Il corso si propone di fornire agli studenti le competenze teoriche di base per la progettazione delle apparecchiature impiegate nelle operazioni fondamentali dell'ingegneria chimica e dell'ingegneria ambientale per la depurazione di correnti reflue, ponendo l’accento sulla comprensione dei fenomeni chimico-fisici che regolano il funzionamento degli apparati stessi.
D1 - Conoscenza e capacità di comprensione: sapere impostare equilibri di fase per miscele multicomponenti; saper scegliere i modelli termodinamici e di trasporto più adatti alla specifica separazione; impostare e risolvere i bilanci di materia e di energia per operazioni di separazione mono stadio e multi stadio.
D2 - Conoscenza e capacità di comprensione applicate: progettare apparecchiature di separazione sia mediante metodi tradizionali che tramite simulatori di processo.
D3 - Autonomia di giudizio: scegliere gli strumenti più adeguati per il dimensionamento e la progettazione delle apparecchiature di separazione e per descrivere la termodinamica ed i fenomeni di trasporto connessi.
D4 - Abilità comunicative: essere in grado di esporre in forma scritta, orale e grafica, i risultati derivanti dai progetti svolti in classe.
D5 - Capacità di apprendere: saper individuare le informazioni necessarie allo sviluppo del progetto, inclusi i dati termo fisici ed i modelli termodinamici per la soluzione dei bilanci di materia e di energia che descrivono il comportamento dei processi di separazione.

Termodinamica, Fenomeni di trasporto.

Caratteristiche e impieghi dei processi di separazione. Agente di separazione. Fattore di separazione in processi governati da equilibrio ed in processi governati da cinetica. Termodinamica degli equilibri di fase per miscele multicomponenti. Metodi di calcolo degli equilibri di fase. Equilibrio liquido vapore singolo stadio: Flash. Distillazione di miscele binarie. Metodo di McCabe-Thiele. Operazione continua multistadio multicomponente: metodi short cut e rigorosi. Progettazione di colonne a piatti. Progettazione di colonne a riempimento. Equilibrio gas-liquido. Assorbimento (assorbitori a piatti ed a riempimento). Estrazione liquido liquido. Estrazione in cascata. Operazioni di separazione non tradizionali: distillazione azeotropica, distillazione estrattiva, distillazione reattiva, adsorbimento, separazioni con membrane. Distillazione batch. Uso del programma di simulazione ASPEN + per il progetto di unità ed impianti di separazione.

Materiale fornito dal docente durante il corso.
Testo di riferimento:
Wankat P.C.:'Separation process Engineering', Prentice Hall, 5 ed. 2022.
Altri testi utili:
Perry R.H., Green D.W.:'Perry's chemical engineers' Handbook', 8th ed., McGraw-Hill.
Geankoplis C.J.:'Transport Processes and Unit Operations', 3rd ed., Prentice Hall.
Seader J.D., Henley E.J.:'Separation Process Principles', John Wiley & Sons.
Metcalf & Eddy: “Wastewater Engineering”,McGraw-Hill

Lezioni frontali, esercitazioni in aula, uso di programmi di simulazione dei processi, presentazione di un progetto finale di una simulazione di un processo di separazione.

La prova orale finale del corso consiste in una discussione del progetto sviluppato accompagnato da approfondimenti sull'intero programma del corso.
Criteri di valutazione: la prova è volta ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma, e la capacità di applicare tali conoscenze. Le valutazioni sono espresse in trentesimi, secondo i seguenti criteri:
-Eccellente (30 -30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, ottima capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare brillantemente le conoscenze teoriche a casi concreti.
-Molto buono (27 -29): buona conoscenza degli argomenti, notevole proprietà di linguaggio, buona capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare correttamente le conoscenze teoriche a casi concreti.
-Buono (24-26): buona conoscenza dei principali argomenti, discreta proprietà di linguaggio; lo/la studente/essa mostra una adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti.
-Soddisfacente (21-23): lo/la studente/essa non mostra piena padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento, pur possedendone le conoscenze fondamentali; mostra comunque soddisfacente proprietà di linguaggio e sufficiente capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti.
-Sufficiente (18-20): minima conoscenza degli argomenti principali dell'insegnamento e del linguaggio tecnico, limitata capacità di applicare in modo adeguato le conoscenze teoriche a casi concreti.
-Insufficiente (<18): lo/la studente/essa non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti dei diversi argomenti del programma.