DI FONDAMENTI DI CHIMICA INDUSTRIALE: Bilanci materiali su processi non reattivi: 2 ore di lezione; \O ore di esercitazione. Bilanci materiali su processi reattivi: 2 ore di lezione; 15 ore di esercitazione. Bilanci energetici su processi non reattivi: 2 ore di lezione; IO ore di esercitazione. Bilanci energetici su processi reattivi: 2 ore di lezione; 15 ore di esercitazione. MATERIALE DIDATTICO Testi base: R.M. Felder, R.W. Rousseau. Elementary Principles oi Chemical Processes, 3" Ed., John Wiley & Sons, Dispense: Verranno fornite dal docente dispense contenenti esercizi svolti e testi d'esame. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME L'esame di Fondamenti di Chimica Industriale si svolge attraverso una prova scritta avente per oggetto bilanci di materia e di energia applicati a schemi semplificati di processo.

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CHIMICA INDUSTRIALE INORGANICA Docente: Prof. Ing. Pierluigi Magagnini Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te1.050-511 222 Fax 050-511 266 E-mail magagnini@ing.unipi.it FINALITÀ DEL CORSO: L'insegnamento si propone di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la com-prensione critica dei più importanti processi della chimica industriale inorganica e della loro evoluzione storica. PREREQUISITI IN INGRESSO: Nozioni di Chimica e di Termodinamica dell'Ingegneria Chimica. PROPEDEUTICITÀ PER L'ESAME: Superamento degli esami di: Fondamenti chimici delle tecnologie I. METODOLOGIA DIDATTICA USATA: Tutti gli argomenti svolti a lezione saranno spiegati con il necessario dettaglio cercando, in modo par-ticolare, di far sì che gli studenti possano familiarizzarsi con i collegamenti logici che permettono di usare le conoscenze teoriche apprese negli insegnamenti formativi di base per facilitare l'assimilazione degli aspetti nozionistici del programma. PROGRAMMA DEL CORSO: • Evoluzione storica dei processi della chimica industriale inorganica • e loro ruolo nello sviluppo industriale e sociale dei paesi tecnologicamente avanzati. Le materie prime

dell'industria chimica inorganica. Tecniche di estrazione, trasporto e purificazione.. Il mercato delle materie prime e dei prodotti.

• Processo di produzione dell'acido solforico e dei suoi derivati. • Sintesi dell'ammoniaca.. • Processo di produzione dell'acido nitrico e dei suoi derivati. • L'industria dei derivati del fosforo. • Processi di produzione dei fertilizzanti. • Produzione ed impieghi dei derivati dei metalli alcalini e alcalino terrosi. • Processi elettrochimici. MATERIALE DIDATTICO: Dispense. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME: Colloquio.

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FONDAMENTI DI INGEGNERIA DELLE REAZIONI CHIMICHE Docente: Prof. Ing. Alessandro Brambilla Sede: Dipartimento Ingegneria Chimica, Chimica industriale e Scienza dei Materiali Te!.: 050-511 243 Fax: 050-511 266 Email: a.brambilla@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L'insegnamento ha la finalità principale di fornire allo studente gli strumenti necessari ad effettuare l'analisi dei reattori chimici nell'industria di processo. Saranno evidenziati in modo particolare gli aspetti di gestione connessi all'ottimizzazione ed alla sicurezza dei reattori. PROGRAMMA DEL CORSO Cinetica delle reazioni omoger _ ed analisi di dati cinetici. Reattori chimici omogenei isotermici a flusso ideale. Reattori non isotermici. Stabilità e sensitività dei reattori. Reattori a flusso non ideale. Analisi di tipici reattori industriali. MATERIALE DIDATTICO • J.J. Carberry. Chemical and Catalytic Engineering, McGraw-Hill. • O. Levenspiel. Chemical Reaction Engineering, Wiley. • c.G. Hill. An lntroduction to Chemical Engineering Kinetics & Reactor Design, Wiley. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL' ESAME Solo prova scritta.

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ISTITUZIONI DI BIOCHIMICA Mutuato da Ing. Biomedica

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PROCESSI BIOLOGICI INDUSTRIALI Insegnamento integrato Docente:Prof. Ing. Maurizia Seggiani FINALITÀ E OBIETTIVI DEL L'INSEGNAMENTO Fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei processi in-dustriali operanti con matrici biologiche, con specifico riferimento al campo ambientale. PROGRAMMA DEL CORSO CATALISI ENZIMATICA: Cinetica di Michaelis-Menten, effetto del pH e della temperatura; immo-bilizzazione degli enzimi, diffusione del substrato entro il supporto. STECHIOMETRIA METABOLICA ED ENERGETICA: Consumo di substrato, crescita delle cellule e formazione di prodotto; generazione di calore. CINETICA BIOLOGICA: Crescita della massa cellulare e respirazione endogena. TRASPORTO DI OSSIGENO AD UN SISTEMA CELLULARE: Trasferimento fisico ed utilizzazione metabolica. BIOREATTORI: Reattori discontinui e continui (tubolari e agitati) per reazioni catalizzate da enzimi o in presenza di massa cellulare (fermentatori). Reattore agitato con separatore e ricircolo di biomassa concentrata. Età critica della biomassa. PROCESSI ENZIMATICI E FERMENTATIVI: Processi di conversione dell'amido (liquefazione, saccarificazione, isomerizzazione del glucosio), produzione di aceto, acido citrico, acido lattico, acido glutammico, lisina, antibiotici. TRATTAMENTO DI ACQUE REFLUE: BOD e COD, processo a fanghi attivi, rendimento di rimozione del BOD, produzione di fango di supero, età del fango e consumo di ossigeno in relazione al carico del fango. Letti percolatori e dischi biologici. Processi di nitrificazione e denitrificazione. DIGESTIONE ANAEROBICA E AEROBICA DEI FANGHI DI SUPERO. MATERIALE DIDATTICO Appunti tratti dal Corso tenuto negli anni precedenti. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME Prova orale.

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MATERIALI METALLICI Docente: Prof. Ing. M. De Sanctis

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CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI METALLICI Docente: Prof. Ing. Massimo De Sanctis Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel: 050-511 227 Fax: 050-511 261 e-mail: m.desanctis@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DEL L'INSEGNAMENTO Il corso approfondisce la conoscenza dei diversi meccanismi di corrosione in ambiente acquoso dei materiali metallici, in modo da fornire criteri di scelta dei materiali in funzione della specifica appli-cazione ingegneristica e delle caratteristiche chimico-fisiche ambientali, nonché valutare l'opportunità e l'efficacia dei metodi di protezione disponibili. L'obiettivo del corso è quello di dotare gli studenti delle necessarie conoscenze di base dei fenomeni corrosivi, nonché delle metodologie diagnostiche per individuare il tipo di danneggiamento occorso ai materiali durante esercizio. AI termine del corso gli studenti sapranno come tener conto dell'aggressività ambientale già in fase di progettazione dei componenti o apparecchiature e scegliere i rimedi più efficaci per ridurre o eliminare il degrado dei materiali. PROGRAMMA DEL CORSO Aspetti stechiometrici e termodinamici dei fenomeni di corrosione a umido. Teoria delle coppie locali e teoria delle tensioni miste. Diagrammi di Pourbaix. Aspetti cinetici: densità di corrente di scambio, sovratensione elettrodica, equazione di Butler- Volmer, curve di polarizzazione e metodi sperimentali di determinazione. Funzionamento dei sistemi di corrosione, effetti di accoppiamento galvanico e di polarizzazione esterna. Fattori di corrosione relativi al materiale metallico, all'ambiente ed al loro accoppiamento. Corrosione uniforme. Forme di corrosione localizzata: contatto galvanico, vaiolatura ed in fessura, selettiva, turbolenza e cavitazione, tensocorrosione, corrosione-fatica, danneggiamento da idrogeno. Metodi di valutazione e di controllo dei fenomeni di corrosione a umido: prove di corrosione in laboratorio e in campo, metodi elettrochimici. Ambienti corrosivi naturali e industriali. Corrosione atmosferica. Corro nel terreno e corro biologica. Corro nelle acque. Resistenza alla corrosione delle principali classi di materiali metallici: ferro e acciai al carbonio, acciai inossidabili, alluminio e sue leghe, rame e sue leghe, nickel e sue leghe, titanio e sue leghe, leghe Si-Fe, ghise speciali. Metodi di prevenzione e protezione dalla corrosione a umido. Inibitori di corrosione, rivestimenti me-tallici e strati di conversione. Pitture. Protezione elettrica catodica con anodi sacrificali e con correnti impresse. Protezione anodica. Prevenzione della corrosione in sede di progetto, costruzione e gestione degli impianti. MATERIALE DIDATTICO P. Pedeferri. Corrosione e Protezione dei Materiali Metallici, Ed. CLUP, Torino. U.R. Evans. The Corrosion and Oxidation of Metals: Scientific Principles and Practical Applications, Ed. Edward Amold LTD, London. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME L'esame consiste in una prova orale. La prova è articolata in alcune domande sugli aspetti fondamentali della corrosione e nell'analisi di un problema pratico di corrosione. La prova è valutata sulla base dell'approfondimento dimostrato nelle tematiche generali e sulla capacità di sintesi ed elaborazione per la risoluzione di casi pratici.

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LABORATORIO DI SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI Docente: Prof. Ing. Andrea Lazzeri Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te!.: 050-511 207 Fax: 050-511 266 e-mail: a.lazzeri@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Il corso ha lo scopo di mostrare agli allievi le relazioni proprietà-struttura-tecnologia di processazione che sono alla base della Scienza e Tecnologia dei Materiali, attraverso una serie di sessioni di laboratorio sperimentale o informatico. Inoltre l'allievo avrà modo di imparare ad analizzare ed interpretare i dati sperimentali e a stilare delle relazioni tecniche sulle esperienze condotte nei vari moduli di laboratorio. PROGRAMMA DEL CORSO Saranno sviluppate 10 sessioni di laboratorio che copriranno i seguenti argomenti: prove di trazione (viscoelasticità), resistenza all'impatto e alla fatica (con elementi di meccanica della frattura), metodi di indagine della microstruttura (microscopia ottica ed elettronica, diffrazione dei raggi X), tecnologie di produzione dei materiali compositi (hand lay-up, processazione a microonde), elementi di Scienza dei Materiali Computazionale. MATERIALE DIDATTICO Saranno rese disponibili sul sito web del corso dispense teoriche per ogni sessione di laboratorio (le modalità di download saranno comunicate di volta in volta). Testi consigliati: • E. Butta. Scienza e Tecnologia dei Materiali (testo disponibile presso la copisteria Il Campano, Pisa).

W.E Smith. Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill Libri Italia sr!. • D.R. Askeland. The Science and Engineering oJ Materials, Third Edition, PWS Publishing Company,

Boston. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME Non è previsto esame finale. Per ottenere i crediti relativi è necessaria la frequenza delle sessioni di laboratorio e avere consegnato una relazione per ciascuna sessione. La valutazione individuale sarà basata sui voti ottenuti nelle relazioni e sulla partecipazione alle sessioni di laboratorio.

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LABORATORIO DI CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIAL I CORROSIVI Docenza: Prof. Ing.Massimo De Sanctis Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel: 050-511 227 Fax: 050-511 266 PROGRAMMA DEL CORSO Strumentazione di laboratorio di base per l'analisi dei danneggiamenti corrosivi: stereomicroscopio, microscopio ottico metallografico, microscopio elettronico in scansione (SEM) e microanalisi a raggi X (EDS). Principi e modalità di funzionamento. Metodologia sperimentale per l'analisi dei danneggiamenti corrosivi, esempi illustrati di casi di corrosione reali su impianti industriali e civili. Divisione in gruppi di lavoro e assegnazione a ciascun gruppo di un caso pratico di corrosione, fornendo le informazioni necessarie sul tipo di impianto, sull'ambiente aggressivo e sulle modalità di accadimento del danneggiamento. Analisi sperimentale a cura degli studenti dei danneggiamenti corrosivi: esame visivo macro e mi-croscopico, analisi microstrutturale dei materiali (sezionamento campioni, inglobatura in resina ter-moindurente, levigatura meccanica, attacco metallografico, analisi strutturale), analisi frattografica, analisi morfologica, analisi chimica dei prodotti di corrosione mediante microscopia SEM. Prove elettrochimiche di laboratorio: curve di polarizzazione anodica e catodica mediante metodo po-tenziostatico e potenziodinamico, determinazione di Ecorr e Icorr con il metodo di estrapolazione delle rette di Tafel e mediante rilievo della resistenza di polarizzazione, prove potenziocicliche di resistenza dei materiali a pitting. Presentazione in aula su supporto audiovisivo dei casi di corrosione analizzati dai singoli gruppi di lavoro e delle soluzioni da essi proposte. Analisi e discussione dei risultati.

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ECONOMIA E GESTIONE AZIENDALE Docente:

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COMPLEMENTI DI ECONOMIA E GESTIONE AZIENDALE Non attivato

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ELETTROTECNICA Docente: Prof. Sami Barmada Sede: Dipartimento di Sistemi Elettrici ed Automazione Tel: 050-221 73 12 Fax: 050- 221 73 33 e-mail: Sami.Barmada@dsea.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Il corso si propone di far acquisire agli studenti le metodologie per l'analisi delle reti lineari con par-ticolare riguardo alle reti in regime stazionario sia monofase che polifase. Il corso si propone inoltre di fornire gli elementi necessari alla comprensione delle macchine statiche e rotanti (trasformatore, macchina asincrona, ecc.). PROGRAMMA DEL CORSO ELEMENTI CIRCUITALI: Elementi circuitali lineari. Equazioni costitutive e relazione tensione corrente per elementi resistivi, induttivi, capacitivi. Circuiti mutuamente accoppiati. Generatori di tensione e di corrente. ANALISI DEI CIRCUITI LINEARI: Principi di Kirchhoff. Metodologie per l'analisi delle reti elettriche (metodo delle correnti di ramo, delle correnti di maglia e metodo delle tensioni di nodo). Teorema di Thevenin, Norton, compensazione. ANALISI DEI CIRCUITI IN REGIME STAZIONARIO: Circuiti in regime sinusoidale e periodico. Metodo fasoriale. Potenza ed energia. MACCHINE ELETTRICHE: Funzionamento del trasformatore e delle macchine rotanti con particolare riguardo alla macchina asincrona. IMPIANTI ELETTRICI: Cenni sul funzionamento degli interruttori, contatori, fusibili. Cenno sul-l'impianto di terra. Interruttore differenziale. Metodologia didattica usata: Gli studenti saranno interessati ad un ciclo di lezioni corredate di semplici esempi, completando i vari argomenti trattati con esercitazioni opportunamente mirate. MATERIALE DIDATTICO Appunti del professore. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME Esame orale.

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CHIMICA INDUSTRIALE ORGANICA Docente: Prof. Ing. Pierluigi Magagnini Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel. 050-511 222 Fax 050-511 266 E-mail: magagnini@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DEL CORSO: L'insegnamento si propone di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fattori determinanti per la realizzazione di un processo dell’industria chimica organica: analisi del mercato delle materie prime e dei prodotti; definizione delle operazioni chimiche e fisiche necessarie, comprese quelle di purificazione delle materie prime, degli intermedi e dei prodotti; impianti, strumentazioni. DURATA E PROGRAMMA DEL CORSO Tutti gli argomenti svolti a lezione saranno spiegati con il necessario dettaglio cercando, in modo particolare, di far sì che gli studenti possano familiarizzarsi con i collegamenti logici che permettono di usare le conoscenze teoriche apprese negli insegnamenti formativi di base per facilitare l’assimilazione degli aspetti nozionistici del programma. PROGRAMMA DEL CORSO Caratteristiche generali dell’industria chimica organica; le più importanti industrie chimiche; i più importanti prodotti chimici. I combustibili fossili ed il mercato energetico; processi di combustione. Il carbone fossile; struttura; depurazione; processi di pirolisi; processi di gasificazione; processi di liquefazione diretta e indiretta. Il gas naturale; processi di steam reforming e di ossidazione parziale del metano; impieghi del gas di sintesi. Il petrolio e i prodotti petroliferi; composizione e tecniche di caratterizzazione; proprietà e impieghi dei prodotti petroliferi: GPL, benzine, cheroseni, gasoli, oli combustibili, oli lubrificanti, paraffine, bitumi. Le operazioni di raffinazione del petrolio; la distillazione atmosferica e sotto vuoto; processi di desolforazione; processi di isomerizzazione; processi di alchilazione; processo di polimerizzazione; processi di cracking termico; il cracking catalitico; l’hydrocracking; il reforming catalitico. Gli idrocarburi aromatici; caratteristiche ed impieghi principali; processi di produzione e di purificazione. L’industria dei derivati aromatici; principali processi basati sull’uso del benzene, del toluene e degli xileni, come materie prime. Gli idrocarburi olefinici; caratteristiche ed impieghi principali; processi di produzione e di purificazione. L’industria dei derivati delle olefine; principali processi basati sull’uso di etilene, propilene, buteni, butadiene ed olefine superiori, come materie prime. Il processo di sintesi dell’alcool metilico. MATERIALE DIDATTICO: Dispense. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL’ESAME: Esame orale.

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STRUMENTAZIONE E CONTROLLO DEI PROCESSI CHIMICI Docente: Prof. Ing. Claudio Scali Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te!: 050-511 241 Fax: 050-511 266 FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L'insegnamento ha come finalità quella di fornire le conoscenze e gli strumenti necessari per la piena comprensione del funzionamento della strumentazione e controllo degli impianti industriali e del funzionamento degli stessi. Obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire agli studenti gli strumenti fondamentali per l'analisi degli schemi di controllo dei processi chimici e per la scelta dei componenti principali. Esempi di schemi di regolazione di impianti industriali permetteranno di familiarizzare con le problematiche incontrate nella gestione degli impianti chimici. PROGRAMMA DEL CORSO INTRODUZIONE: Funzionamento dinamico dei processi chimici: perturbazioni e cambiamenti di condizioni operative; obiettivo del sistema di controllo. Rappresentazione mediante modelli Ingresso-Uscita; ingressi campione; sistemi SISO e MIMO. Modelli dinamici ed equazioni differenziali: sistemi a parametri concentrati e a parametri distribuiti. Definizioni di linearità, tempoinvarianza, causalità; linearizzazione; variabili scostamento. Sistemi di controllo in circuito aperto e in circuito chiuso: effetto della retroazione (feed-back: FB). Elementi costituenti il sistema controllato: regolatore, attuatore, processo, misuratore. Azioni di controllo dei regolatori industriali (PIO). Ordine del sistema e parametri caratteristici; esempi di modelli di processi industriali. Studio delle risposte nel tempo di sistemi tipici ad ingressi campione, in circuito aperto e in circuito chiuso, con regolatori diversi. (L: 10, E: 4) TRASFORMATA di LAPLACE: Definizione e proprietà della Trasformata di Laplace; teoremi fon-damentali; trasformata di Laplace delle funzioni più comuni. AntiTrasformata di Laplace; espansione in frazioni parziali. Applicazioni della T.d.L a equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali. Funzione di Trasferimento; risposta all'impulso. Funzioni di trasferimento di sistemi elementari e parametri caratteristici. Guadagno, poli e zeri di un sistema; radici dell' equazione caratteristica e risposta del sistema; sistemi con ritardo e con risposta inversa. Diagrammi a Blocchi: algebra dei D. a B., riduzione a forma canonica. Studio delle risposte nel tempo di sistemi tipici ad ingressi campione, in circuito aperto chiuso, mediante trasformate di Laplace. (L: 6, E: 3) STABILITÀ DEI SISTEMI: Definizioni di stabilità per sistemi lineari; stabilità i.Lu.L Il criterio di Routh. Il Luogo delle Radici: definizioni e proprietà; regole per tracciare Ld.R. Esempi di Ld.R. per processi tipici; Effetto di zeri e poli; effetto delle diverse azioni del regolatore sulla stabilità del sistema. Condizioni di stabilità marginale e significato dei parametri caratteristici.(L: 4, E: 2) PROGETTO DEL SISTEMA DI CONTROLLO: Funzione di sensibilità e funzione di sensibilità complementare. Definizione di errore; errore a regime e tipi di sistema. Specifiche di prestazione e loro compatibilità. Specifiche di prestazione nel dominio tempo. Criteri per la valutazione della prestazione. Progetto analitico dei regolatori, progetto per tentativi sistematici e tuning. Regolatori avanzati e convenzionali: caratteristiche dei regolatori standard (PID). Tuning dei regolatori standard: metodo di Ziegler e Nichols, metodo della curva di reazione, metodo della curva di risposta. Cause di limitazione della prestazione del sistema controllato: caratteristiche del processo, struttura del regolatUTe, vincoli su azione di controllo, incertezza sul modello del sistema. (L: 8, E: 2) SCHEMI di CONTROLLO di PROCESSI INDUSTRIALI Rappresentazione grafica degli schemi di regolazione. Valvole di regolazione: curve caratteristiche e criteri di progetto. Misuratori: caratteristiche stati che e dinamiche. Rappresentazione grafica degli schemi di regolazione. Esempi di regolazione delle variabili base: Portata, Livello, Pressione, Temperatura, in schemi di controllo di tipo SISO. Controllo di temperatura di reattori e forni: diverse soluzioni possibili; criteri di scelta. Controllo in Cascata: motivazioni, caratteristiche e progetto dei regolatori; controllo in Avanti: motivazioni, caratteristiche e

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progetto dei regolatori; esempi di applicazioni a processi industriali diversi. Schemi di controllo Selettivo, di Rapporto, a Priorità; tipiche applicazioni ai processi di interesse industriale. (L: 6, E: I) ESERCITAZIONI con uso del software MATLAB: Analisi dinamica dei sistemi. Studi di stabilità, analisi della risposta dinamica di un sistema con regolatori diversi. Esecuzione di una serie di esercizi significativi (già incluse tra le ore di esercitazione). MATERIALE DIDATTICO • AO. Ogunnaike, W.H. Ray. Process Dynamics, Modeling and Contrai, Oxford University Press, New

York (USA), 1994. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME L'esame consiste in una prova orale comprendente la discussione degli esercizi assegnati durante l'anno e domande sul programma. Il ricevimento viene svolto ne Il' orario previsto (Martedì pomeriggio), al termine delle lezioni, e/o come concordato direttamente con gli studenti.

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IMPIANTI CHIMICI II Docente: Prof. Ing. Elisabetta Brunazzi Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel.:050-511 213 Fax: 050-511 266 e-mail: e.brunazzi@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO Fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fenomeni fisici che avvengono in alcune apparecchiature utilizzate nell'industria di processo. PROGRAMMA DEL CORSO APPARECCHIATURE PER LO SCAMBIO TERMICO: Condensatori con incondensabili, condensatori di vapori misti, evaporatori in multiplo effetto, evaporatori con compressione meccanica, evaporatori con termocompressione, schemi di montaggio (22 L + 8 E). COLONNE DI ASSORBIMENTO: FIuidodinamica di colonne a riempimento strutturato e random (5 L + 2 E). COLONNE DI DISTILLAZIONE: Fluidodinamica di colonne a piatti, distillazione di sistemi multi-componente, distilIazione batch (4 L + 2 E). TRASPORTO DI MISCELE MULTIFASE: Descrizione dei regimi di flusso, diagrammi di regime, calcolo delle perdite di carico con modelli semplificati (2 L). TORRI DI RAFFREDDAMENTO: Diagrammi psicrometrici e equazioni di verifica (4 L + 1 E). ELEMENTI DIP&I e FLOW-SHEEI (5 L) MATERIALE DIDATTICO Appunti, Perry, Coulson VI. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME Prova scritta e orale.

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IMPIANTI CHIMICI PER LA TUTELA DELL'AMBIENTE Docente: Prof. Ing. Leonardo Tognotti Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel: 050-511 240 Fax: 050-511 266 e-mail: tognotti@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DEL CORSO L'insegnamento, integrato con il corso di Ingegneria chimica ambientale, si propone di fornire conoscenze sulle principali operazioni unitarie utilizzate nei processi di trattamento degli effluenti inquinanti e per tutela dell'ambiente nell'industria di processo. Il corso rappresenta il completamento del corso di Impianti chimici I ed introduce alle problematiche di gestione di un impianto chimico come sistema integrato. PROGRAMMA DEL CORSO INTRODUZIONE: Il sistema "Impianto dell'Industria di Processo". Elementi costitutivi: input ed output, operazioni unitarie ed apparecchiature, linee di trasferimento, vincoli e risorse. Tipi di schemi rappresentativi: schema a blocchi, schema di processo (flow sheet), schema di marcia (P&I). (4 ore di lezione, 2 di esercitazione) RIDUZIONE DELL'IMPATTO AMBIENTALE DELLA PRODUZIONE ENERGETICA INDU-STRIALE: La combustione per la produzione di energia. Tipologie di bruciatori ed aerodinamica di fiamma. Le camere di combustione. Esempi ed applicazioni. (3 ore di lezione) Impianti di abbattimento di NOx e SOx: DeNOx termica e catalitica. Criteri di verifica e schemi di marcia. Desolforatori. La combustione catalitica. (4 ore di lezione, 3 di esercitazione) SEPARAZIONE GAS-SOLIDO: Principi di separazione gas/solido; Efficienza di separazione; Cicloni, filtri a maniche precipitatori e Scrubbers: confronto, criteri di scelta e verifica. (6 ore di lezione, 4 di esercitazione) RIMOZIONEIRECUPERO DI SOV DA CORRENTI GASSOSE: Generalità e campi di applicazione; Impianti di assorbimento e adsorbimento di SOV, di ossidazione termica e catalitica. P&I di impianti di assorbimento, adsorbimento ed ossidazione. (3 ore di lezione, I ora di esercitazione) LE ACQUE DI STABILIMENTO: Tipologia di approvvigionamento, criteri di riciclo, riutilizzo, riuso. Movimentazione e stoccaggio delle acque; Bacini di compensazione delle variazioni di portata e con-centrazione; pompaggio e agitazione negli impianti di trattamento. (8 ore di lezione 2 di esercitazione) SEPARAZIONE SOLIDO-LIQUIDO: Sedimentazione. Filtrazione. Flottazione. Verifica di sistemi di separazione solido-liquido e criteri operativi ed economici di scelta. (4 ore di lezione, 2 di esercitazione) TRATTAMENTI BIOLOGICI: Impianti a fanghi attivi: parametri caratteristici. Aerazione: turbine di aerazione sommerse, superficiali, diffusori; criteri di scelta. Verifica di impianti a fanghi attivi e pro-blematiche di gestione (3 ore di lezione, 2 di esercitazione). LA GESTIONE INTEGRATA DELL' AMBIENTE NELLE IMPRESE PRODUTIIVE: I Sistemi di gestione ambientale: ISO 14000, EMAS. Analisi ambientale. Esempio di applicazione ad una industria di processo. L'integrazione qualità-sicurezza-ambiente. La prevenzione ed il controllo integrato dell'inquinamento (IPPe). (4 ore di lezione). MATERIALE DIDATIICO Verranno fornite dal docente dispense contenenti i dati e le informazioni necessarie alla comprensione, alla verifica ed alla gestione degli impianti trattati durante il corso. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME L'esame si svolge attraverso una prova orale, avente per oggetto sia la discussione di una relazione, elaborata dallo studente, su una applicazione pratica, sia la verifica della preparazione sul programma svolto.

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INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE Docente: Prof. Ing.Luigi Petarca Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te!.: 050-511 111 Fax: 050-511 266 Email: petarca@ing.unipi.it FINALITÀ ED OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L'insegnamento, integrato con impianti chimici per la tutela dell'ambiente si propone di fornire co-noscenze sui processi ed impianti per la tutela dell'ambiente e la gestione degli effluenti. In particolare in questo modulo saranno trattati processi ed impianti per il trattamento di effluenti liquidi e gassosi. PROGRAMMA DEL CORSO L'ambiente e gli effetti inquinanti. Caratterizzazione delle acque naturali e di rifiuto. Fenomenologia dell'inquinamento dei corpi idrici superficiali. Processi chimici di trattamento di acque reflue (coa-gulazione, flocculazione, precipitazione). Fenomenologia dell'inquinamento atmosferico e scale del problema. Fonti di emissione di inquinanti atmosferici. Processi di abbattimento di sostanze organiche volatili in correnti gassose. Caratterizzazione dei rifiuti solidi. Processi di smalti mento dei rifiuti solidi. Cenni alla normativa vigente in materia di protezione del-l'ambiente. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME L'esame si svolge attraverso una prova orale, avente per oggetto sia la discussione di una relazione, elaborata dallo studente, su una applicazione pratica, sia la verifica della preparazione sul programma svolto.

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MATERIALI POLIMERICI

Docente: Prof. Ing. Giovanni Polacco Sede: Dip. Ing. Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Tel: 050-511 220 Fax 050-511 266 Email: g.polacco@ing.unipi.it FINALITA’ ED OBIETTIVI DEL CORSO L’insegnamento sviluppa le nozioni fondamentali di scienza dei materiali con un particolare interesse per i materiali polimerici per applicazioni tecnologiche. Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente le nozioni fondamentali per la comprensione del comportamento chimico, fisico e meccanico dei materiali polimerici in relazione alla composizione, microstruttura e condizioni di lavorazione e uso. DURATA E PROGRAMMA DEL CORSO Caratterizzazione dei polimeri: Struttura chimica e pesi molecolari. Caratteristiche distintive di termoplastici, gomme e termoindurenti. I polimeri cristallizzabili: importanza dei parametri strutturali di catena e tipi di strutture cristalline. I polimeri amorfi: struttura di un vetro e temperatura di transizione vetrosa. Le gomme e teoria dell=elasticità della gomma. Proprietà meccaniche dei polimeri: Il polimero come materiale strutturale. Risposte meccaniche lineari e cause dello scostamento dalla linearità. Il comportamento viscoelastico. Le proprietà meccanico - dinamiche: modulo di accumulo e di perdita e correlazioni con i parametri chimico strutturali del polimero. Il comportamento a fatica dei materiali polimerici. Cedimento per avanzamento della cricca e per surriscaldamento. Meccanismi di avanzamento della cricca e rappresentazione secondo la legge di Paris. La deformazione dei polimeri: Tipi e meccanismi di deformazione in polimeri amorfi e cristallini. Correlazioni tra sforzi e deformazioni ed influenza della temperatura Lo stiro a freddo ed il necking. Lo shear yielding ed il crazing. La frattura dei polimeri: La transizione duttile - fragile. Richiami di meccanica della frattura. L=energia di frattura ed il fattore di intensificazione degli sforzi. Resistenza all=urto dei materiali polimerici e metodi per migliorarla. La tenacizzazione dei polimeri termoplastici e termoindurenti. MATERIALE DIDATTICO • R.J.Crawford - Plastics engineering. • D.W.Clegg, A.A.Collyer - Polymeric Materials • N.J.Mills - Plastics • R.J. Young – Introduction to Polymers MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEGLI ESAMI Prova orale

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BIOMATERIALI

Docente: Prof. Sivestri

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CHIMICA INDUSTRIALE Docente: Prof. Massimo Paci Sede: Dipartimento di Ing. Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali Te!.: 050-511 230 Fax: 050-511 266 Email: m.paci@ing.unipi.it FINALITÀ E OBIETTIVI DEL CORSO Fornire conoscenze di base sui principali processi della chimica industriale organica ed inorganica. PROGRAMMA DEL CORSO L'Industria Chimica: caratteristiche generali. I più importanti prodotti chimici. L'importanza del mercato energetico. Cenni sui combustibili fossili. Conversione, resa, resa per passaggio. Bilanci di materia. Aspetti termodinamici e cinetici, profili ottimali di temperatura nei reattori chimici. I combustibili gassosi. Gas di cokeria, gas d'acqua, gas d'aria, gas naturale, gpl, gas di sintesi. La sintesi dell'ammoniaca: termodinamica e cinetica del processo, preparazione del catalizzatore. Reattori e circuiti di sintesi dell'ammoniaca. Acido solforico ed oleum: Proprietà chimico fisiche ed impieghi dell'acido solforico. Preparazione di gas solforosi da zolfo, da solfuri, da gas solforosi naturali, da solfati. Ossidazione dell'anidride so]forosa ad anidride solforica: termodinamica, cinetica, catalizzatori industriali, convertitori. Processi industriali per la produzione di acido solforico ed oleum: Monsanto, DC/DA. Carbonato di sodio (processo Solvay): proprietà chimico fisiche ed impieghi. Preparazione industriale: preparazione, depurazione ed ammoniacazione della salamoia, carbonatazione, calcinazione del bicarbonato, recupero dell' ammoniaca. I materiali organici. Il carbone: origine e classificazione dei diversi tipi di carbone, operazioni di pu-rificazione. La pirolisi del carbon fossile. I processi di liquefazione diretta ed indiretta del carbone. L'industria dei materiali carboniosi. Metallurgia. Legame metallico. Estrazione del minerale ed operazioni preliminari. Processi metallurgici: riduzione, raffinazione, affinazione. Siderurgia: il diagramma ferro-carbonio. Minerali ferrosi. Produzione di ghisa da altoforno. Produzione della ghisa al forno elettrico di riduzione. Processi di riduzione diretta. Produzione dell'acciaio: forni a rigenerazione, elettrici, ad ossigeno. La calce idraulica ed il cemento Portland. Composizione chimica e preparazione industriale. Parametri chimici (moduli). Presa ed indurimento. Il processo di sintesi del metanolo. L'industria degli idrocarburi aromatici L'industria dei saponi e detergenti MATERIALE DIDATTICO Dispense del docente consegnate al centro di stampa di Ingegneria. Testi consigliati: E. Stocchi. Chimica Industriale. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO D'ESAME Prova orale.