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Grazia GHERMANDI
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Reattoristica Ambientale
Ingegneria Civile e Ambientale (Offerta formativa 2023)
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