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Alessandro BIGI

Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Reattoristica Ambientale

Ingegneria Civile e Ambientale (D.M.270/04) (Offerta formativa 2022)

Obiettivi formativi

Nal corso sono fornite le conoscenze di base necessarie per potere affrontare la reattoristica ambientale, con applicazioni di calcolo.

Prerequisiti

Conoscenze di Chimica, Fisica, Matematica e Ingegneria Sanitaria Ambientale da laurea di primo livello (reattività, velocità di reazione, bilanci di massa, equazione del trasporto/diffusione) ed adeguato formalismo matematico.

Programma del corso

Reattori Ideali
Velocità e ordine di reazione. Reattori batch, semi-batch, CFSTR, PFR.
Reattori isotermi ideali. Analisi del tempo di residenza. Risposta ad un segnale in ingresso, a gradino o ad impulso per traccianti, cinetiche di ordine zero, uno e due. Confronto CFSTR e PFR: efficienza relativa e grado di conversione. Distribuzione dei tempi di residenza di un fluido entro un reattore, funzione di distribuzione e risposta a sollecitazioni a impulso e a gradino. Sistemi formati da combinazioni di più reattori, per CFSTR e PFR e per cinetiche di diverso ordine. Sistemi con ricircolo.
Reattori a volume variabile. CFSTR con portata effluente funzione della portata influente e indipendente da essa. Bacini di equalizzazione. CFSTR con portata effluente nulla e influente diversa da zero.
Reattori Reali.
Reattori con dispersione (PFR). CFSTR in serie. Sistemi con ricircolo.
Modelli a più parametri: combinazioni di reattori ideali con zone a flusso diverso. Integrali di convoluzione.
Condizioni di miscelazione.

3 cfu - 27 ore lezione frontale
3 cfu esercizi

Metodi didattici

Il corso si svolge con lezioni frontali ed esercitazioni.
Le lezioni frontali si avvalgono di materiale didattico (fornito tutto all'inizio del corso) che consiste in tutti i grafici e figure presentati durante le lezioni. Le esercitazioni si sviluppano parallelamente alle lezioni, e sono applicazioni dei contenuti proposti a lezione.

Testi di riferimento

Octave Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, John Wiley & Sons, 1999.

Piero Sirini, Ingegneria Sanitaria-Ambientale, McGraw-Hill, Milano 2002.

Pietro Sirini, Ingegneria delle acque reflue: trattamento e riuso, Metcalf & Eddy inc. - 4.ed. Mc Graw HIll 2006.

Metcalf & Eddy, Wastewater engineering: treatment and reuse, Metcalf & Eddy, Inc. - 4.ed. Mc Graw Hill 2003.

Verifica dell'apprendimento

La verifica consiste in un esame orale riguardante gli argomenti delle lezioni e nella soluzione di problemi sugli argomenti di esercitazione

Risultati attesi

Apprendimento delle leggi che regolano il funzionamento dei reattori per l'ingegneria ambientale e capacità di applicarle nella soluzione di problemi non molto complessi