Impianti dell'industria di processo

Ogni processo industriale può essere scomposto in una serie di processi più semplici (le cosiddette operazioni unitarie) che determinano la tipologia e la sequenza di apparecchiature necessarie per realizzare l'impianto. Per esempio, per produrre un contenitore di vetro bisogna disporre di materie prime (sabbia di silice, vetro da riciclare, additivi chimici coloranti e fondenti) che devono essere immagazzinate in impianto, polverizzate, mescolate e dosate prima di essere alimentate ad un forno fusorio; nel forno, grazie al calore, la polvere di vetro fonde producendo il vetro fuso che può essere stampato nella forma richiesta e una volta raffreddato, immagazzinato in deposito.

Per realizzare la sequenza delle operazioni descritte, si utilizzano una serie di apparecchiature specifiche che, opportunamente interconnesse, costituiscono l'impianto di produzione del vetro. I silos per lo stoccaggio di sabbia di silice e dei rottami di vetro devono essere dimensionati per garantire l'alimentazione continua del processo; i mulini meccanici devono permettere di ottenere polveri di granulometria adeguata per promuovere il mescolamento degli ingredienti in miscela; i sistemi di trasporto delle polveri miscelate devono permettere una continua alimentazione al forno fusorio con minima dispersione di particelle nell'ambiente; il forno deve permettere di minimizzare il consumo energetico necessario per ottenere il vetro liquido; i sistemi di trattamento dei fumi uscenti dal forno devono permettere di separare in modo efficace polveri e composti chimici eventualmente presenti in fase gas; devono anche permettere di recuperare l'energia termica che andrebbe altrimenti dispersa con i fumi.

Il corso si propone di fornire le basi per dimensionare le singole apparecchiature di un generico impianto di processo, focalizzandosi sulle operazioni unitarie più diffuse nell'industria (lo stoccaggio, il trasporto di fluidi monofase e multifase, la separazione meccanica, il trasferimento di calore e di massa). Comprendere l'effetto che le caratteristiche dell'apparecchiatura e le condizioni del processo hanno sull'esito di ogni operazione unitaria è essenziale per permettere di dimensionare in modo efficiente ed economico le apparecchiature in fase di progetto e di misurarne le prestazioni in fase di esercizio.

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