Ingegneria Chimica

Lo studente sarà in grado di valutare in modo autonomo la dipendenza delle condizioni termodinamiche e di trasporto dai parametri rilevanti nelle applicazioni. Lo studente sarà anche in grado di valutare quali sono i limiti imposti dalla termodinamica e dai fenomeni di trasporto sul processo di interesse.
Lo studente sarà in grado di lavorare in gruppi e di interagire con diversi professionisti (chimici, chimici industriali, fisici, biologi, medici, chimici farmaceutici, biotecnologi) per ottimizzare le potenziali applicazioni della termodinamica e dei fenomeni di trasporto.
Lo studente sarà in grado di raccogliere in modo autonomo informazioni dettagliate sui fenomeni termodinamici e di trasporto di materia, energia e quantità di moto rilevanti nelle applicazioni.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Ci si aspetta che lo studente acquisca conoscenze e capacità di comprensione di concetti avanzati di termodinamica e fenomeni di trasporto, con particolare attenzione a:

• equilibri di fase e di reazione rilevanti nell'ingegneria chimica.
• Lo studente sarà in grado di analizzare sistemi con comportamento non ideale;
• Trasferimento di massa, energia e quantità di moto rilevanti per l'ingegneria chimica.
• Lo studente sarà in grado di analizzare sistemi dipendenti dal tempo anche in geometrie complesse.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Ci si aspetta che lo studente sia in grado di risolvere problemi di equilibri di fase e di reazione in sistemi non ideali. Lo studente sarà in grado di calcolare le condizioni di equilibrio e le proprietà termodinamiche dei sistemi di interesse nelle applicazioni di ingegneria chimica.
  Ci si aspetta inoltre che lo studente risolva problemi riguardanti la conservazione di massa, energia e quantità di moto e calcoli di proprietà di campo, quali velocità, pressione, concentrazione di specie chimiche, temperatura, nelle applicazioni tipiche dell’ingegneria chimica.

Equilibri di fase di sistemi non ideali e relativi metodi di calcolo. Equilibri di fase e stabilità.
Equilibrio osmotico e pressione osmotica. Termodinamica delle interfacce. Tensione superficiale.
Equazione di Young-Laplace. Adsorbimento. Isoterma di Langmuir. Angolo di contatto e
bagnabilità. Equilibri chimici di sistemi non ideali. Equilibri eterogenei. Concetti di base di elettrochimica.

Il voto di esame viene assegnato in base all’esito della prova scritta e della prova orale. Lo svolgimento della prova orale è subordinato al superamento dell’esame scritto.

• J. M. Smith e H. C. Van Ness, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill
• H.-J. Butt, K. Graf, M. Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH
• Dispense fornite dai docenti

Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.

Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.

Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.
Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.

Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

La commissione verifica la conoscenza generale e la comprensione degli argomenti trattati nel corso, prestando particolare attenzione alla capacità del candidato di sviluppare un ragionamento critico e di contestualizzare gli elementi acquisiti durante il corso in relazione a casi di studio e problemi selezionati.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il corso mira a fornire agli allievi i concetti avanzati relativamente agli equilibri di fase e di reazione in sistemi che si discostano dall’idealità, e relativamente alla termodinamica delle interfacce. Il corso inoltre mira a fornire i concetti avanzati dei fenomeni di trasporto di calore, di materia e di quantità di moto, in presenza o meno di reazioni chimiche, fenomeni alla base di tutta l’ingegneria chimica.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Ci si aspetta che lo studente acquisisca conoscenze e capacità di comprensione di concetti
avanzati di termodinamica e fenomeni di trasporto, con particolare attenzione a:

• equilibri di fase e di reazione rilevanti nell'ingegneria chimica. Lo studente sarà in grado di
  analizzare sistemi con comportamento non ideale;
• trasferimento di massa, energia e quantità di moto rilevanti per l'ingegneria chimica. Lo studente
  sarà in grado di analizzare sistemi dipendenti dal tempo anche in geometrie complesse.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Ci si aspetta che lo studente sia in grado di risolvere problemi di equilibri di fase e di reazione in
  sistemi non ideali. Lo studente sarà in grado di calcolare le condizioni di equilibrio e le proprietà
  termodinamiche dei sistemi di interesse nelle applicazioni di ingegneria chimica.
  Ci si aspetta inoltre che lo studente risolva problemi riguardanti la conservazione di massa,
  energia e quantità di moto e calcoli di proprietà di campo, quali velocità, pressione,
  concentrazione di specie chimiche, temperatura, nelle applicazioni tipiche dell’ingegneria chimica.

Equilibri di fase di sistemi non ideali e relativi metodi di calcolo. Equilibri di fase e stabilità.
Equilibrio osmotico e pressione osmotica.
Termodinamica delle interfacce. Tensione superficiale. Equazione di Young-Laplace.
Adsorbimento. Isoterma di Langmuir. Angolo di contatto e bagnabilità.
Concetti di base di elettrochimica. Il potenziale elettrochimico. Equazione di Nernst. Equilibri
chimici di sistemi non ideali. Equilibri eterogenei.
Formulazione 3D del bilancio di massa per fluidi comprimibili e incomprimibili.
Formulazione 3D del bilancio di quantità di moto e del momento della quantità di moto. Il tensore
degli sforzi. Equazioni costitutive per fluidi Newtoniani e non-Newtoniani. L'equazione di NavierStokes. Applicazioni: flusso intorno ad oggetti sommersi,
Turbolenza: l'equazione di Navier-Stokes mediata nel tempo. Il tensore degli sforzi di Reynolds.
Formulazione 3D del bilancio di energia. Equazioni costitutive per il trasferimento di calore.
Bilancio macroscopico di energia. Equazione di Bernoulli
Formulazione 3D del bilancio delle specie chimiche. Equazione costitutiva per il trasferimento di
massa diffusivo: diffusione Fickiana.

Il voto di esame viene assegnato a valle della prova scritta, che costituisce la parte sostanziale dell’esame. Lo studente può chiedere di svolgere un breve orale, al fine eventualmente di migliorare il voto dello scritto. Lo svolgimento della prova orale ècomunque subordinato al superamento dell’esame scritto.

· J. M. Smith e H. C. Van Ness, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics,
McGraw-Hill
· H.-J. Butt, K. Graf, M. Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH
· R.B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot, Transport Phenomena, Wiley (2007)
· M. M. Denn, Process Fluid Mechanics, Prentice-Hall (1980)
· Dispense fornite dai docenti

L’obiettivo del corso è fornire i principi della dinamica e del controllo dei processi chimici utilizzando l’approccio modellistico basato su modelli matematici lineari o linearizzati.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Comprensione dei metodi per la soluzione di modelli matematici a parametri concentrati di tipo lineare per la dinamica di processi chimici in continuo, capacità di identificare gli obiettivi del controllo, acquisizione dei metodi per il progetto e la gestione di processi controllati.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di modellare ed analizzare la dinamica di processi chimici descritti come sistemi del primo ordine, del secondo ordine e di ordine superiore, incluso linearizzazione e trasformazione nel dominio di Laplace. Abilità e competenza nell'identificare le variabili di processo (e dei relativi strumenti di misura) delle principali operazioni unitarie e le variabili di input da manipolare per il controllo. Abilità nel valutare la stabilità di processi controllati e nell'identificare i controllori più idonei (con relativo tuning) per realizzare specifici obiettivi (controllo feedback). Capacità di applicare sistemi di controllo avanzato (controllo in cascata, di rapporto, feedforward, inferenziale ed adattativo, compensatori di tempo morto e di risposta inversa). Abilità nell'impiego del software MATLAB per la simulazione della dinamica di processi chimici e per il tuning di controllori feedback.

Bilanci di materia ed energia non stazionari per le principali unità di processo. Strumenti di misura e relativi modelli dinamici. Linearizzazione. Soluzioni di equazioni differenziali ordinarie lineari con il metodo della trasformata di Laplace. Funzione di trasferimento. Stabilità di sistemi dinamici. Dinamica di sistemi lineari del primo ordine, del secondo ordine e di ordine superiore. Controllo feedback. Controllori di tipo proporzionale (P), integrale (I) e derivativo (D). Risposta closed-loop di sistemi dinamici con controllo feedback. Effetti del controllo P, PI, PD e PID. Stabilità di sistemi feedback ed analisi della risposta in frequenza. Progetto di controllori feedback. Analisi e progetto di sistemi di controllo avanzato. Controllo in cascata. Compensazione per sistemi con tempo morto e risposta inversa. Controllo di rapporto. Sistemi di controllo adattativo ed inferenziale. Controllo feedforward. Il corso si articola in lezioni, ed esercitazioni individuali e di gruppo anche con l'impiego del software MATLAB.

Lo svolgimento degli esercizi e le risposte alle domande a risposta libera consentiranno di valutare la padronanza dei contenuti e la capacità di analisi.

• G. Stephanopoulos, Chemical Process Control - An Introduction to Theory and Practice. Prentice-Hall International Series in Physical and Chemical Engineering Science, 1983.
• D. E. Seborg, T. F. Edgar, D. A. Mellichamp - Process Design and Control. Wiley Series in Chemical Engineering, 1989.
• Dispense del corso.

Obiettivo dell'insegnamento è quello di introdurre il tema dell'analisi di stabilità di apparecchiature e processi di interesse nell'ingegneria chimica ad un livello approfondito con strumenti tipici della analisi dinamica non lineare.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Capacità di analizzare il comportamento di processi chimici e apparecchiature di processo attraverso la caratterizzazione dinamica. Capacità di valutare le condizioni di funzionamento stabili di processi chimici ed apparecchiature chimiche. Capacità di condurre processi in condizioni sicure attraverso la caratterizzazione biforcazionale di sistemi dinamici.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di costruire diagrammi delle soluzioni di regime e diagrammi delle biforcazioni per modelli di processi chimici espressi da sistemi di equazioni differenziali ordinarie. Capacità di utilizzare software di continuazione parametrica per la caratterizzazione biforcazionale di modelli di processi chimici.

1. Modelli di processi chimici come Sistemi Dinamici. Sistemi continui e discreti. Sistemi a parametri concentrati e distribuiti.
2. Approccio sistemistico alla caratterizzazione di sistemi dinamici. Stabilità e instabilità di orbite e di regimi stazionari e dinamici.
3. Dinamica di sistemi lineari. Operatori di evoluzione. Condizioni di stabilità. Autospazi stabili, instabili e centrali.
4. Sistemi dinamici non lineari e loro linearizzazione. Analisi della stabilità. Varietà stabili, instabili e centrali. Il modello del CSTR. Il modello Predatore Preda e le applicazioni biotecnologiche. Regimi stazionari e non stazionari di sistemi tempo-continui.
5. Dinamica di popolazioni attraverso sistemi dinamici tempo-discreti. Il modello della crescita logistica. Regimi stazionari e non stazionari dei sistemi tempo-discreti.
6. Analisi biforcazionale e modelli per l’industria di processo: ll reattore di polimerizzazione. Introduzione all’analisi biforcazionale. Equivalenza topologica di sistemi dinamici. Stabilità strutturale. Definizione di biforcazione locale e globale.
7. Principali biforcazioni dei sistemi continui e dei sistemi discreti.
8. Metodi numerici per l’analisi della dinamica dei sistemi. Metodi di continuazione per la costruzione dei diagrammi delle soluzioni di regime e dei diagrammi delle biforcazioni.

Durante il corso verranno svolte attività che potranno dare accesso a punti bonus.
Percorso con esame conseguito entro 31/3
Media aritmetica due prove esonero (oppure Voto esame finale) (70%) + discussione elaborato (30%)+eventuali punti bonus
Percorso con esame conseguido dopo il 31/3:
Voto esame finale (70%) + discussione elaborato (30%)
Per conseguire la lode il voto dell'esame scritto (o la media dei voti delle prove intercorso) deve essere >30
La valutazione finale si basa sulla discussione di un elaborato e su una singola prova scritta (con voto massimo 32/30) suddivisa in una parte a risposta multipla ed una parte basata su esercizi numerici. È possibile non effettuare la prova finale nel caso due prove intercorso (strutturate come la prova finale), che si svolgono dopo la prima metà del corso ed alla fine del corso, abbiano esito positivo e la discussione dell'elaborato si
svolga entro il 31/3. I risultati delle due prove intercorso vengono mediati aritmeticamente.

B. W. Bequette “Process Dynamics. Modeling, Analysis, and Simulation”, Prentice Hall, 1998
Strogatz, S. H., Nonlinear dynamics and chaos: with application to physics, biology, chemistry and engineering, Addison Wesley, New York 1994
D. G. Schaeffer e J. W. Cain, Ordinary Differential Equations: Basics and Beyond, Springer 2016
Dispense delle lezioni

Il corso si propone di fornire le conoscenze necessarie per comprendere i diversi aspetti della produzione biotecnologica di sostanze di interesse industriale. In dettaglio, si propone di fornire gli elementi fondamentali della microbiologia industriale, della cinetica di crescita microbica nelle diverse modalità di fermentazione (batch, fed-batch e continua) e della chimica della fermentazione. Il corso si propone inoltre di approfondire il metabolismo microbico finalizzato allo sviluppo dei processi produttivi industriali e di introdurre i principali aspetti del controllo dei bioprocessi.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza e comprensione . Lo studente dovrà dimostrare di conoscere e comprendere le problematiche relative ai diversi aspetti della produzione microbiologica di sostanze di interesse industriale. Deve dimostrare di saper elaborare discussioni anche complesse riguardanti i principi della microbiologia industriale e della chimica della fermentazione, al fine di comprendere le basi dei processi produttivi e le applicazioni biotecnologiche dei microrganismi.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Conoscenza e comprensione. Lo studente deve dimostrare di essere in grado di progettare e impostare il processo di fermentazione, di risolvere problemi relativi alla scelta del microrganismo da utilizzare, del mezzo di coltura e del metodo di fermentazione da adottare, inoltre deve dimostrare di essere in grado di estendere le metodologie ai processi fermentativi di interesse industriale. Il percorso formativo è finalizzato a trasmettere le competenze necessarie per applicare concretamente le conoscenze di chimica della fermentazione.

CHIMICA DELLA VITA (1/2CFU): Breve panoramica di acidi nucleici, proteine, acidi grassi, fosfolipidi, zuccheri, polisaccaridi; ENZIMI(1/2CFU): Meccanismi di regolazione della loro attività; cinetica enzimatica; Enzimi di interesse industriale. METABOLISMO (1CFU): concetti di base; vie cataboliche; produzione di energia; biosintesi. MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL(2CFU)E: struttura e funzione cellulare microbica; isolamento e miglioramento del microrganismo; Microrganismi di rilevanza industriale; mezzi di fermentazione; Breve panoramica dell'ingegneria genetica. BIOPROCESSI(2CFU): Cinetica della crescita dei microrganismi; Tecnologie di fermentazione - batch, fed-batch, continuo; Controllo dei bioprocessi; Bioreattori, linee guida per la loro scelta e progettazione; Trasferimento di ossigeno; Tecnologie di sterilizzazione. DOWNSTREAM( 1CFU): Separazione delle cellule dal brodo di reazione; filtrazione, centrifugazione, dialisi, ultrafiltrazione, tecniche cromatografiche. PROCESSO BIOLOGICO INDUSTRIALE (2CFU): Processo industriale per la produzione di prodotti chimici (etanolo, acido lattico), Processo industriale per alimenti (birra, biomassa di lievito), Processo biologico industriale per applicazioni farmaceutiche (antibiotici)

· Tipologia di esame: Prova scritta e colloquio orale.
· Prova scritta:

• Durata: 90 minuti.
• Struttura: 4 domande a risposta aperta, 15 quiz a risposta multipla,
• Valutazione: Punteggio massimo \(\frac{30}{30}\).
• Soglia di superamento: Punteggio minimo di \(\frac{18}{30}\) per accedere all'orale.
  · Prova orale (facoltativa/obbligatoria):
• Struttura: Discussione dell'elaborato scritto e approfondimento degli argomenti del programma.
  · Criteri di giudizio:
• Padronanza dei concetti: 40%.
• Capacità di analisi critica e applicazione pratica: 40%.
• Chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico: 20%.
  · Soglia minima di superamento globale: \(\frac{18}{30}\).
  · Lode: Assegnata per votazioni \(\ge \frac{30}{30}\) con eccellente livello di approfondimento.

Stanbury P.F., Whitaker A. and Hall S.J.: Principles of Fermentation Technology Pergamon 1995. · Waites M.J, Morgan N.L., Roockey J.S., Higton G.: Industrial Microbiology an Introduction, Blackwell Science (2001). · Ratledge C., Kristiansen B.: Basic Biotechnology, Cambridge University Press 2006. · Albert Lehninger, David L. Nelson, Michael M. Cox: Principles of Biochemistry-W. H. Freeman (2008)

Gli studenti dovranno acquisire una conoscenza approfondita dei bioprocessi e dei vincoli ingegneristici, per affrontare I problemi scientifici sia dal punto di vista teorico che da quello applicativo, nonché per valutare e ottimizzare processi di produzione biotecnologica reali. Dovranno acquisire flessibilità e creatività per fornire una descrizione sintetica ed efficiente dei problemi. Dovranno essere in grado di interagire con diverse figure professionali (ingegneri di processo, chimici, biologi) coinvolte nello sviluppo di processi biotecnologici. Al termine del corso, gli studenti dovranno essere in grado di acquisire autonomamente una conoscenza approfondita degli argomenti trattati, al fine di migliorare le proprie conoscenze personali sia nei processi ingegneristici che in quelli biologici.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Gli studenti dovranno approfondire la comprensione degli aspetti critici dell'applicazione industriale dei processi biologici. In particolare, dovranno acquisire le competenze essenziali per operare nel settore bioindustriale o nella ricerca biotecnologica avanzata.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti devono estendere le loro conoscenze agli ambiti di ingegneria e bioscienze, ampliando la loro capacità di applicare le proprie competenze a situazioni pratiche, selezionando strategie per il miglioramento dei bioprocessi e lo sviluppo di bioprodotti.

Il corso combina lezioni frontali, esercitazioni pratiche di laboratorio ed esercizi di simulazione, coprendo gli aspetti più critici dell'applicazione industriale dei processi biologici. Il corso si concentrerà sui seguenti argomenti: - Stato dell'arte e tendenze nei bioprocessi microbici e biocatalitici - Purificazione degli enzimi - Cinetica enzimatica, metodi di immobilizzazione degli enzimi. - Bioreattori enzimatici: tipologie di reattori e criteri di progetto per le biotrasformazioni industriali - Applicazioni industriali degli enzimi - Applicazioni dell'ingegneria genetica per migliorare i processi enzimatici - Downstream - Applicazioni biomediche degli enzimi: biochimica analitica, immunosensori, biosensori a DNA, microarray Per una migliore comprensione delle lezioni frontali, la teoria sarà applicata a casi di studio di rilevanza industriale.

A. Illanes "ENZYME BIOCATALYSIS. PRINCIPLES AND APPLICATION", Springer (2008)
B. Villadsen J, Nielsen J, and Lidén G. BIOREACTION ENGINEERING PRINCIPLES. Springer (2011)

Il corso fornisce conoscenze sul comportamento dinamico di sistemi caratteristici dell'ingegneria chimica e sulle diverse modalità di controllo dei regimi di funzionamento degli stessi.
Obiettivi formativi del corso sono

• modellazione in regime dinamico di sistemi caratteristici dell'ingegneria chimica,
• simulazione al computer del comportamento dinamico dei suddetti sistemi,
• introduzione ai diversi metodi di controllo del funzionamento di sistemi caratteristici dell'ingegneria chimica,
• accenni a metodi di controllo avanzato del funzionamento di sistemi caratteristici dell'ingegneria chimica,
• simulazione al computer del comportamento dinamico dei suddetti sistemi soggetti a diversi schemi di controllo.
  Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza e comprensione delle problematiche relative a
• comportamento di processi chimici in regime dinamico,
• identificazione delle diverse metodologie di controllo del funzionamento di processi chimici,
• progettazione e gestione di processi controllati.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Modellazione ed analisi della dinamica di processi chimici.
  Classificazione delle variabili di processo di sistemi caratteristici dell'ingegneria chimica come variabili di output e variabili di input manipolabili ai fini del controllo.
  Identificazione, regolazione e valutazione della stabilità di sistemi per il controllo dei regimi di funzionamento di processi chimici.
  Risoluzione delle problematiche associate ai temi sopraindicati tramite strumenti metodologici e tecnici che prevedono, tra le altre cose, il lavoro in gruppo e l'utilizzo diffuso di software scientifici.

• Modellazione matematica in regime dinamico di sistemi caratteristici dell'ingegneria chimica
• Linearizzazione di modelli dinamici non lineari e stabilità dei regimi di funzionamento
• Trasformata di Laplace e funzioni di trasferimento
• Dinamica di sistemi lineari del primo ordine, del secondo ordine e più complicati
• Controllo feedback
• Controllori di tipo proporzionale, integrale e derivativo
• Risposta closed-loop di sistemi dinamici con controllo feedback
• Progetto di controllori feedback
• Controllo feedforward
• Accenni a metodi di controllo avanzato

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione

Testi consigliati:

• Seborg DE, Edgar TF, Mellichamp DA,Doyle FJ III - Process Dynamics and Control 4th Ed. - Wiley (2017)
• Stephanopoulos G, Chemical and Biological Process Dynamics and Control, Tetractys Editions (2025)
• Riggs JB, Nazmul Karim M, Alford JS - Chemical and Bio-Process Control - Ferret Publishing (2020)
• Smith CA, Corripio AB - Principles and Practice of Automatic Process Control, 2nd Edition (1997)
• Ogunnaike BA, Harmon Ray W - Process Dynamics, Modeling, and Control - Oxford University Press, USA (1994)
  Dispense delle lezioni/esercitazioni
  Script MATLAB e modelli Simulink di esempio forniti dal docente

Obiettivo del corso è presentare le metodologie e le problematiche di base relative alla progettazione e al funzionamento di reattori chimici e biochimici, con specifico riferimento alle condizioni di flusso non ideale, di miscelazione/segregazione e alle reazioni eterogenee.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e comprendere i criteri di selezione e progettazione dei reattori chimici e biochimici, con specifico riferimento alle non idealità del flusso, ai modelli di miscelazione e all'effetto di cinetiche chimiche omogenee/eterogenee complesse.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di applicare i criteri generali di selezione e progettazione per risolvere specifici problemi di ingegneria delle reazioni chimiche e biochimiche in funzione delle caratteristiche del sistema reagente.

• Formulazione delle equazioni di progetto che governano il comportamento di sistemi chimici e biochimici reattivi per modelli di flusso e di miscelazione arbitrari. Approssimazioni ricorrenti e particolarizzazione a condizioni di flusso ideali.
• Criteri progettuali e di funzionamento di reattori continui a flusso non ideale. Tempo di residenza ed età di elementi fluidi in reattori continui e relative funzioni di distribuzione.
• Conversione in flusso non ideale per condizioni di massima miscelazione e massima segregazione. Modelli di conversione per parziale segregazione.
• Turbolenza e miscelazione in flussi omogenei.
• Modello a dispersione assiale e modelli a compartimenti.
• Criteri progettuali e di funzionamento di reattori eterogenei. Reazioni fluido-particella. Regimi di reazione controllati dalla cinetica e dalla diffusione e relativi modelli ed equazioni di progetto. Rassega delle principali tipologie di reattori eterogenei industriali.
• Criteri progettuali e di funzionamento di reattori biochimici. Reattori enzimatici e fermentativi. Cenni sul comportamento dinamico di bioreattori.
• Rassegna di bioreattori industriali.
• Scale-up di reattori chimici. Model-based scale up, e scale up basato su modellistica fisica e criteri di similitudine.
• Introduzione alle problematiche dell'ottimizzazione del processo: selezione e formulazione di funzioni obiettivo e criteri fondamentali di ottimizzazione economica.

Il docente verifica le conoscenze generali e la comprensione degli argomenti del corso, prestando particolare attenzione alla capacità del candidato di sviluppare un ragionamento critico e di contestualizzare le nozioni acquisite applicandole a selezionati problemi e casi di studio.

· Levenspiel, O., CHEMICAL REACTION ENGINEERING, 3rd Ed., John Wiley & Sons, 1999
· Westerterp, K.R. et al., CHEMICAL REACTOR DESIGN AND OPERATION, John Wiley & Sons, 1986
· Villadsen J, Nielsen J, and Lidén G., BIOREACTION ENGINEERING PRINCIPLES, Springer, 2011
· Dispense delle lezioni

Il corso intende fornire strumenti base per la reometria sperimentale e nozioni reologiche specifiche su sistemi complessi, quali emulsioni, sospensioni, soluzioni micellari, polimeri e compositi.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Gli studenti svilupperanno una solida conoscenza dei principi fondamentali della reologia e degli strumenti sperimentali utilizzati per caratterizzare materiali complessi. Saranno in grado di comprendere i concetti teorici alla base del comportamento meccanico di emulsioni, sospensioni, soluzioni micellari, polimeri e compositi, e di interpretare criticamente i dati ottenuti tramite tecniche reometriche lineari e non lineari.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti saranno in grado di applicare in modo autonomo e consapevole i concetti reologici appresi all’analisi sperimentale di materiali complessi. Sapranno selezionare e utilizzare correttamente le tecniche reometriche più appropriate, interpretare i dati ottenuti e collegarli ai modelli costitutivi pertinenti. Saranno inoltre capaci di valutare criticamente il comportamento meccanico di emulsioni, sospensioni, soluzioni micellari, polimeri e compositi, traducendo la comprensione teorica in competenze operative utili in ambito scientifico e industriale.

Fondamenti di reologia: cinematica e dinamica in flusso di taglio e in estensione; definizione di deformazione, tasso di deformazione, tasso di stiramento, sforzo. Viscosità, fluidi Newtoniani e non Newtoniani: equazioni costitutive empiriche di base, fluidi di Bingham. Reometria: reometri rotazionali a controllo di sforzo e di deformazione, geometrie a piatti paralleli, cono‑piatto, Couette; strumenti per l’estensionalità (filament stretching e dispositivo di Sentmanat). Viscoelasticità lineare: taglio oscillatorio, moduli elastico e viscoso, tempo di rilassamento, numero di Deborah; creep e recupero: conformità (a regime e recuperata); step strain: modulo di rilassamento. Connessioni tra le funzioni viscoelastiche lineari. Reometria non lineare: instabilità in taglio e in estensione (ad es. edge fracture, shear banding, rigonfiamento all’estrusione) e strumenti reometrici per evitarle (ad es. cone partition plate). Primo e secondo differenza di sforzo normale. Polimeri: amorfi e semicristallini; statistica delle catene polimeriche, modello del tubo, reptation, principio di sovrapposizione tempo‑temperatura. Viscosità, viscoelasticità e viscosità intrinseca delle soluzioni polimeriche, leggi di scala con la concentrazione. Sistemi tensioattivi, reologia delle soluzioni micellari wormlike, modello di Cates. Transizione sol‑gel, gelificazione fisica e chimica, proprietà viscoelastiche al punto di transizione liquido‑solido e nelle sue vicinanze, reometria vicino al punto di gel, equazione del gel critico.

La valutazione prevede una prova orale finalizzata a verificare la comprensione dei principi fondamentali della reologia e la capacità di applicarli all’analisi di materiali complessi. Agli studenti è richiesto di interpretare dati sperimentali, discutere modelli costitutivi e motivare la scelta delle tecniche reometriche più appropriate. La prova mira inoltre a valutare la chiarezza espositiva, la capacità di collegare aspetti teorici e sperimentali e l’autonomia di giudizio nell’analisi dei risultati.

C. W. Macosko «Rheology: Principles, Measurements, and Applications»
Slides on Microsoft Teams

Fornire allo studente le conoscenze relative agli aspetti di sicurezza connessi allo stoccaggio, al trasporto e alla trasformazione di sostanze pericolose (instabili, infiammabili, tossiche).
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche di sicurezza che possono originarsi nella manipolazione, stoccaggio e trasformazione di sostanze chimiche in ambito industriale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di individuare, sulla base di conoscenze di letteratura e dei risultati di opportune indagini sperimentali, condizioni operative idonee a effettuare uno stoccaggio e/o trasformazioni chimiche sicure per le sostanze di interesse.

Cenni sulla normativa italiana relativa ai siti a rischio di incidente rilevante. Tipologie incidentali nell’industria chimica e di processo. Stabilità termica delle sostanze ed esplosione termica. Tecniche calorimetriche per la caratterizzazione termocinetica di sistemi reagenti. Modalità di conduzione di processi chimici (batch isoterma, batch isoperibolica e semibatch). Esempi di processi interessati da esplosioni termiche. (nitrazioni, polimerizzazioni) . (2CFU) Incendi ed esplosioni.; Esplosioni omogenee: auto ignizione. Temperatura di auto ignizione. Esplosioni eterogenee: Limiti di infiammabilità, Flash-point, contenuto minimo di ossigeno (MOC), energie minime di innesco. Sorgenti di ignizione; elettricità statica. Esplosioni meccaniche: esplosioni di recipienti contenenti gas compressi ed esplosioni di recipienti contenenti liquidi sotto pressione (BLEVE). Stima dei danni dovuti ad incendi ed esplosioni. (3 CFU) Tossicologia e igiene industriale: identificazione, valutazione e controllo dell’esposizione ad agenti tossici nei luoghi di lavoro. Procedure per la prevenzione di incendi ed esplosioni/protezione dalle esplosioni (inertizzazione di apparecchiature, ventilazione locale e generale, dischi di rottura e valvole di sicurezza, agenti estinguenti). (1CFU)

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione.

•D.A.Crowl and J.F.Louvar, Chemical Process safety: Fundamentals with Applications, 2nd Edition, Prentice Hall PTR.
•J. Steinbach, Safety Assessment for Chemical Processes, Wiley-VCH.
•P. Arpentinier, F. Cavani and F. Trifirò, The technology of catalytic oxidations. Safety aspects vol 2 Editions Technip
•Durante il corso il docente fornirà copie di lucidi e appunti delle lezioni.

Fornire allo studente le conoscenze relative agli aspetti di sicurezza connessi allo stoccaggio, al
trasporto e alla trasformazione di sostanze pericolose (instabili, infiammabili, tossiche)
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche di sicurezza che
possono originarsi nella manipolazione, stoccaggio e trasformazione di sostanze chimiche in
ambito industriale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di individuare, sulla base di conoscenze di
letteratura e dei risultati di opportune indagini sperimentali, condizioni operative idonee a
effettuare uno stoccaggio e/o trasformazioni chimiche sicure per le sostanze di interesse

Cenni sulla normativa italiana relativa ai siti a rischio di incidente rilevante. Tipologie incidentali
nell’industria chimica e di processo. Stabilità termica delle sostanze ed esplosione termica.
Tecniche calorimetriche per la caratterizzazione termocinetica di sistemi reagenti. Modalità di
conduzione di processi chimici (batch isoterma, batch isoperibolica e semibatch). Esempi di
processi interessati da esplosioni termiche. (nitrazioni, polimerizzazioni) . (2CFU) Incendi ed
esplosioni.; Esplosioni omogenee: auto ignizione. Temperatura di auto ignizione. Esplosioni
eterogenee: Limiti di infiammabilità, Flash-point, contenuto minimo di ossigeno (MOC), energie
minime di innesco. Sorgenti di ignizione; elettricità statica. Esplosioni meccaniche: esplosioni di
recipienti contenenti gas compressi ed esplosioni di recipienti contenenti liquidi sotto pressione
(BLEVE). Stima dei danni dovuti ad incendi ed esplosioni. (3 CFU) Tossicologia e igiene
industriale: identificazione, valutazione e controllo dell’esposizione ad agenti tossici nei luoghi di
lavoro. Procedure per la prevenzione di incendi ed esplosioni/protezione dalle esplosioni
(inertizzazione di apparecchiature, ventilazione locale e generale, dischi di rottura e valvole di
sicurezza, agenti estinguenti). (1CFU)

“Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione”

D.A.Crowl and J.F.Louvar, Chemical Process safety: Fundamentals with Applications, 2nd
Edition, Prentice Hall PTR.
J. Steinbach, Safety Assessment for Chemical Processes, Wiley-VCH.
P. Arpentinier, F. Cavani and F. Trifirò, The technology of catalytic oxidations. Safety aspects vol
2 Editions Technip
Durante il corso il docente fornirà copie di lucidi e appunti delle lezioni.

L’ Obiettivo dell’insegnamento è quello di introdurre il tema dell’analisi del rischio dei processi
chimici industriali, L'insegnamento, partendo dalle nozioni di base fornite nei corsi precedenti di
sicurezza, trasporto di materia/energia, reazioni di combustione, si propone di fornire agli studenti
le nozioni specialistiche di analisi delle conseguenze e analisi delle probabilità di eventi
accidentali. A partire da tali nozioni, gli studenti saranno in grado di sviluppare la mappe
spazio/temporali di rischio industriale.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà acquisire la capacità di identificare il pericolo connesso alle operazioni dei
processi industriali, di delinear e lo scenario incidentale, di valutare per ciascuno scenario le
conseguenze e le probabilità di accadimento.
La capacità di valutare le conseguenze di scenari incidentali sarà acquisita a partire dalla
conoscenza dei possibili eventi accidentali (incendi, esplosioni, rilascio di sostanze tossiche), dalle
proprietà chimiche/fisiche di tali eventi e dalla quantificazione dei danni.
La capacità di valutare le probabilità di accadimento di eventi accidentali sarà acquisita a partire
dalla conoscenza delle tecniche e delle nozioni di analisi delle probabilità.
Acquisite queste conoscenze, lo studente sarà in grado di analizzare criticamente la sicurezza e il
rischio associato all’esercizio di un processo chimico industriale.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Le nozioni e la capacità critica acquisite saranno la base a partire dalla quale lo studente sarà in
grado di sviluppare le mappe di rischio di un processo chimico industriale. Inoltre, a partire dalle
mappe, lo studente sarà in grado di decidere se il rischio connesso a un processo industriale
èaccettabile oppure no. Lo sviluppo delle mappe verrà realizzato sia mediante modelli empirici che
mediante l’ausilio di software dedicati.

Principi di gestione del rischio: definizione e calcolo del rischio nell’industria di processo.
Identificazione del pericolo: tecniche per l’identificazione del pericolo. Analisi HAZOP ed esercizi
Analisi delle conseguenze: parametri di infiammabilità ed esplosività, modelli sorgente per
sostanza gassose e liquide, dispersione di gas infiammabili e tossici, effetti della radiazione
termica, effetti delle esplosioni, effectti delle sostanze tossiche
Funzioni Probit. Esercizi.
Modellazione delle conseguenze: modelli matematici, esercitazioni in aula con il software PHAST DNV
Analisi delle frequenze: principi base dell’analisi delle probabilità.
Analisi delle frequenze di accadimento di un evento: alberi dei guasti, alberi degli eventi, diagrammai BOW-TIE. Esercizi
Indici di rischio e sviluppo delle mappe di rischio. Rischio individuale e rischio sociale. Esercizi di analisi del rischio di processi industriali.
Criteri di accettabilità del Rischio

La valutazione verrà condotta valutando la maturità dello studente nella valutazione del rischio dei processi chimici industriali.
Il voto finale sarà una media ponderata della valutazione del progetto di gruppo (40%) e del colloquio individuale (60%).

• D.A.Crowl and J.F.Louvar, Chemical Process safety: Fundamentals with Applications, 2nd Edition, Prentice Hall PTR.
• Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis, 2nd Edition, CCPS (Center for
  Chemical Process Safety), ISBN: 978-0-816-90720-5 October 1999 J. S. Arendt, D K. Lorenzo,
  Evaluating Process Safety in the Chemical Industry: A User's Guide to Quantitative Risk Analysis,
  CCPS (Center for Chemical Process Safety), ISBN: 978-0-816-90746-5 June 2000
• Copie di appunti delle lezioni fornite dal docente, disponibili nella sezione “File” della Classe Teams del corso
• https://www.epa.gov/cameo/aloha-software

Il corso si propone di presentare tecniche numeriche avanzate per la simulazione del comportamento meccanico e fluidodinamico di sistemi di interesse nella scienza e tecnologia della materia soffice, ad esempio sospensioni, emulsioni, schiume e materiali granulari
Conoscenza e capacita' di comprensione: Ci si aspetta che gli studenti acquisiscano conoscenze e comprensione di tecniche numeriche avanzate per la simulazione del comportamento di sistemi di interesse nella scienza e tecnologia della materia soffice, ad esempio sospensioni, emulsioni, schiume e mezzi granulari. Gli studenti saranno in grado di formulare correttamente le ipotesi semplificative e i modelli matematici che descrivono i processi che coinvolgono i suddetti sistemi, di eseguire le relative simulazioni numeriche e di comprenderne i risultati.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti saranno in grado di utilizzare software commerciali e open-source per risolvere le equazioni di bilancio di materia, quantità di moto ed energia per sistemi di interesse nella scienza e tecnologia della materia soffice, dalle fasi di pre-elaborazione (progettazione della geometria, generazione della mesh, impostazione del problema) fino alle fasi di post-elaborazione (analisi dei risultati) delle simulazioni numeriche.

Teoria
· Applicazione del Metodo degli Elementi Finiti (FEM) alla fluidodinamica di liquidi complessi
· Applicazione del FEM alla dinamica delle dispersioni con inclusioni deformabili: sospensioni di particelle solide deformabili, emulsioni e schiume
· Introduzione al Metodo dei Volumi Finiti (FVM) e all'approccio Volume of Fluid (VOF)
· Introduzione al Metodo degli Elementi Discreti (DEM)
· Approccio DEM ai materiali granulari secchi
· Introduzione alle equazioni di Navier-Stokes mediate sul volume (VANS)
· Introduzione agli approcci CFD-DEM non risolti e risolti
Applicazioni
· Simulazione FEM dell'estrusione di polimeri con COMSOL Multiphysics
· Simulazione FEM della dinamica di sospensioni di particelle deformabili, emulsioni e schiume con COMSOL Multiphysics
· Simulazioni VOF FVM di sistemi multifase con OpenFOAM
· Simulazioni DEM di materiali granulari secchi con COMSOL Multiphysics

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione

· Dispense delle lezioni
· Richard A.L. Jones, Soft Condensed Matter (Oxford University Press)
· Jeffrey S. Marshall, Shuiqing Li, Adhesive Particle Flow: A Discrete-Element Approach (Cambridge University Press)
· Thomas A. Witten (con Phil Pincus), Structured Fluids (Oxford University Press)
· Guide utente di COMSOL Multiphysics e OpenFOAM
· www.cfd-online.com

Corso offerto solo in inglese. Si consulti la corrispondente pagina in lingua inglese per dettagli
Conoscenza e capacita' di comprensione: Corso offerto solo in inglese. Si consulti la corrispondente pagina in lingua inglese per dettagli
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Corso offerto solo in inglese. Si consulti la corrispondente pagina in lingua inglese per dettagli

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Corso in lingua inglese. Per dettagli, si veda la scheda in inglese.

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Lo studente deve essere in grado di selezionare le operazioni unitarie volte allo sfruttamento di risorse rinnovabili e progettare/dimensionare le unità operative selezionate
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà dimostrare di conoscere e comprendere le problematiche relative alla scelta e alla progettazione di unità dedicate alla lavorazione e all'utilizzo efficiente di risorse rinnovabili.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper applicare i concetti per la progettazione di flowsheets di bioprocessi per la produzione di bioprodotti combinando: 1) unità operative dedicate allo sfruttamento delle risorse rinnovabili; 2) unità di fermentazione; 3) unità di recupero e depurazione. I criteri di progettazione dovrebbero includere, inoltre, valutazioni riguardanti la sostenibilità del processo.
·
Autonomia di giudizio: Lo studente deve dimostrare di saper identificare correttamente le criticità per lo sfruttamento delle risorse rinnovabili. Lo studente deve dimostrare di saper identificare la configurazione e le condizioni operative ottimali per sfruttare le risorse rinnovabili salvaguardando le (bio)caratteristiche dei prodotti.
· Abilità comunicative: lo studente deve essere in grado di sviluppare un flowsheet e di discuterne le caratteristiche principali. Lo studente deve essere in grado di discutere/giustificare la proposta dell'unità operativa selezionata evidenziando il ruolo dell'unità e delle condizioni operative selezionate rispetto alle (bio)caratteristiche dei prodotti.
· Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di ampliare le proprie conoscenze attraverso la ricerca di documenti relativi alla selezione delle unità per lo sfruttamento delle risorse rinnovabili e alla selezione delle condizioni operative ottimali.

Concetto di bioraffineria - scenario attuale, definizione, esempi. Panoramica dei principali concetti e piattaforme di bioraffineria. Recupero, resa, selettività, purezza: definizione per unità operative dedicate ai processi biotecnologici. Processi di downstream nelle industrie biotecnologiche - Rimozione degli insolubili (filtrazione e centrifugazione), isolamento del prodotto, purificazione e polishing. Estrazione liquido-liquido: processi consolidati e liquidi innovativi. Bilanci di materia, equilibrio termodinamico e ruolo del liquido estraente per le caratteristiche dei prodotti. Strategie di estrazione (mono/multistadio, cross/controcorrente). Progettazione di unità selezionate. Filtrazione a membrana - Bilanci di materia, fenomeni meccanici e di trasporto. Criteri per la scelta dell'unità di filtrazione. Strategia di filtrazione. Adsorbimento - Bilanci di materia, equilibrio termodinamico e ruolo del materiale adsorbente per le caratteristiche dei prodotti. Strategie di adsorbimento (batch, continuo, ...). Progettazione di unità selezionate. Cromatografia - Bilanci di materia e termodinamica. Strategie e tecniche. Design industriale: letto mobile simulato. Precipitazione/cristallizzazione - Bilanci di materia, cinetica e principi fondamentali. Strategie e tecniche. Design industriale. Sviluppo del flowsheet – Sequenza delle unità operative per lo sfruttamento delle risorse rinnovabili. Analisi tecnicoeconomiche nei processi di bioraffineria - CAPEX e OPEX, metodo del fattore Lang, analisi OPEX in manodopera, utilities, ecc. Casi di studio - Energia da biomassa e rifiuti, Bioprodotti da biomassa e rifiuti ed esempi di vari concetti di bioraffineria.

Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.

· Presentazioni ppt e materiale fornito durante il corso.
· Coulson &Richardson's Chemical Engineering: Chemical Engineering Design, Butterworth- Heinemann 1999.
· McCabe&Smith - Unit Operations of Chemical Engineering, John Wiley and Sons 1999.
· Belter, Cussler &Wei-Shou Hu - Bioseparations: Downstream Processing for Biotechnology, Wiley-Interscience 1988.
· Harrison, Separation Process Design, Wiley, 2003.

Obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze delle applicazioni industriali di catalizzatori nei processi di maggiore rilevanza per l'industria chimica. In particolare lo studente deve essere in grado di valutare e confrontare i diversi sistemi catalitici in relazione alle specifiche funzioni richieste dal tipo di reazioni ed alle caratteristiche dei processi cui sono destinati Il corso intende fornire inoltre le conoscenze che permettano l'ingegnerizzazione e ottimizzazione di processi della chimica industriale a partire dalle caratteristiche del prodotto richiesto e dalle disponibilità e proprietà della materia prima. Ulteriore obiettivo del corso è fornire allo studente le capacità di lavorare in gruppi e di interagire con diverse figure professionali come chimici, chimici industriali, ingegneri gestionali
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente potrà acquisire le conoscenze che gli premettano di individuare, sulla base di concetti fondamentali e di processi applicati industrialmente, i criteri di scelta di opportuni sistemi catalitici e dell’insieme delle condizioni di processo
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente potrà essere in grado di apprendere e trattare in maniera organica i diversi contributi culturali su cui si fonda la catalisi quali la termodinamica di sistemi reagenti complessi, cinetica, chimica fisica dei solidi e delle superfici reattive, reattoristica per conseguire le competenze necessarie alla descrizione ed alla ingegnerizzazione dei diversi processi catalitici Queste conoscenze permetteranno di individuare autonomamente gli aspetti di rilievo della gestione di processi catalitici, quali la stabilità e l'efficienza dei sistemi catalitici, la selettività ai prodotti di interesse, le tipologie e le condizioni operative dei reattori catalitici

Crediti 2 Concetti di base della catalisi. Definizione di catalizzatore. Catalisi omogenea ed eterogenea: fattori che condizionano o determinano l'attività catalitica Catalizzatori industriali Classificazione e tipi di catalizzatori. Proprietà dei catalizzatori eterogenei Composizione e metodi di preparazione di catalizzatori eterogenei. Fase attiva supporti e promotori. Precipitazione ed impregnazione. Fenomeni di disattivazione ed avvelenamento
Crediti 2 Cinetica di reazioni solido-catalizzate Richiami di cinetica chimica. Modelli cinetici empirici: equazioni legge di potenza, modelli cinetici formali: meccanismi di reazione, stadi elementari. Concetto di stadio limitante ed approssimazione dello stato stazionario Esempi di modelli cinetici formali in catalisi eterogenea. Fattori fisici che influenzano la cinetica in catalisi eterogenea
Crediti 2 Efficienza di catalizzatori eterogenei. Regimi di reazione Reattori catalitici. Criteri generali di scelta del reattore e delle condizioni operative, esempi di reattori catalitici industriali. Esempi di processi di interesse industriale

La valutazione verrà effettutata sula base della discussione di un elaborato e della prova orale in un'unica seduta L'elaborato riguarderà un processo di interesse per la catalisi industriale scelto dagli studenti. Potrà essere svolto in gruppo o anche singolarmente Sono previsti incontri con il docente per discutere le tematiche dei processi e le modalità di realizzazione degli elaborati

C. N. Satterfield Heterogeneous Catalysis in Industrial practice , 2nd Edition, Krieger Publishing Company
J. M. Thomas, W, J, Thomas Principles and Practice of Heterogeneous Ctalysis, WileyVCHJ Steinbach
Dispense fornite dal docente

Il corso si propone di fornire gli strumenti metodologici e le conoscenze per inquadrare i processi di combustione nell’ambito delle applicazioni propulsive e di generazione di potenza per valutare il loro potenziale sviluppo con i nuovi combustibili, i nuovi limiti di emissione di inquinanti e le nuove richieste di prestazioni. Il corso definisce, nelle configurazioni prototipali più rilevanti, le equazioni che descrivono i processi di combustione che evolvono sotto fissate condizioni al contorno/iniziali, analizzandone i parametri più significativi e le variazioni più sensibili. Infine il corso ha lo scopo di fornire allo studente conoscenze relative ai meccanismi di formazione dei principali inquinanti in combustione (COV, PAH, nanoparticelle, soot, NOx, diossine, particolato) e delle relative tecniche di riduzione.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà dimostrare un'adeguata conoscenza dei processi e dei sistemi di combustione e delle loro principali applicazioni con riferimento alla mobilità e alla produzione di energia. Inoltre dovrà dimostrare una approfondita conoscenza dei meccanismi di formazione dei principali inquinanti e delle azione per una loro riduzione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper analizzare i processi elementari che caratterizzano i processi di combustione e di orientare le scelte progettuali anche in funzione della minimizzazione dell'impatto ambientale.

Introduzione al corso. Bilanci di massa e di energia.
Temperatura adiabatica di fiamma; equilibrio termodinamico. Definizioni e calcolo.
Combustibili fossili e alternativi. Biocarburanti e e-Fuel per la mobilità e la produzione di energia. Teoria cinetica dei gas. Libero cammino medio molecolare. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Teoria collisionale. Reazioni unimolecolari, bi-molecolari e ter-molecolari.
Cinetica chimica applicata. Schemi complessi di reazione. Combustione omogenea: reazioni a catena ramificata.
Cinetica del sistema H2/O2 e diagramma di esplosione. Meccanismi cinetici della ossidazione degli idrocarburi ad alta e bassa temperatura. Regimi di ossidazione stazionaria e instazionaria.
Modellazione della cinetica chimica. Il software Chemkin per la modellazione della combustione 0D.
Detonazione e deflagrazione. Teoria di Mallard-Le Chatelier.
Definizione della velocità di fiamma laminare e dipendenza dai parametri di sistema.
Flussi turbolenti e teoria di Kolmogorov, diagramma di Borghi.
Fluidodinamica dei processi di combustione. Atomizzazione e vaporizzazione di combustibili liquidi.
Modellazione 1D di fiamme a diffusione.
CFD di flussi reattivi turbolenti. Test-case per la modellazione CFD tramite Fluent.
Formazione e riduzione dei principali inquinanti in combustione –COV, aromatici, IPA, fuliggine e nanoparticelle, NOx, SOx, diossine, particolato.
Tecniche diagnostiche per il monitoraggio degli inquinanti in combustione.
Rassegna di processi di combustione industriali: MILD Combustion; Combustione per turbine a gas e caldaie; Combustione in fornaci; Processi termochimici per biomasse e rifiuti.
Diagnostica ottica per il monitoraggio della combustione e degli inquinanti.

Il risultato della valutazione sarà basato sul livello di apprendimento dell’allievo e sulla sua capacità di applicare le nozioni acquisite a problemi anche diversi da quelli presentati durante il corso

Appunti dalle lezioni, materiale distribuito durante le lezioni, slides del corso
Libri da consultare:
Warnatz, J., Maas, U., Dibble, R. W., &Warnatz, J. (2006). Combustion: Physical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation (p. 378). Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Lezioni di Combustione" di Antonio Cavaliere, Ed Enzo Albano, 2001 (http://wpage.unina.it/antcaval)
Lessons of Combustion disponibili sul sito della Italian section of the Combustion Institute: http://www.combustion-institute.it/

Il corso mira a fornire agli studenti sia le conoscenze teoriche sia gli strumenti metodologici necessari per comprendere il funzionamento delle organizzazioni e le principali tecniche di gestione dei progetti.
In particolare, vengono approfonditi i temi della progettazione organizzativa, a livello sia macro che micro, per analizzare come le aziende siano strutturate e come operino. Parallelamente, il corso fornisce competenze sulle tecniche di visualizzazione e monitoraggio dei progetti, con l’obiettivo di sviluppare la capacità di strutturare i progetti in fasi e attività, di identificare le responsabilità coinvolte, di individuare e gestire le criticità legate ai tempi e ai costi di esecuzione.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente, al termine del percorso formativo in questa disciplina, deve conoscere le caratteristiche di un’organizzazione, la diverse strutture organizzative e le variabili collegate con la progettazione organizzativa. Inoltre, nell’ambito della gestione dei progetti, deve conoscere gli strumenti di visualizzazione e monitoraggio dei tempi e costi delle attività relative ai suddetti progetti.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente, alla fine del percorso formativo in questa disciplina, dovrà saper leggere un organigramma e sapere individuare le principali variabili collegate con una progettazione macro e micro dell’organizzazione. Dovrà, inoltre, saper rappresentare i processi aziendali. Infine, dovrà saper applicare le tecniche di gestione dei progetti relative all’articolazione dei progetti in fasi e attività, per il monitoraggio dei tempi delle attività e del rispetto del budget.

(0.5 CFU) I. Introduzione all’impresa e al problema organizzativo
1. Introduzione all’impresa: definizione di impresa e sue relazioni con l’ambiente esterno; 2. Il problema organizzativo: perché nasce l’organizzazione e relativa definizione.
(3.5CFU) I parte: Le teorie organizzative e la progettazione organizzativa
3. Introduzione delle teorie organizzative e alla progettazione organizzativa, 4. Variabili chiave della progettazione organizzativa. 5. Le strutture organizzative, funzionali, divisionali, a matrice e per processo.
(5 CFU) II parte: le tecniche per la gestione dei progetti
6. Definizione di progetto e di processo. 7. Le tecniche di rappresentazione dei processi 8. Le tecniche di pianificazione e visualizzazione delle attività (WBS) 9. Le tecniche di monitoraggio e controllo dei tempi delle attività (Gantt) 10. Le tecniche di monitoraggio dei costi di progetto (EVA).

La prova scritta concorre alla definizione dell’80% della votazione finale, la prova orale concorre per il restante 20%. La prova orale può essere sostituita da domande scritte e discusse insieme al docente e da attività di laboratorio.

Guido Capaldo, Vincenzo Corvello (2021), Progettazione del sistema organizzativo e trasformazione digitale, Editoriale Scientifica
Guido Capaldo, Antonello Volpe (2021), Project Management. Principi e metodi, McGraw-Hill Education
Materiale fornito dal docente

Il corso intende fornire una conoscenza dettagliata dei meccanismi di formazione degli inquinanti da attività antropogeniche, per comprendere correttamente i problemi ambientali e la relazione tra le attività antropogeniche e gli effetti sull’ambiente di vita e sulla salute dell’uomo. L’obiettivo finale è quello di fornire strumenti e metodologie per una corretta attuazione di politiche ambientali.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di comprendere correttamente i problemi ambientali e la relazione tra attività antropogeniche ed effetti sull’ambiente di vita e sulla salute dell’uomo.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di adottare soluzioni ingegneristiche e modalità operative di gestione di impianti che limitano l’effetto delle attività umane sull’inquinamento ambientale.

L: lezioni
L1: Introduzione; il problema ambientale; il ruolo delle attività umane; il ciclo di decisioni
L2: Energia, life cycle assessment; l'ingegneria per la sostenibilità; l'atmosfera e gli inquinanti; i tempi di vita degli inquinanti in atmosfera
L3: Cenni di fotochimica e di cinetica chimica
L4: La cinetica chimica in fase gas; schemi complessi di reazioni chimiche
L5: L'ossidazione degli idrocarburi ad alta e bassa temperatura
L6: Il reattore atmosferico; inquinanti e tempi di vita
L7: Meccanismi di formazione di CO2, CO, VOC e benzene
L8: PAH e nanoparticelle
L9: Soot
L10: Il particolato organico primario
L11: Il particolato inorganico primario
L12: NOx e la chimica dell'azoto
L13: Composti solforati e diossine
L14: Il particolato atmosferico: funzioni di distribuzione delle dimensioni e proprietà chimiche
L15: La formazione del particolato secondario
L16: Il particolato atmosferico: effetti sulla salute
L17: L'ozono in troposfera
L18: Lo smog fotochimico
L19: L'ozono in stratosfera
L20: Il "buco" dell'ozono
L21: Il bilancio radiativo in atmosfera
L22: Il riscaldamento globale
L23: Modello di circolazione atmosferica convettiva
L24: Il ruolo degli inquinanti sul cambiamento climatico
E: esercitazioni e visite dei laboratori
E1: Modellazione di reti di reazioni complesse
E2: Tecniche ottiche e spettroscopiche per la misura del materiale particolato
E3: Campionamento ed analisi del materiale particolato
E4: Diagnostica chimica per la misura degli inquinanti ambientali
E5: Modellazione del processo di ossidazione di e-fuels

Il risultato della valutazione sarà basato sul livello di apprendimento dell’allievo e sulla sua capacità di applicare le nozioni acquisite a problemi anche diversi da quelli presentati durante il corso

Appunti dalle lezioni e materiale distribuito durante le lezioni
Libri da consultare:
Allen, David T., David Shonnard. Sustainable engineering: concepts, design, and case studies. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 2012.
Finlayson-Pitts, Barbara J., J. N. Pitts Jr. Chemistry of the upper and lower atmosphere: theory, experiments, and applications. Elsevier, 1999.

L’Obiettivo dell’insegnamento è quello di introdurre il tema dell’analisi e sicurezza strutturale. L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni specialistiche sulle problematiche relative ai principi della statica e sicurezza per i continui strutturali e determinarne gli aspetti applicativi fondamentali. A partire da tali nozioni, gli studenti saranno in grado di sviluppare analisi e riflessione critica su casi reali di ricerca e di applicazione strutturale, in una prospettiva comparata e di interazione multidisciplinare.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere, saper comprendere ed elaborare le problematiche relative ai principi della statica e sicurezza per i continui strutturali e determinarne gli aspetti applicativi fondamentali. Deve inoltre dimostrare di sapere elaborare discussioni anche complesse concernenti la verifica e collaudo di semplici strutture metalliche di interesse per l’Ingegnere Chimico.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il corso, anche attraverso l’analisi e la riflessione critica su casi reali di ricerca e di applicazione mostrati dal docente, in una prospettiva comparata e di interazione multidisciplinare, è finalizzato a fornire strumenti di analisi e valutazione. Lo studente deve dimostrare di essere in grado di gestire le operazioni di progetto di un serbatoio e degli elementi al contorno, adottando criteri di pre-dimensionamento e verifica della sicurezza sia in esercizio che in condizioni ultime.

1. Proprietà meccaniche dei materiali: prove di laboratorio, modulo elastico, legame costitutivo, fragilità, energia di frattura e size effect, plasticità e incrudimento, effetto Baushinger, creep, fatica e strain rate.
2. Meccanica del continuo: stati di sollecitazione e di deformazione, stato piano di tensione e di deformazione, teoria di Cauchy, cerchi di Mohr, direzioni e tensioni principali, criteri di resistenza: coefficiente e margine di sicurezza; effetto Poisson e distorsioni termiche; isotropia, piccoli spostamenti e sovrapposizione degli effetti.
3. Sicurezza strutturale: approccio semi-probabilistico, distribuzioni gaussiane, valori: media, caratteristica e di progetto; probabilità di failure, vita utile; cenni al Metodo Montecarlo. Gerarchia delle resistenze, le combinazioni di carico.
4. Teoria delle strutture ad asse rettilineo: I vincoli, equazioni cardinali della statica, principio di sezionamento, travi semplici isostatiche e iperstatiche, diagrammi del taglio, momento, sforzo normale; equazione della linea elastica.
5. Teoria delle strutture ad asse non rettilineo: strutture isostatiche, punti angolosi, diagrammi dello sforzo normale, momento e taglio; poligono funicolare. Catene cinematiche.
6. Analisi delle sezioni: equazioni binomie e trinomie di Navier, teoria di Jourawski; dominio di resistenza.
7. Metodi per risolvere le strutture: per le isostatiche: equazioni cardinali della statica; equazioni globali e per il singolo corpo in caso di strutture a più corpi; principio dei lavori virtuali e metodo della catena cinematica; per le strutture iperstatiche: condizioni di congruenza, metodo delle forze; equazione della linea elastica; catene cinematiche e linee di influenza; simmetria ed emisimmetria.
8. Teoria della plasticità: teoria della cerniera plastica, ridistribuzione.
9. Travi su continuo elastico: particolarizzazione della linea elastica, costante di sottofondo; lunghezza d’onda; casi notevoli.
10. Stabilità Euleriana: lunghezza libera di inflessione e snellezza limite; cenni di instabilità flesso-torsionale.
11. Serbatoi: tubi in pressione (regime membranale); rigidezza delle molle degli anelli (regime flessionale); tubi infinitamente lunghi, definizione delle costanti elastiche (cenni di cedevolezze anche per cupole, piastre circolari ed anelli).
12. Collegamenti in acciaio: bullonature e saldature; calcolo di semplici collegamenti.

L’esame consiste nella discussione di un elaborato progettuale sviluppato durante l’anno e in una prova (scritta e orale).
La valutazione verrà condotta valutando la maturità dello studente. Il voto finale medierà la valutazione della prova scritta e del colloquio orale

· Materiale didattico disponibile sul sito del docente ONLINE;
· M. Capurso – Lezioni di Scienza delle costruzioni – Pitagora Editrice;
· E. Viola – Esercitazioni Di Scienza Delle Costruzioni 1&2 – Pitagora Editrice;
· S. Timoshenko - Theory of Elasticity –McGraw-Hill;
· J. Jackson, H. Wirtz - Statics and Strength of Materials –McGraw-Hill

Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni avanzate necessarie per avere una panoramica integrata della fotocatalisi eterogenea e delle sue principali applicazioni, con uno sguardo agli sviluppi futuri
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente è tenuto ad acquisire conoscenza e comprensione di concetti avanzati di cinetiche e meccanismi fotocatalitici eterogenei.
Lo studente sarà in grado di analizzare le principali problematiche legate all'uso dei processi fotocatalitici
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà essere in grado di affrontare le problematiche associate a processi fotocatalitici eterogenei.
Lo studente sarà in grado di impostare i bilanci materiali su alcuni esempi di processi studiati.
Lo studente dovrà inoltre essere in grado di valutare criticamente pubblicazioni scientifiche nell'ambito della fotocatalisi.

Principi di fotocatalisi eterogenea. Tipi di fotocatalizzatori. Preparazione di fotocatalizzatori e loro caratterizzazione. Effetto Schottky. Risonanza plasmonica.
Cinetica chimica. Influenza delle principali variabili operative. Differenze tra processi fotocatalitici omogenei ed eterogenei. Principali applicazioni della fotocatalisi eterogenea.
Fotocatalisi sacrificale. Laboratorio di fotocatalisi e reattori solari. Utilizzo della fotocatalisi per la depurazione delle acque reflue e per il trattamento dell'aria contaminata.
Utilizzo della fotocatalisi eterogenea per la produzione di prodotti della chimica fine. Produzione solare di idrogeno. Rimozione di metalli pesanti mediante fotocatalisi eterogenea.
Utilizzo della CO2 nella fotocatalisi eterogenea. Saranno programmate visite ai laboratori di ricerca coinvolti nella fotocatalisi eterogenea.

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione

Materiale fornito dal docente durante il corso

Il corso si propone di fornire agli studenti nozioni avanzate e strumenti metodologici necessari per fornire una visione integrata dei principali processi organici industriali in particolare tra fondamenti chimici e principi ingegneristici per lo sfruttamento di fonti rinnovabili e non.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà conoscere e discutere i diversi processi per trasformare chimicamente sostanze utilizzando materie prime rinnovabili dal punto di vista qualitativo e quantitativo. Le nozioni assimilate consentiranno agli studenti di comprendere le principali problematiche legate all'uso e alla trasformazione di materiali sia di origine fossile che da fonti rinnovabili nei processi chimici, e di comprendere le implicazioni dell'uso di materie prime rinnovabili con tecnologie aggiornate.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici necessari per analizzare criticamente i processi chimici industriali che utilizzano fonti rinnovabili. Lo studente dovrebbe arrivare ad applicare le conoscenze acquisite a nuovi processi che utilizzano materie prime rinnovabili.

Materie prime fossili: petrolio, gas naturale e carbone (sfruttamento e problemi).
Biomasse. Composizione chimica di combustibili fossili e biomasse.
Ruolo della catalisi nei processi chimici da materie prime rinnovabili.
Principi di catalisi omogenea ed eterogenea. Fenomeni di trasporto nella catalisi industriale eterogenea.
Principali modelli cinetici nella catalisi eterogenea. Catalisi a trasferimento di fase.
Schemi di applicazioni industriali di processi sostenibili (bioraffineria).
Produzione di syngas da fonti fossili. Biomasse per la produzione di syngas.
Produzione di idrogeno per via elettrochimica.
Produzione di metanolo ed etanolo da materie prime rinnovabili e non rinnovabili.
Processi di cracking termico e catalitico. Produzione di bioetilene. Produzione di aromatici.
Processo di produzione del biodiesel per la transesterificazione di oli vegetali. Produzione di bio-olio.
Processi che utilizzano materie prime ligno-cellulosiche, zuccherine e oleose.
Molecole piattaforma per processi rinnovabili (idrossimetil furfurolo, acido levulinico, glicerolo).
Processi di idroformilazione. Produzione di tensioattivi da materie prime rinnovabili.
Produzione dei principali polimeri da fonti fossili. Cinetica di polimerizzazione.
Produzione e utilizzo di bioplastiche e biopolimeri.
Copolimerizzazione

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione

La bibliografia del corso viene fornita ad ogni lezione. Comprende lucidi delle lezioni, articoli scientifici, capitoli di libri e schede tecniche

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

T.E. Graedel and B.R. Allenby - Industrial Ecology and Sustainable Engineering. Pearson Education, USA, 2009
D.T. Allen and D.R. Shonnard, Sustainable Engineering –Concepts, Design, and Case Studies, Prentice Hall, USA, 2012
Lecture notes provided during the course.

Lo studente acquisirà la conoscenza dei metodi utilizzati per ingegnerizzare le proprietà funzionali dei materiali nanofasici, sia quelli più comunemente usati che quelli ancora in fase sperimentale. Lo studente svilupperà, inoltre, la comprensione dei meccanismi alla base delle applicazioni di materiali nanofasici in diverse tecnologie optoelettroniche e biologiche. Infine, acquisirà´ una visione d’insieme delle principali procedure di fabbricazione attualmente utilizzate e di quelle potenzialmente utilizzabili nella pratica industriale.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente sarà in grado di identificare e di progettare i materiali nanofasici più adatti ad una particolare applicazione. Lo studente saprà autonomamente indentificare nuovi potenziali materiali nanofasici e possibili sviluppi tecnologici per migliorare il funzionamento applicativo.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente svilupperà la capacita di illustrare in modo chiaro e comprensibile i concetti fondamentali della progettazione e applicazione dei materiali nanofasici ad un pubblico eterogeneo. Lo studente imparerà a reperire fonti qualificate e ad utilizzarle autonomamente ai fini di un aggiornamento continuo delle sue competenze culturali relative ai materiali nanofasici e alle loro applicazioni.

● Introduzione.
● Sintesi.
● Struttura e superfici.
● Proprietà meccaniche
● Proprietà elettriche e di trasporto
● Proprietà ottiche
● Proprietà magnetiche
● Applicazioni
Analisi dei materiali nanofasici di diversa natura. Sintesi e caratterizzazione. Proprietà e applicazioni.

Seminari intercorso e colloquio finale.
Seminari intercorso e colloquio finale.

Appunti forniti dal docente, testi di riferimento e articoli scientifici.

Il corso intende fornire agli studenti le conoscenze dei processi elettrochimici per la produzione di energia elettrica con particolare attenzione alle tecnologie alternative ai tradizionali processi endotermici. Obiettivo del corso è fornire allo studente conoscenza e capacità di comprensione dei principi elettrochimici con particolare attenzione all'applicazione e all’ingegnerizzazione dei sistemi che attualmente trovano maggiori prospettive di sviluppo tecnologico e di penetrazione di mercato, come le celle a combustibile
Il corso inoltre intende fornire agli studenti le conoscenze sull'attuale panorama internazionale di applicazione si tali tecnologie e sui prevedibili sviluppi a breve-medio termine
Ulteriore obiettivo del corso è fornire allo studente gli strumenti che gli premettano di lavorare in gruppo e di interagire con diversi professionisti quali chimici, chimici industriali, ingegneri elettrici ed elettrotecnici per lo sviluppo e l'ottimizzare di sviluppo di processi basati sulle tecnologie elettrochimiche considerate
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente sarà in grado di raccogliere in modo autonomo informazioni e sulle trasformazioni elettrochimiche e sui processi di ingegnerizzazione di queste e di valutare in maniera critica la dipendenza dei parametri fondamentali delle diverse tecnologie in relazione alle trasformazioni elettrochimiche considerate
Ci si aspetta che lo studente sia in grado di valutare i benefici dell'applicazione delle tecnologie elettrochimiche in termini di efficienza, sostenibilità ed impatto ambientale rispetto ai tradizionali sistemi endotermci e di valutare inoltre le prospettive di applicazione delle diverse tecnologie ed i settori di maggiori potenzialità
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di valutare in modo autonomo la dipendenza dei parametri fondamentali delle diverse tecnologia in termini di efficienza lifetime, sostenibilità etc. in funzione delle diverse applicazioni che trovano le maggiori potenzalità di sviluppo
Lo studente sarà in grado di raccogliere informazioni sulle trasformazioni elettrochimiche e sui processi di ingegnerizzazione di queste e di valutare in maniera critica la dipendenza dei parametri fondamentali delle diverse tecnologie in funzione delle trasformazioni elettrochimiche considerate

2CFU Concetti di base di elettrochimica. Le trasformazioni elettrochimiche. Potenziale elettrochimico. Elettrodi ed elettrolita.
2CFU Batterie: principi, tipologie e campi di applicazione. Caratteristiche costruttive. Fotovoltaico: principi, tipologie e campi di applicazione. Caratteristiche costruttive. Celle elettrolitiche: principi, tipologie e campi di applicazione. Caratteristiche costruttive.
2CFU Celle a combustibile: principi tipologie e campi di applicazione. Efficienza teorica e reale. Elettrolita a conducibilità anionica e protonica. Caratteristiche costruttive. Condizioni operative: celle di alta e bassa temperatura. Stack e moduli di celle a combustibile. Campi di applicazione per la generazione di energia mobile e stazionaria. Produzione di combustibili adatti all'alimentazione di celle a combustibile. Impatto ambientale

La valutazione verrà effettutata sula base della discussione di un elaborato e della prova orale in un'unica seduta
E' prvista una prova intercorso per un preliminare consolidamento delle conoscenze acquisite a quella data. La prova prevede la discussione di un elaborato che potrà essere svolto in gruppo o anche singolarmente

Christine Lefrou, Pierre fabry, Jean Claude Pignet, Elettrochemistry: TheBasics with examples V.S. Bagotsky: Fundamentals of elettrochemistry, Second Edition
Alexander M. Skudin, Vladimir S. Bagotsky, Yuri. M. Volfkivich Eletttrochemical Power Sources: batteries, Fuel Cells and Supercapacitors
M.Turco, A. Ausiello, L. Micoli High temperature Furl Cells: removal of harmful compounds by adsorption methods
Dispense fornite dal docente

Durante il corso gli studenti apprenderanno il ruolo delle interfacce nelle applicazioni tipiche dell'ingegneria chimica e biomedica. Il corso sarà incentrato sullo studio di sistemi reali.
Gli studenti apprenderanno un approccio "problem solving", investigando dei casi di studio ispirati alla realtà industriale ed ai sistemi biologici.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine dell'insegnamento, lo studente avrà acquisito una solida conoscenza dei fenomeni interfacciali e delle principali proprietà fisico-chimiche che regolano il comportamento di sistemi multifase. Sarà in grado di comprendere i meccanismi che governano le interazioni tra superfici e interfacce e il loro impatto sulla progettazione e sull'ottimizzazione di materiali, formulazioni e processi di interesse per l'ingegneria chimica e biomedica, interpretando criticamente il comportamento di sistemi complessi anche in condizioni non ideali.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Ci si aspetta che lo studente sia in grado di risolvere problemi di equilibri di fase e di trasporto in sistemi interfacciali. Lo studente sarà in grado di calcolare le condizioni di equilibrio e le proprietà di trasporto interfacciali in sistemi di interesse nelle applicazioni di ingegneria chimica e biomedica. Ci si aspetta che lo studente acquisisca conoscenze e capacità di comprensione applicate anche grazie ad esercitazioni di laboratorio ed alla risoluzione di un problema aperto.

Il corso esplorerà il ruolo cruciale delle interfacce e delle proprietà di superficie nell’ingegneria dei prodotti e delle formulazioni. Si approfondiranno le forze intermolecolari e di superficie che governano le interazioni tra le fasi e le modalità di modificazione delle proprietà interfacciali.
Contenuti principali:
Il ruolo delle interfacce e delle proprietà superficiali nella progettazione di prodotti, materiali e processi. Richiami di termodinamica delle superfici e delle interfacce. Energia superficiale e tensione superficiale e interfacciale. Forze intermolecolari e di superficie (van der Waals, elettrostatiche, steriche e idrofobiche) e loro influenza sulla stabilità e sulle proprietà macroscopiche dei sistemi multifase.
Proprietà interfacciali e loro caratterizzazione:
Adsorbimento di molecole e tensioattivi alle interfacce. Tecniche sperimentali per la misura della tensione superficiale e interfacciale. Angolo di contatto, energia superficiale, adesione e bagnabilità. Capillarità e fenomeni interfacciali in sistemi confinati. Reologia interfacciale e relazione tra proprietà interfacciali e comportamento meccanico delle interfacce. Tribologia e fenomeni interfacciali: principi di attrito, lubrificazione e usura; ruolo delle proprietà superficiali e interfacciali nel controllo delle prestazioni dei materiali. Applicazioni in sistemi meccanici, biomateriali, protesi articolari, dispositivi biomedicali e sistemi microfluidici.
Ingegneria delle superfici e dei sistemi colloidali:
Modificazione fisica e chimica delle superfici e funzionalizzazione interfacciale. Sistemi colloidali, emulsioni, schiume e sospensioni. Doppio strato elettrico, potenziale zeta, teoria DLVO e meccanismi di stabilizzazione e destabilizzazione dei sistemi dispersi. Ruolo dei tensioattivi e delle nanoparticelle nella progettazione di formulazioni avanzate.
Fluidi complessi e processi multifase:
Comportamento di fase di fluidi complessi e sistemi multifase. Influenza del flusso sulla microstruttura e sulle proprietà delle interfacce. Effetti della geometria di flusso, del confinamento e delle condizioni operative sui processi di miscelazione e separazione. Relazione tra microstruttura, reologia e prestazioni funzionali dei materiali.
Tecnologie di membrana e trasporto interfacciale:
Principi di trasporto attraverso membrane. Osmosi diretta e inversa, ultrafiltrazione, nanofiltrazione e microfiltrazione. Parametri operativi, polarizzazione di concentrazione e fenomeni di fouling. Strategie di mitigazione del fouling mediante modificazione e funzionalizzazione superficiale delle membrane. Trasporto di fluidi complessi in mezzi porosi e applicazioni nei processi di separazione.
Applicazioni nell'Ingegneria Chimica e Biomedica:
Applicazioni dei fenomeni interfacciali nello sviluppo di prodotti e processi innovativi. Studio di casi reali riguardanti emulsioni, schiume, sistemi colloidali, coating funzionali, biomateriali, membrane biomedicali, sistemi di drug delivery, biointerfacce, organ-on-chip, dispositivi diagnostici e tecnologie per la medicina rigenerativa. Analisi di casi di studio ispirati a problematiche industriali e biologiche, finalizzati allo sviluppo di competenze di problem solving e di progettazione.

La valutazione si baserà sui risultati dei test a risposta multipla, sulle esercitazioni in laboratorio, sull'elaborato presentato in classe e sulla parte orale.
Il campo potrebbe subire variazioni in seguito all'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione.

· H. J. Butt, K. Graf, M. Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH
· R. J. Stokes, D. F. Evans, Fundamentals of Interfacial Engineering, Wiley-VCH
· J. M. Smith e H. C. Van Ness, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill
· Dispense fornite dai docenti

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti nozioni specialistiche riguardanti il comportamento in flusso di fluidi complessi, con particolare attenzione al legame tra microstruttura e proprietà macroscopiche dei fluidi in esame. Saranno presentati fluidi complessi di interesse per l’ingegneria chimica e dei materiali, nel campo industriale, biomedicale e farmaceutico.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Ci si aspetta che lo studente acquisisca conoscenze e capacità di comprensione di concetti avanzati riguardanti i fluidi complessi, distinguendo in particolare tra fluidi Newtoniani e non Newtoniani, e il legame tra il comportamento in flusso e la microstruttura.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Ci si aspetta che lo studente sia in grado di descrivere il comportamento in flusso di un fluido complesso sulla base di una caratterizzazione reo-ottica ed a partire dalla lettura di diagrammi viscosità/sforzo – velocità di deformazione e modulo elastico - frequenza. Inoltre, ci si aspetta che lo studente sia in grado di lavorare in gruppo per preparare una presentazione chiara, sintetica e ben organizzata riguardante il comportamento in flusso di sistemi complessi di interesse per l’ingegneria chimica e di esporla al docente e ai colleghi del corso.

Introduzione ai fluidi complessi. Cenni di meccanica dei fluidi non-Newtoniani. Definizione e misura di proprietà viscoelastiche. Relazioni proprietà-struttura in flusso.
Esempi di fluidi complessi ed applicazioni nel campo dell’ingegneria chimica e dei materiali. Sistemi industriali: sospensioni, slurry, detergenti, mezzi per Enhanced Oil Recovery. Sistemi di interesse biomedicale e farmaceutico: fluidi biologici (sangue, muco, liquido seminale, matrice extracellulare), hydrogel ed emulsioni per drug delivery, miscele reagenti eterogenee per la produzione di intermedi di farmaci.
Modellistica macromolecolare di sistemi omogenei ed eterogenei . Introduzione alle catene polimeriche. Modello della random coil. Modello del dumbbell elastico lineare. Soluzioni diluite. Entanglement e dinamica dei sistemi concentrati. Effetto del peso molecolare e della sua distribuzione.
Metodi reo-ottici e microfluidici per la caratterizzazione di fluidi complessi. Richiami di ottica. Luce polarizzata. Birifrangenza in flusso. Fluorescenza. Tecniche di microscopia ottica e confocale con controllo delle condizioni ambientali. Celle di flusso elongazione e di shear. Tecniche di microfabbricazione. Misure di profili di velocità.

Il voto si basa sull'esito dell'esame orale, al quale si aggiunge un punteggio relativo all'elaborato progettuale svolto in gruppo. Questa sezione potrebbe subire variazioni in seguito all'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione.

R.G. Larson, “The structure and rheology of complex fluids”, Oxford University Press, New York 1999
Materiale distribuito dal docente

(i) Sviluppare modelli matematici per problemi fluidodinamici.
(ii) Fornire i concetti fondamentali su come effettuare simulazioni numeriche avanzate per problemi fluidodinamici.
(iii) Imparare ad usare software di fluidodinamica computazionale per risolvere problemi fluidodinamici complessi di interesse per l'ingegneria chimica.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di effettuare simulazioni numeriche di problemi fluidodinamici di interesse per l'ingegneria chimica. In particolare, lo studente deve dimostrare di essere in grado di identificare correttamente il modello matematico e le ipotesi semplificative di un processo che coinvolge la dinamica di fluidi, e interpretare i risultati di una simulazione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di utilizzare un software per la risoluzione di problemi fluidodinamici che coinvolgono trasporto di quantità di moto, energia e specie, dalla fase di pre-processing (creazione della geometria, generazione della mesh, set-up del problema) fino a quella di post-processing (analisi dei risultati).

Teoria

• Richiami delle equazioni di trasporto di quantità di moto, energia e specie.
• Condizioni al contorno per le equazioni di Naviers-Stokes, per il bilancio di energia e trasporto di specie.
• Set-up di una simulazione numerica di fluidodinamica. Definizione del dominio computazionale. Simulazioni stazionarie e transitorie. Convergenza della mesh, temporale e del dominio.
• Modellazione e simulazione di problemi di trasporto di energia e di specie.
• Modellazione e simulazione della fluidodinamica di fluidi non-Newtoniani. Equazioni costitutive per fluidi Newtoniani generalizzati, viscoplastici e viscoelastici.
• Introduzione alla turbolenza. Modellazione di flussi turbolenti: RANS, LES e DNS. Il modello k-e. Condizioni al contorno per problemi turbolenti. Wall functions.
• Fluidodinamica di sospensioni di particelle solide. Approccio one-way coupling.
  Esercitazioni
• Introduzione a COMSOL Multiphysics.
• Generazione della geometria e della mesh.
• Set-up di una simulazione. Definizione dei parametri. Condizioni al contorno. Post-processing.
• Simulazione numerica di problemi stazionari, transitori, isotermi e non-isotermi, in regime laminare e turbolento.
• Simulazione numerica di problemi di trasporto di specie diluite con reazioni chimiche (equazione di convezione-diffusione-reazione).
• Simulazione numerica di fluidi Newtoniani generalizzati, viscoplastici e viscoelastici.
• Simulazione numerica della fluidodinamica di sospensioni. Particle tracking.

• Slide del corso.
• R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, Transport Phenomena, Wiley, 2002.
• Comsol Multiphysics User’s Guide, COMSOL, 2026.
• Materiale disponibile su https://www.cfd-online.com

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire elementi approfonditi per la comprensione di concetti di fluidodinamica e reattoristica multifase, con particolare attenzione ai sistemi granulari e alla fluidizzazione. L’insegnamento si propone di presentare una rassegna ragionata delle principali apparecchiature multifase per operazioni unitarie e reazioni chimiche ricorrenti nell'industria di processo, di descrivere le apparecchiature con riferimento agli aspetti funzionali, di affrontarne gli aspetti progettuali ed i criteri per il loro dimensionamento.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Ci si aspetta che lo studente acquisisca conoscenze e capacità di comprensione di concetti avanzati di fluidodinamica e reattoristica multifase, con particolare attenzione a:

• Caratterizzazione e dinamica di sistemi granulari. Flussi granulari e polifasici. Fluidizzazione e sistemi fluido-particella. Lo studente sarà in grado di analizzare sistemi caratterizzati da più fasi in flusso nella stessa apparecchiatura;
• Problematiche di contatto, trasporto e reazione in sistemi polifasici. Rassegna delle principali tipologie di reattori eterogenei e relativi criteri progettuali. Lo studente sarà in grado di analizzare i fenomeni di trasporto e le reazioni chimiche in reattori multifase.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Ci si aspetta che lo studente sia in grado di risolvere problemi di flusso multifase in apparecchiature dell’industria chimica. Lo studente sarà in grado di calcolare le condizioni di flusso e le proprietà dei sistemi di interesse. Ci si aspetta inoltre che lo studente sia in grado di progettare correttamente reattori chimici multifase ed altre apparecchiature multifase di separazione o di scambio termico tipiche dell’ingegneria chimica.

Generalità sui sistemi granulari: Caratteristiche di sistemi granulari. Granulometria, parametri di forma, caratteristiche morfologiche e porosimetriche. Dinamica di sistemi granulari: forze agenti su sistemi particellari, elementi di reologia di sistemi granulari.
Generalità sui sistemi di flusso bifasici: Classificazione dei regimi di flusso bifase. Generalità sui modelli per la descrizione del flusso bifase: modelli pseudo-omogeneo, a fasi separate e a flusso di drift. Teoria delle onde di continuità ed applicazione alla sedimentazione di sospensioni.
Fluidizzazione e sistemi fluido-particella: Fenomenologia della fluidizzazione. Incipiente fluidizzazione ed espansione omogenea di letti di particelle. Stabilità dello stato di espansione omogenea del letto: fluidizzazione particellare e aggregativa. Classificazione di Geldart delle polveri. Regimi di fluidizzazione veloce: fluidizzazione turbolenta, regimi di trasporto. Proprietà delle bolle in letti fluidizzati. Teoria della fluidizzazione a due fasi. Meccanismi di scambio termico tra sospensioni fluidizzate e superfici immerse nel letto. Elutriazione di polveri e valutazione delle sezioni di disimpegno.
Elementi di modellazione di reattori a letto fluidizzato. Modelli fenomenologici di reazione di solidi granulari. Individuazione dei regimi controllanti e determinazione dei parametri cinetici e di trasporto. Rassegna delle principali tipologie di reattori di solidi granulari e dei criteri progettuali. Presentazione di “case studies” con applicazioni calcolative.

L'esaminatore verifica la conoscenza generale e la comprensione degli argomenti del corso, prestando particolare attenzione alla capacità del candidato di sviluppare il ragionamento critico e di contestualizzare gli elementi acquisiti durante il corso a casi di studio e problematiche selezionate.

Dispense del corso. Testi di riferimento:
· G.B. Wallis, One-dimensional two-phase flow, McGraw-Hill (1969)
· D. Kunii, O. Levenspiel, Fluidization Engineering, Butterworth-Heinemann (1991)

i) Conoscenza dei principi della chimica verde e circolare (ii) Risorse rinnovabili per i processi chimici (iii) Competenze nell’identificazione e nell’implementazione di processi e prodotti ecocompatibili e ecosostenibili (rigenerativi) (iv) Strategie di valorizzazione di scarti: urban mining, prodotti organici e inorganici a fine vita, bioscarti.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Competenze e capacità di gestione dei principi di base della chimica verde. Comprensione dell’approccio della teoria dei sistemi e sua applicazione allo studio processi chimici.Comprensione dei principali processi di rigenerazione di prodotti e materiali, con particolare attenzione a:

• tecnologie di urban mining
• riciclo dei materiali plastici
• recupero di metalli e composti inorganici di interesse industriale- riqualificazione dei sottoprodotti delle bioraffinerie
• conversione di scarti biomasse in materiali per applicazioni energetiche e ambientali
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Competenze nell’applicazione dell’approccio della teoria generale dei sistemi (system thinking) all’implementazione di strategie rigenerative e della chimica verde
  Abilità nell’applicazione dell’approccio “system thinking” al ciclo di vita di un prodotto e al recupero e valorizzazione degli scarti e dei rifiuti.
  Individuazione di più efficaci strategie rigenerative e loro integrazione nel ciclo di vita di un prodotto, secondo i principi dell’economia circolare.

[2CFU] Gli aggettivi della chimica: da verde a rigenerativa I principi della chimica verde e rigenerativa (circolare) Le metriche della chimica verde e rigenerativa (circolare) Elementi di teoria globale dei sistemi (System Thinking).
[2CFU] Approccio system thinking nella chimica rigenerativa: - Recupero e valorizzazione di rifiuti urbani: “urban mining”. Una seconda vita per le cicche di sigaretta. Recupero e valorizzazione di elementi da rifiuti elettronici (e-wastes). - Riciclo di materiali metallici: strategie di recupero e riutilizzo di metalli nobili e delle terre rare. - Recupero e valorizzazione di composti inorganici di interesse tecnologico e commerciale. Strategie di rigenerazione dei composti del piombo da accumulatori a piombo esausti per applicazioni in ambito energetico - Riciclo dei materiali plastici e di composti organici a fine vita. - Bio-polimeri e bio-compositi: elementi di progettazione e sintesi di materiali nanostrutturati a partire da risorse biodisponibili.
[1CFU] Concetti di base di elettrochimica. Il potenziale elettrochimico. Equazione di Nernst
[1CFU] Esperienze di laboratorio: Applicazione dei principi generali dell’elettrochimica per la realizzazione di una batteria a litio ricaricabile con materiali e sostanze economici e a basso impatto ambientale Utilizzo di scarti agroalimentari nella sintesi di nanoparticelle magnetiche per la decontaminazione delle acque. Realizzazione di biopolimeri da scarti agroalimentari. Il lato oscuro dei processi di valorizzazione delle biomasse: le sostanze umiche (humins): formazione e valorizzazione Rassegna di processi di interesse industriale e casi di studio

Il voto è formulato dalla Commissione d’Esame sulla base della qualità dell’elaborato progettuale, nonché dell’adeguatezza delle risposte fornite dallo studente ai quesiti che gli sono stati formulati. Il voto finale è, inoltre, opportunamente motivato allo studente.

Lancaster, “Green Chemistry. An Introductory Text”, 2nd Ed., RSC Publishing, 2010

• Slides del corso
• Materiale bibliografico: Articoli scientifici e review

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze fondamentali relative ai principali paradigmi di apprendimento automatico e intelligenza artificiale, approfondendo i modelli e le metodologie alla base delle reti neurali artificiali e del deep learning. Il corso mira a fornire gli strumenti per l’analisi, la progettazione e l’implementazione di modelli di reti neurali e di deep learning, esaminandone le architetture e i processi di apprendimento. Particolare attenzione è dedicata all’impiego di tali metodologie per problemi di previsione, classificazione e supporto alle decisioni in ambito industriale. Il corso prevede inoltre attività pratiche finalizzate allo sviluppo di modelli di reti neurali in ambiente Matlab.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principali paradigmi del Machine Learning e del Deep Learning, le architetture delle reti neurali artificiali e i relativi algoritmi di apprendimento, con particolare riferimento alle applicazioni industriali.
Autonomia di giudizio: selezionare criticamente l'architettura e la metodologia di apprendimento più idonee in funzione del problema applicativo, interpretando le prestazioni e i limiti dei modelli implementati
Abilità comunicative: descrivere e discutere in modo rigoroso le scelte progettuali, i risultati sperimentali e le prestazioni dei modelli sviluppati.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di applicare conoscenza e comprensione: progettare, addestrare, validare e confrontare modelli di reti neurali per problemi di classificazione, regressione e previsione utilizzando MATLAB.
Capacità di apprendimento: acquisire autonomia nell'approfondimento di nuove architetture e metodologie di Intelligenza Artificiale e Deep Learning.

Introduzione alle reti neurali: Machine Learning, Deep Learning, Intelligenza Artificiale. Principali applicazioni delle reti neurali in ambito industriale. Paradigmi di apprendimento supervisionato, non supervisionato e con rinforzo. Modello del neurone biologico e neurone artificiale di McCulloch-Pitts. Perceptron e Multi-Layer Perceptron (MLP). Funzioni di attivazione (sigmoide, tangente iperbolica, ReLU e varianti). Rappresentazione della conoscenza nelle reti neurali. Processi di apprendimento: discesa del gradiente, algoritmo di backpropagation, regola di Widrow-Hoff e apprendimento Hebbiano. Tecniche di ottimizzazione e regolarizzazione dei modelli. Valutazione delle prestazioni dei modelli, suddivisione dei dati in training, validation e test, overfitting e underfitting. Metodi non neurali per la classificazione: Linear Discriminant Analysis (LDA) e Support Vector Machines (SVM). Architetture di Deep Learning: Deep Feedforward Neural Networks e Convolutional Neural Networks (CNN). Tecniche di Transfer Learning, Fine Tuning. Autoencoder. Cenni Recurrent Neural Networks (RNN) e Generative Adversarial Networks (GAN). Metodi di Explainable Artificial Intelligence (xAI). Progettazione, sviluppo e validazione di modelli di reti neurali mediante esercitazioni pratiche in ambiente MATLAB per applicazioni industriali quali classificazione, regressione, manutenzione predittiva, rilevamento di anomalie, controllo qualità e supporto alle decisioni.

La valutazione si basa sulla discussione dell'elaborato progettuale e della prova orale.

José C. Principe, “Neural and Adaptive Systems: Fundamentals Through Simulations”, Wiley
Deep Learning Foundations and Concepts Christopher M. Bishop , Hugh Bishop
Materiale fornito dal docente.

Fornire allo studente le conoscenze per una corretta valutazione dei rischi di esplosione connessi allo stoccaggio, al trasporto e alla trasformazione di sostanze pericolose (instabili e infiammabili) e per la scelta delle più idonee misure preventive e protettive.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di comprendere i concetti di esplosione nei luoghi di lavoro e i potenziali rischi associati.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di individuare e valutare i rischi di esplosione in diversi contesti lavorativi, identificare le misure di prevenzione e protezione necessarie, e sviluppare la capacità di analizzare incidenti legati all'esplosione, identificando le cause e le possibili azioni correttive per prevenirli in futuro.

Introduzione: Tipologie incidentali nell’industria di processo, definizione di rischio e pericolo. Esplosioni nell’industria di processo. Esempi di esplosioni industriali avvenute in Italia e all’estero. Esplosioni omogenee ed eterogenee, deflagrazione e detonazione, incompatibilità tra le sostanze, diagrammi triangolari. Richiami sulle tipologie incidentali nell’industria di processo: incendi, esplosioni, dispersione di gas in atmosfera. Classificazione delle esplosioni: esplosione fisica ed esplosione chimica. Modelli sorgente. Esplosioni confinate e semiconfinate, esplosioni primarie e secondarie di gas e vapori infiammabili e polveri combustibili. (2 CFU) Normativa ATEX: scopi e applicazione. Cenni sui riferimenti legislativi e normativi. Procedimento per la classificazione dei luoghi pericolosi. Fattori di classificazione. Principali errori di classificazione dei luoghi pericolosi. Esempi pratici per la classificazione dei luoghi pericolosi. Sorgenti di innesco, innesco di gas e vapori infiammabili, innesco di polveri combustibili, innesco di miscele ibride. (2 CFU) Misure di prevenzione della formazione di atmosfere esplosive, apparecchi elettrici e non elettrici, classificazione dei prodotti, etichettatura. Metodi di protezione per apparecchi in presenza di gas e vapori, metodi di Protezione per apparecchi in presenza di polveri. Sistemi di protezione dai fenomeni esplosivi. La valutazione dei rischi da ATEX. Esempi di relazioni tecniche di classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas, vapori o nebbie infiammabili. (2 CFU).

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione

· Marigo Marzio, Rischio atmosfere esplosive ATEX. Classificazione, valutazione, prevenzione e protezione , Wolters Kluwer Italia
· Il docente fornirà appunti delle lezioni.

Gli obiettivi formativi indicano il profilo formativo generale dell'insegnamento e la sua relazione con le finalità del corso e con la descrizione del percorso formativo presenti in SUA – Quadro A4.a.
Conoscenza e capacita' di comprensione: RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI (DESCRITTORI DI DUBLINO)
Conoscenza e capacità di comprensione Competenze e capacità di comprensione dell’hazard connesso all’utilizzo/stoccaggio di sostanza pericolose. Identificazione e sviluppo del piano sperimentale/calcolativi per la classificazione della pericolosità delle sostanze infiammabili liquide, solide e gassose. Capacità di individuare i parametri di infiammabilità/esplosività e degli indici necessari per la quantificazione del grado di pericolosità.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Sulla base del piano sperimentale/calcolativi sviluppato, capacità di:
1) Identificare le apparecchiature idonee
2) Conoscenza delle procedure sperimentali standard per la misura dei parametri di infiammabilità/esplosività
3) Applicare formule e modelli per progettare sistemi di protezione/prevenzione attraverso esercitazioni in aula e progetto di gruppo.
4) Utilizzare software per la valutazione di parametri chiave come la velocità di propagazione di fiamma e simulazione di incendi.

PROGRAMMA-SYLLABUS
Il corso si svilupperà attraverso lezioni frontali di teoria, esercitazioni di gruppo e utilizzo di software
Sintesi programma:

• Infiammabilità e esplosività di sostanze gassose
• Infiammabilità dei liquidi
• Definizione dei flash point e descrizione dello strumento di misura.
• Definizione e calcolo di flash point di miscele liquide, ruolo della non idealità.
• P olveri e miscele ibride
• Definizione di polvere infiammabili e miscela ibrida.
• Parametri di infiammabilità: minima energia di innesco, minima concentrazione di esplosività, minima temperatura di auto-ignizione, layer ignition temperature, volatile point.
• Effetto di forma, dimensione delle polveri e contenuto di umidità sui parametri di infiammabilità.
• Meccanismi di esplosione di polveri.
• Parametri di esplosione: pressione massima e indice di deflagrazione.
• Descrizione degli strumenti di misura dei parametri di infiammabilità ed esplosività di polveri.
• Simulazione di incendi a basso numero di Mach.
• Utilizzo dei parametri per misure di prevenzione/mitigazione.
• Equazioni di progettazione di sistemi di venting. Inertizzazione. Indici F&EI.
• Materiali solidi e liquidi utilizzati per lo stoccaggio di idrogeno.
  Attività laboratoriali (calcolative e dimostrative):
• Calcolo e misura di Flash point di sostanze liquide e miscele.
• Calcola della velocità laminare di fiamma di miscele gassose
• Simulazione di incendi caratterizzati da basso numero di Mach
• Progetto di sistemi di venting
• Progetto di inertizzazione
• Calcolo degli indici F&EI

VERIFICA DI APPRENDIMENTO E CRITERI DI VALUTAZIONE
Nel caso di insegnamenti integrati , il campo deve ricomprendere tutti i moduli del corso con il relativo 'peso', ai fini della valutazione finale e la sua compilazione deve essere coordinata dal docente referente del corso. a) Modalità di esame: Nel caso di insegnamenti integrati l’esame deve essere unico .
L'esame si articola in prova scritta orale che consiste nella valutazione delle conoscenze degli argomenti del corso e la discussione dell'elaborato progettuale.
L'esame consiste nella discussione dell'elaborato progettuale e prova orale.

MATERIALE DIDATTICO

• Dispense
• Materiale bibliografico fornite dai docenti
• D.A. Crowl & Louvar, Chemical Process Safety: fundamental with applications, Prentice Hall., 2011
• Daniel A. Crowl, Understanding Explosions, American Institute of Chemical Engineers - A CCPS Concept Book, 2003
  Tutto il materiale sarà caricato prima delle lezioni sul gruppo Teams del corso

Il corso fornirà gli elementi di base per progetto, calcolo e verifiche di sicurezza delle strutture esposte all'incendio, con particolare riferimento alle tipologie strutturali per edifici ad uso industriale. Il corso consentirà agli studenti di acquisire gli strumenti principali per l’applicazione delle strategie di prevenzione incendi, partendo dalla definizione del rischio incendio e dell'azione incendio attraverso l’approccio prescrittivo e l’innovativo approccio dell'ingegneria della sicurezza antincendio (Fire Safety Engineering). Si forniranno inoltre gli strumenti principali per poter 1operare con alcuni applicativi software.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza della valutazione della resistenza al fuoco delle strutture e delle opportunità progettuali offerte dall’ingegneria della sicurezza antincendio. Conoscenza del contesto normativo rispetto alla prevenzione incendi.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di operare nell’ambito della prevenzione incendi con particolare riferimento alla sicurezza strutturale antincendio di edifici per processi industriali.

Il corso introdurrà le generalità sulla prevenzione incendi, le strategie di prevenzione incendi per edifici ad uso industriale, partendo dalla definizione del rischio incendio e dell'azione incendio, sia con approcci prescrittivi che prestazionali attraverso l’applicazione dell'ingegneria della sicurezza antincendio (Fire Safety Engineering). Verrà presentata l’impostazione generale della verifica di resistenza delle strutture in caso di incendio, secondo il quadro normativo di riferimento nazionale ed internazionale attraverso: metodo tabellare; metodi semplificati; metodo generale analitico. Saranno descritte le proprietà meccaniche e termiche dei materiali strutturali in funzione della temperatura, con particolare riferimento all'acciaio ed al calcestruzzo. Si affronteranno altresì gli aspetti legati alla caratterizzazione delle proprietà termiche di sistemi di protezione antincendio di tipo passivo e reattivo (e.g. vernici intumescenti) e il loro effetto sulle strutture. Verranno infine impartite le nozioni per la redazione da parte degli allievi di un semplice elaborato progettuale inerente alla verifica di sicurezza antincendio di una struttura di acciaio tipica di edificio industriale.

La valutazione sarà basata sulla qualità dell’elaborato progettuale e della prova orale.

Dispense del corso disponibili nel sito web docente.
E. Nigro, S. Pustorino, G. Cefarelli, P. Princi, "Progettazione di Strutture in Acciaio e Composte Acciaio-Calcestruzzo in Caso di Incendio", Hoepli Editore, Milano, 2009, ISBN 978-88-2034400-9.
Normativa Tecnica:
Norme Tecniche di Prevenzione Incendi (D.M.Int 03/05/2015 e s.m.i.).
Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 17/01/18).
Eurocodici Strutturali.
Siti Web di interesse: www.promozioneacciaio.it ; www.vigilfuoco.it/servizi-le-aziende-e-iprofessionisti/prevenzione-incendi/norme-di-prevenzione-incendi

L’insegnamento si propone di fornire introdurre lo studente alle tecniche di simulazione molecolare. Conoscenza dell’impianto teorico, delle tecniche numeriche e degli algoritmi principali alla base dei metodi di simulazione molecolare. Familiarizzazione con alcuni codici numerici per la simulazione molecolare.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Familarità con le basi teoriche delle tecniche di simulazione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Applicare il giusto metodo simulativo ad un determinato problema.

1) Cenni storici sulla nascita della simulazione molecolare. Nozioni di base di meccanica statistica. Superficie di energia potenziale di un sistema molecolare 2) Condizioni al contorno ed effetti di bordo 3) Campi di forza 4) Ensamble temodinamici e loro implementazione numerica 5) Metodi ed approssimazioni per ridurre il costo computazionale di simulazioni molecolari 5) Simulazione di un fluido di Lennard-Jones 6) Constraints, cut-off ed altri metodi per il trattamento di modelli molecolari realistici 7) Le interazioni elettrostatiche 8) Simulazione di un modello realistico su scala molecolare 9) Metodi coarse-graining per materiali polimerici

Presentazione e discussione dell'elaborato progettuale

1) Slides del corso. 2) Frenkel and Smit Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications 3) Per gli studenti interessati ad un taglio storico al problema (non argomento di esame) il computer incontra la fisica teorica, la nuova frontiera della simulazione molecolare. Ciccotti et al.

Integrazione della preparazione dello studente con riferimento alla conoscenza specialistica e approfondita della materia soffice, delle tecnologie utilizzate per elaborarla, delle tecniche di modellazione matematica e risoluzione numerica dei modelli.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Comprensione della caratterizzazione della soft matter e del suo trattamento per la formulazione dei prodotti. Capacità di identificare correttamente le diverse classi di soft matter, le forze rilevanti che giocano un ruolo nella dinamica, le scale temporali caratteristiche per i processi trasformazione, le questioni tecnologiche chiave nei processi di trasformazione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Capacità di progettare processi che coinvolgono la soft matter, utilizzando adeguate equazioni costitutive, selezionando strumenti e condizioni operative appropriati per applicazioni formulative specifiche.

Introduzione alla Soft Matter
Forze di interazione
Idrodinamica
Tecnologie di processazione della soft matter
Introduzione alla reologia
I sistemi colloidali.
Moti Browniani. Tecniche di simulazione Browniana. Diffusione e sedimentazione.
Particelle colloidali anisotrope
Materiali in fasi liquido-cristalline
Emulsioni
Schiume

Attività durante il corso potranno dare accesso a punti bonus
Il voto si compone con una valutazione della prova orale (70%) e della discussione dell'elaborato (30%)
La valutazione finale si basa sulla discussione di un elaborato e su esame orale

R. A. L. Jones “Soft condensed matter” Oxford
J. Mewis and N. J. Wagner, Colloidal Suspension Rheology, Cambridge University Press
F. Leal-Calderon V. Schmitt J. Bibette, Emulsion Science, Springer
Materiale del corso

The aim of the course is to provide the principles of statics and safety for continuous media and determine their fundamental application aspects. The final part of the course is dedicated to the verification of simple metal structures of interest to the Chemical Engineer.
Conoscenza e capacita' di comprensione: The student has to demonstrate to know, understand and elaborate the problems related to the principles of statics and safety for structural continua and govern the fundamental application aspects. He has also to demonstrate that he/she is able to develop even complex discussions concerning the verification and testing of simple metallic structures of interest to the Chemical Engineer.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: The course, also through the analysis and critical reflection on real cases of research and field application shown by the teacher, in a comparative and multidisciplinary interaction perspective, isaimed at providing analysis and evaluation tools. The student has to demonstrate that he/she is able to manage the design operations of a tank and the surrounding elements, adopting criteria of pre-dimensioning and check of safety both in service and in ultimate conditions.

1. Mechanical properties of materials: laboratory tests, elastic modulus, constitutive relationships, brittleness, fracture energy and size effect, plasticity and hardening, Baushinger effect, creep, fatigue and strain rate. 2. Continuum mechanics: stress and strain states, plane state of stress and strain, Cauchy theory, Mohr circles, principal directions and stresses, strength criteria: coefficient and safety margin; Poisson effect and thermal distortions; Isotropy, small displacements and overlapping effects. 3. Structural safety: semi-probabilistic approach, Gaussian distributions, values: mean, characteristic and design; probability of failure, lifetime; outline of the Montecarlo Method. Capacity Design, load combinations. 4. Theory of rectilinear structures: Constraints, cardinal equations of equilibrium, sectioning principle, simple isostatic and hyperstatic beams, shear diagrams, moment, normal stress; equation of the elastic line. 5. Theory of non-rectilinear structures: isostatic structures, angular points, diagrams of normal stress, moment and shear; Thrustline. Kinematic chains. 6. Sectional analysis: Navier binomial and trinomial equations, Jourawski theory; interaction domains. 7. Methods for solving structures: for isostatics: cardinal equations of equilibrium; global equations for the single body and in the case of multi-body structures; principle of virtual works and kinematic chain method; for hyperstatic structures: compatibility conditions, force method; equation of the elastic line; kinematic chains and influence lines; symmetry and hemisymmetry. 8. Beams on elastic continuum: particularization of the elastic line, ground constant; wavelength; remarkable cases. 9. Eulerian stability: free inflection length and maximum slenderness; outline of flexural-torsional instability. 10. Tanks: pressurized tubes (membrane regime); stiffness of the ring springs (flexural regime); infinitely long tubes, definition of elastic constants (outline also for domes, circular plates and rings). 11. Steel connections: bolts and welds; calculation of simple connections.

Written exam performance is binding to have access to the oral exam
At the exam it is required to deliver a complete exercise (completed before the exam) concerning the design/verification of selected elements of a Tank

·Teaching materials available on the teacher site ONLINE; · S. Timoshenko - Theory of Elasticity –McGraw-Hill;

The course will be teached and evaluated in English. Please refer to the Section "Inglese" for its detailed description.
Conoscenza e capacita' di comprensione: The course will be teached and evaluated in English. Please refer to the Section "Inglese" for its detailed description.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: The course will be teached and evaluated in English. Please refer to the Section "Inglese" for its detailed description.

The course will be teached and evaluated in English. Please refer to the Section "Inglese" for its detailed description.

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione
The course will be teached and evaluated in English. Please refer to the Section "Inglese" for its detailed description.

The course will be teached and evaluated in English. Please refer to the Section "Inglese" for its detailed description.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione
The examination will consist of the presentation and discussion of a group project concerning the design of a pollution-control process for a specific case study (such as a marine scrubber for the desulfurization of diesel-engine exhaust gases or an SNCR unit for a cement plant). This will be followed by an individual oral examination covering the course syllabus. The project and the oral examination will account for two-thirds and one-third of the final grade, respectively.

Il corso è fruibile solo in lingua inglese. Si prega di fare riferimento alla versione Inglese della scheda.

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali necessarie per valutare le principali proprietà chimicofisiche delle biomasse, identificare i pretrattamenti più idonei e selezionare le tecnologie di conversione termochimica più appropriate in funzione delle caratteristiche del feedstock o dei prodotti desiderati. Inoltre, il corso fornisce le basi per ulteriori studi e specializzazioni nei processi termochimici delle biomasse.
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:

• Caratterizzare le principali proprietà chimicofisiche delle biomasse rilevanti per i processi di conversione energetica e di produzione di materiali.
• Valutare e selezionare adeguati metodi di pretrattamento in base alla composizione, alla struttura e al percorso di processo previsto.
• Identificare e confrontare le tecnologie di conversione considerando le caratteristiche del feedstock e i prodotti finali di interesse.
• Applicare i principi fondamentali per analizzare e ottimizzare i processi termochimici delle biomasse.
• Costruire una base di conoscenze adatta a percorsi avanzati e di specializzazione sulla conversione delle biomasse e sui sistemi bioenergetici.
  Conoscenza e capacita' di comprensione: Gli studenti acquisiranno la capacità di:
• Comprendere le principali proprietà chimicofisiche delle biomasse rilevanti per i processi di conversione energetica e di produzione di materiali. •
• Comprendere i criteri per la valutazione e la selezione dei metodi di pretrattamento più adeguati, in funzione della composizione, della struttura del feedstock e delle esigenze del processo.
• Riconoscere e distinguere le tecnologie di conversione termochimica in relazione alle caratteristiche del feedstock (feedstockoriented design) e ai prodotti desiderati (productoriented design).
• Cogliere i principi fondamentali alla base dei processi termochimici delle biomasse, ponendo le basi per studi avanzati e percorsi di specializzazione.
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti saranno in grado di:
• Caratterizzare le biomasse valutandone le principali proprietà chimicofisiche mediante adeguati metodi e tecniche analitiche.
• Applicare criteri di selezione per individuare il metodo di pretrattamento più idoneo per uno specifico feedstock.
• Identificare, confrontare e selezionare le tecnologie di conversione termochimica in funzione delle caratteristiche del feedstock e dei requisiti del prodotto finale.
• Utilizzare i principi fondamentali per analizzare, valutare e ottimizzare i processi di conversione termochimica delle biomasse in contesti pratici

1. Introduzione alle Biomasse come Risorsa Bioenergetica e Biomateriale

• Definizione e criteri di classificazione dei materiali biomassa
  Tipologie di biomasse e loro caratteristiche distintive
  Vantaggi, limitazioni e principali criticità nell’utilizzo delle biomasse
  2. Proprietà Chimiche e Fisiche delle Biomasse : Caratterizzazione composizionale: analisi immediata (proximate) e analisi elementare (ultimate). Componenti strutturali della biomassa lignocellulosica: cellulosa, emicellulosa e lignina. Potenziale di conversione termochimica: contenuto di umidità e ceneri, potere calorifico
  3. Panoramica dei Processi di Conversione Termochimica : Fondamenti della conversione termochimica delle biomasse. Processi per la produzione di bioenergia, biocarburanti e biomateriali
  4. Pretrattamenti delle Biomasse e Catena di Approvvigionamento: Logistica del feedstock. Pretrattamenti per la conversione termochimica: essiccamento, frazionamento, densificazione, torrefazione
  5. Fondamenti della Pirolisi di Biomasse: Reazioni primarie e secondarie. Meccanismi di reazione e classi di prodotti. Fenomeni fisici e chimici che governano la pirolisi di biomasse. Parametri operativi che influenzano il comportamento in pirolisi e regimi di conversione
  6. Tecnologie di Pirolisi e Prodotti. Pirolisi lenta e pirolisi veloce . Tipologie di reattori per la pirolisi di biomasse . Prodotti della pirolisi (biochar, biooil, gas di pirolisi): proprietà, applicazioni e criticità
  7. Fondamenti di Gassificazione e Combustione delle Biomasse: Fondamenti, percorsi reattivi e principali tecnologie per gassificazione e combustione Ruolo dei processi di gassificazione e combustione nei sistemi di conversione termochimica
  LEZIONI/ ATTIVITÀ PRATICHE
  1. Metodi Analitici per Pirolisi e Combustione : Interpretazione delle curve termogravimetriche (TG) per la pirolisi e la combustione delle biomasse . Gascromatografia e spettrometria di massa per l’analisi del gas di pirolisi e del bio-oil. Calorimetria a scansione differenziale (DSC) per la valutazione degli aspetti energetici di processo •
  2. Introduzione alla modellazione matematica dei processi di conversione termochimica delle biomasse: principi di formulazione di modelli cinetici e dei fenomeni di trasporto di materia e calore per sistemi singola particella e reattore.
  3. Visite guidate ai laboratori per osservare strumenti analitici, impianti sperimentali e materiali derivati da biomasse

La valutazione si baserà sulle prove scritte (prove intercorso ed eventuale esame finale) e su un elaborato scritto individuale o di gruppo, secondo i criteri di accuratezza, completezza e capacità di applicazione dei contenuti del corso

Slide delle lezioni, articoli scientifici e review, libri di testo consigliati:

• Biorefineries –Industrial Processes and Products. Eds B. Kamm, P.R. Gruber, M. Kamm. Wiley, 2006
• D. L. Klass- Biomass for Renewable energy, fuels and chemicals. Academic Press 1998.

Gli studenti acquisiranno un vocabolario di base e una chiara comprensione delle varie fasi dei processi impiegati nelle industrie alimentare, farmaceutica e cosmetica. Si intende introdurre lo studente ai concetti di base delle operazioni unitarie applicate alle specifiche produzioni, tenendo conto delle tecnologie che consentono una produzione sostenibile e di alta qualità.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Gli studenti acquisiranno un vocabolario di base e una chiara comprensione delle varie fasi dei processi impiegati nelle industrie alimentare, farmaceutica e cosmetica. Si intende introdurre lo studente ai concetti di base delle operazioni unitarie applicate alle specifiche produzioni, tenendo conto delle tecnologie che consentono una produzione sostenibile e di alta qualità.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper progettare un'intera unità di processo, anche utilizzando diverse operazioni unitarie, che possano consentire l'utilizzo di diverse materie prime per giungere alla generazione del prodotto secondo Best Practices che possano consentire di ottenere prodotti di elevata qualità e allo stesso tempo con risparmio di acqua ed energia e nel rispetto dell'ambiente

1. PRINCIPI DI BASE-CFU=1:
1.1. PROPRIETÀ FISICHE DEI PRINCIPALI COMPONENTI DEI PRODOTTI FORMULATI
1.2. PROPRIETÀ CHIMICHE DEI PRINCIPALI COMPONENTI DEI PRODOTTI FORMULATI
1.3. ASPETTI MICROBIOLOGICI RELATIVI AI PRINCIPALI PRODOTTI FORMULATI
1.4. LA TERMODINAMICA NELL'INDUSTRIA DELLA FORMULAZIONE
2. PRINCIPI DI BASE NELLE OPERAZIONI UNITARIE UTILIZZATE NELL'INDUSTRIA DELLA FORMULAZIONE-CFU=0,25
3. BILANCI DI MATERIA ED ENERGIA-CFU=0,25
4. REGIMI DI FLUSSO DI LIQUIDI E SELEZIONE DELLE POMPE-CFU=0,25
5. PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI AGITAZIONE E MIXING-CFU=0,5
6. RIDUZIONE DELLE DIMENSIONI DI SOLIDI-CFU=0,25
7. PROCESSI E METODI DI CONSERVAZIONE-CFU=3
7.1. OPERAZIONI UNITARIE CON TRASFERIMENTO DI CALORE:
7.1.1. RAFFREDDAMENTO, CONGELAMENTO E SCONGELAMENTO
7.1.2. PASTORIZZAZIONE
7.1.3. STERILIZZAZIONE
7.1.4. EVAPORAZIONE
7.2. OPERAZIONI UNITARIE CON TRASPORTO SIMULTANEO DI CALORE E MATERIA:
7.2.1. ESSICCAMENTO PER CONVEZIONE
7.2.2. SPRAY DRYING
7.2.3. DRUM DRYING
7.2.4. ESSICCAMENTO MEDIANTE LETTO FLUIDIZZATO
7.2.5. LIOFILIZZAZIONE
7.3. TECNICHE DI CONSERVAZIONE INNOVATIVE
8. PROCESSI DI ESTRAZIONE-CFU=0,5

Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione

A. Ibarz and G. V. Barbosa-Canovas, Unit operations in food engineering, CRC Press,1st edn., 2003
R.P. Singh and D.R. Heldman Introduction
to Food Engineering, 3rd Edition.Academy Press, 2001
D. R. Heldman, D. B. Lund, C. Sabliov
Handbook of Food Engineering, Second Edition. CRC Press, 2006
P. Fellows, Food Processing Technology:
Principles and Practice, 2nd edition, Woodhead Publishing Limited, and CRC
Press LLC, 2000
J. Ahmed and M. S. Rahman, Handbook of
Food Process Design, Blackwell Publishing Ltd., 2012 ;
Learning materials provided by the professor ( PowerPoint slides,
appunti, etc.)