Nuovo Ordinamento - Ingegneria - Università degli Studi di Trento

PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA E BIOCHIMICA 2
Docente: prof. Paolo Costa
2° anno - 2° semestre - 6 crediti
Ingegneria delle Industrie Alimentari
PROGRAMMI DI INSEGNAMENTO a.a. 2002/2003
OBIETTIVI FORMATIVI SPECIFICI: I due moduli di principi di ingegneria chimica intendono
fornire un minimo di strumenti logici e metodologici per comprendere il funzionamento dei processi
industriali di trasformazione e di produzione, con particolare riferimento all’industria alimentare.
Il primo modulo, in particolare, elenca e descrive gli strumenti, in termini di concetti generali e di
formulazioni operative adatte all’analisi macroscopica.
Il secondo modulo fornisce approfondimenti in termini di analisi della fenomenologia locale.
In ambedue i moduli verranno sottolineate, con opportuni esempi, le difficoltà operative che si
incontrano nello studio e nelle realizzazioni di processo in presenza di specie biologicamente attive.
CONTENUTI ESSENZIALI
Complementi di termodinamica di processo. Calcolo delle funzioni termodinamiche per sistemi a
molti componenti; principio degli stati corrispondenti; equilibri di fase e di reazione per sistemi non
ideali; fugacità ed attività.
Equazioni di bilancio e di trasporto in forma locale. Leggi locali del trasporto di massa in relazione
col trasporto di calore e di quantità di moto; meccanismi molecolari e stima dei coefficienti di trasporto;
esempi significativi di combinazione di equazioni di trasporto e di equazioni di bilancio; cenni di
cinetica eterogenea.
Trasporto in regime turbolento. Diffusività turbolente; esempi significativi di calcolo di coefficienti di
trasporto; analogie; trasporto interfase, coefficienti parziali e globali, gradino controllante; teorie del
rinnovamento superficiale.
Analisi di processo. Processi di separazione fisica; processi con reazione; cenni ai criteri di scelta
e di progetto; cenni a problematiche di dinamica di processo e controllo, stabilità degli stati stazionari
e dell’evoluzione.
Applicazioni biotecnologiche. Reattori biologici e processi di fermentazione; processi a specie
singola ed interazioni fra le popolazioni, stabilità degli ecosistemi; produzione di biomassa; fermentazioni
dell’industria alimentare; trattamento biologico delle acque di scarico.
CAPACITA’ OPERATIVE: L’insieme dei due moduli è strutturato per fornire le nozioni necessarie
ad affrontare lo studio dei processi di trasformazione, con particolare riferimento a quelli di interesse
per l’industria alimentare e con estensione alle trasformazioni implicanti specie biologicamente
attive.
L’allievo dovrebbe acquisire nel primo modulo la capacità di impostare autonomamente e consapevolmente,
almeno a livello di prima appossimazione, operazioni di analisi di processo, di verifica
e di progetto.
Col secondo modulo, oltre a rafforzare e rendere più consapevoli le capacità acquisite nel primo
modulo, si intende mettere in grado l’allievo di comprendere i dettagli di operazioni di analisi e di
progetto condotte a partire dal livello locale.
PRE-REQUISITI: elementi di base di matematica, fisica e chimica.
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