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FONDAMENTI CHIMICI E RISCHI DEI PROCESSI DI COMBUSTIONE

Corso Ingegneria per la gestione sostenibile dell'ambiente e dell'energia LM-35
Curriculum GESTIONE ENERGETICA SOSTENIBILE
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2022/2023
Crediti 6
Settore Scientifico Disciplinare CHIM/07
Anno Secondo anno
Unità temporale Secondo semestre
Ore aula 48
Attività formativa Attività formative affini ed integrative

Canale unico

Docente ANDREA DONATO
Obiettivi Al termine del corso lo studente matura conoscenze di base per la comprensione delle problematiche legate alla produzione energetica e alla salvaguardia ambientale. In particolare nel programma verranno richiamati alcuni concetti base di chimica fisica e di chimica organica, queste nozioni sono essenziali per la comprensione dei processi e delle problematiche legate sia alla produzione energetica che alla salvaguardia ambientale in condizioni di sicurezza. Il programma prevede anche lo studio di alcuni casi reali e delle problematiche che si sono registrate per la mancata osservanza delle norme di sicurezza e manutenzione prescritte.

Conoscenza e comprensione:
a seguito del superamento dell’esame, lo studente acquisisce le nozioni e i principi fondamentali che sono necessari per lo sviluppo dei processi di produzione energetica e per la salvaguardia ambientale in condizioni di sicurezza.
Capacità di applicare conoscenze:
In particolare lo studente attraverso lo studio di esempi pratici sarà capace di valutare e risolvere problemi connessi ai processi di combustione e alle tecnologie necessarie per garantire il funzionamento di impianti civili ed industriali nelle condizioni di sicurezza.
Autonomia di giudizio:
per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza e la correttezza delle risposte fornite.
Abilità comunicative:
è in grado di illustrare i principi teorici e le modalità operative per operare in condizioni di sicurezza che sono alla base del fenomeno illustrato.


Capacità di apprendimento:
a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia le problematiche connesse con il fenomeno osservato.

Modalità di accertamento e valutazione:
La modalità di esame e di valutazione consiste:
- in una prova orale, volta ad accertare la comprensione degli aspetti teorici e le problematiche chimico fisiche connesse con i processi di combustione e le tecnologie necessarie per garantire il funzionamento di impianti civili ed industriali nelle condizioni di sicurezza, voto massimo 30/30.
- Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18 - 19 è necessario che le conoscenze / competenze possedute dallo studente sui principali argomenti del corso siano almeno ad un livello di nozioni elementari di base, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
- E’ attribuito invece un voto compreso fra 20 e 23 quando lo studente possegga conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuito un voto compreso fra 24 – 27 quando lo studente dimostri buona conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuito un voto compreso fra 28 – 30 quando lo studente dimostri conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuita la valutazione di 30 e lode quando lo studente possiede conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
- E’ attribuita la valutazione di Insufficiente quando lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
Programma PROGRAMMA DEL CORSO
La termodinamica della combustione:
Generalità sulle reazioni di combustione. Cenni di termochimica. La combustione in aria. Meccanismo reazioni di combustione. La velocità laminare di combustione e velocità del fronte di fiamma. La temperatura adiabatica di fiamma. I combustibili convenzionali. Dati termodinamici e metodi di stima. Il triangolo della combustione.
Infiammabilità di gas e polveri
Limiti di infiammabilità. Regola di Le Chatelier. Limiti di infiammabilità in funzione di temperatura e pressione.
Infiammabilità di liquidi
Limiti di infiammabilità e tensione di vapore. Punto di infiammabilità e punto di combustione. Punto di infiammabilità di miscele. Pericoli derivanti dai combustibili liquidi. Limiti di esplosione delle nebbie.
Processi di inertizzazione
La penisola di infiammabilità. Concentrazione minima di ossigeno
Cause d'innesco
Introduzione. Energia minima di innesco. Temperatura di autoaccensione
Infiammabilità e sorgenti d'innesco
Fiamme. Materiali incandescenti. Saldatura e taglio. Attrito e urto. Superfici calde. Compressione adiabatica. Sostanze piroforiche. Elettricità statica. Lavorazioni con liquidi infiammabili
Violenza delle esplosioni
Generalità sugli incendi in spazi confinati o semiconfinati. Incendio di GPL e tossicità del monossido di carbonio. Stima del CO emesso. Tossicità dell'ossido di carbonio. Valutazione delle conseguenze.
Energia di accensione e sorgenti di innesco. Limiti di esplosività. Esplosività delle polveri.
Fenomeni di deflagrazione e detonazione
Esempi pratici
Trasporto di liquidi mediante tubazioni o tubi flessibili. Riempimento e svuotamento di fusti per gravità. Trasferimento da fusti di liquidi infiammabili mediante pompe. Carico di reattori con liquidi infiammabili. Operazioni eseguite sul passo d'uomo aperto di un reattore. Manipolazione di polveri in presenza di vapori infiammabili. Caricamento di polveri quando non si può mantenere un'atmosfera inerte
Testi docente Testi/Bibliografia
Handbook of green chemistry and technology, Eds J. Clark and D. Macquarrie, Blackwell Science Ltd, Oxford, 2002
Safety and security review for the process industries: Application of PHA, What if and Hazop; D.P Nolan, Wiliam Andrew Inc., New York (USA) 2008.
Chimica Ambientale, Colin Baird, Ed. Zanichelli.
Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

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