Mariano Calatozzolo

Silvestro Natoli

Le nuove indicazioni ministeriali dell’indirizzo “Chimica,&nbsp;Materiali e Biotecnologie”&nbsp;articolazione&nbsp;“Chimica e Materiali” mostrano una tendenza alla compressione dei contenuti ispirandosi ad una logica di “razionalizzazione” delle risorse umane ed economiche anziché alle esigenze della società ed agli obiettivi del processo formativo. In particolare, sono state sacrificate 4 ore settimanali di materie di indirizzo, rendendo necessaria la soppressione di “Chimica-Fisica” per evitare un’eccessiva frammentazione delle discipline chimiche in relazione alle ore a disposizione. La nuova edizione del manuale accoglie queste indicazioni, assicurando una stretta connessione con la scansione dei programmi ministeriali ma, allo stesso tempo, gli argomenti centrali della disciplina sono sviluppati in maniera da consentire al docente di scegliere le conoscenze da trasmettere, tra tutte quelle indicate nelle indicazioni ministeriali, in base agli obiettivi formativi fissati e di sviluppare gli opportuni approfondimenti. Le principali novità riguardano i contenuti di “Chimica-Fisica” direttamente correlate alla disciplina di Tecnologie Chimiche che sono state incluse nel piano dell’opera. In particolare: <ul><li>lo studio degli equilibri tra fasi diverse che sono collegati alla trattazione di tutte le operazioni unitarie basate sul raggiungimento di condizioni di equilibrio tra fasi diverse;</li><li>lo studio della termodinamica e della cinetica chimica, ovvero i cardini teorici che consentono la corretta rappresentazione dei bilanci di materia e di energia e la definizione delle migliori condizioni operative di una reazione, sia per quanto riguarda le rese che le velocità di reazione.</li></ul>

1. Operare con le grandezze fisiche: il Sistema Internazionale

1.1 Il sistema internazionale

1.2 Il calcolo dimensionale e il principio di omogeneità

1.3 La conversione tra unità di misura

Glossario

Esercizi

2. Materiali per le tecnologie chimiche

2.1 Le caratteristiche meccaniche dei materiali

2.2 Gli acciai e le ghise

2.3 Materiali metallici non ferrosi

2.4 Materiali polimerici

2.5 Altri materiali

2.6 Uno sguardo al futuro: i nanomateriali

2.7 I processi corrosivi e la degradazione dei materiali

2.8 Prevenzione della corrosione

3. Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: diagrammi di stato e materiali

3.1 Gli equilibri di fase e i diagrammi di stato

3.2 Diagrammi di stato per soluzioni solide parzialmente miscibili

3.3 Il diagramma di stato ferro-carbonio

4. Stoccaggio e movimentazione dei solidi

4.1 Proprietà caratteristiche dei solidi

4.2 Stoccaggio dei solidi

4.3 Movimentazione dei solidi

5. Statica e dinamica dei liquidi

5.1 Statica dei liquidi

5.2 I liquidi in movimento

5.3 Dinamica dei liquidi ideali

5.4 I liquidi reali e le dissipazioni

5.5 Misura delle portate

6. Il trasporto dei liquidi

6.1 La prevalenza

6.2 Classificazione e campi d’impiego delle pompe

6.3 Pompe centrifughe

6.4 Pompe volumetriche

6.5 Pompe per applicazioni particolari

7. Stoccaggio e linee di trasporto dei fluidi

7.1 Stoccaggio dei fluidi

7.2 Tubazioni, elementi di linea, valvole

7.3 La direttiva "ped"

8. Separazione solido-liquido

8.1 La separazione solido-liquido

8.2 Il moto relativo dei solidi in un liquido

8.3 Impiego di flocculanti e polielettroliti

8.4 I sedimentatori

8.5 La filtrazione

8.6 La centrifugazione

9. Trattamenti delle acque grezze

9.1 Fonti di approvvigionamento delle acque grezze

9.2 Caratteristiche delle acque grezze

9.3 Requisiti per l’impiego delle acque

9.4 trattamenti delle acque

9.5 Adsorbimento su carboni attivi

9.6 Osmosi inversa

9.7 L'eliminazione dei gas disciolti

9.8 Cicli di trattamento completi

esercizi

10. Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: la teoria cinetica dei gas

10.1 Le leggi empiriche dei gas ideali

10.2 Il comportamento dei gas ideali secondo la teoria cinetico-particellare

10.3 Il comportamento dei gas reali

10.4 I diagrammi di andrews

11. Separazioni gas-solido e gas-liquido

11.1 Principi operativi e ambiti applicativi

11.2 Depolveratori inerziali

11.3 Separatori a umido

11.4 Depolveratori elettrostatici

11.5 Depolveratori a tessuto

12. Misura e controllo nei processi chimici

12.1 Generalità sul controllo automatico

12.2 Definizioni principali

12.3 L'anello di regolazione in retroazione

12.4 I controllori ed il controllo on-off

12.5 Rappresentazione degli anelli di regolazione

12.6 Gli elementi di misura

Appendici

Dizionario tecnico

Indice analitico

Bibliografia

Riferimenti

176 6   Il trasporto dei liquidi Prevalenza statica P   P1 200000   100000 Hs = h2   h1 + 2 = 30 m + m = 40,20 m   9800 Prevalenza dinamica Hd =  y Lveq /d = 13 Lceq /d = 30  L Lv Lc   v 2  y =       + 2   eq + 5   eq     d d   2 g  d Prevalenza H = 40,20 m +  y Curva caratteristica dell impianto (v. Fig. 6.17). Si determina la curva ripetendo il calcolo della prevalenza per un certo numero di valori di portata. Si rappresentano i punti ottenuti e si arrestano i tentativi quando si incrocia la curva della pompa. FV (m3/h) FV (m3/s) V (m/s) Re 0 0 20 60 100    Y (m) H (m) 0 40,20 0 0  3 0,71 70736 0,022 0,94 41,14 1,67   10  2 2,12 212207 0,019 7,31 47,51 2,78   10  2 3,54 353678 0,019 20,30 60,50 5,56   10 Unendo i punti riportati sul grafico si ottiene la curva caratteristica dell impianto che consente di individuare il punto di funzionamento ed i valori corrispondenti. 65 60 H 55 H 50 (m) 45 40 35 30 Nass 25 Nass (kW) 20 15   80 70 60   % 50 2,5 40 2,0 30 NPSHr 20 0,5 10 Fig. 6.17 06a CAPITOLO_157-178.indd 176 1,5 NPSHr (m) 1,0 0 Curve caratteristiche 0 della pompa e dell impianto. 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Fv (m3/h) 22/07/13 11.59 

177 6.3   Pompe centrifughe H = 57,2 m Fv = 93,5 m3/h = 0,026 m3/s Nu =     Fv   H = 9800 N/m3   0,026 m3/s   57,2 m = 14,56 kW Nass = 21,5 kW   = 67,55% NPSHr = 0,75 m Curve di isorendimento Quando le potenze messe in gioco ed i relativi consumi sono rilevanti, diventa sempre più importante scegliere macchine e punti di funzionamento a cui corrispondono valori di rendimento elevati, in maniera da dissipare una frazione minima dell energia assorbita. Inoltre, come detto nel paragrafo precedente, lavorando lontano dal punto di massima efficienza sono maggiori i rischi di ricircolazione tra le palette (v. Fig. 6.11) e la conseguente cavitazione. Nella ricerca delle alternative migliori può essere utile considerare le variazioni delle curve caratteristiche al variare del numero di giri della pompa, parametro che nelle applicazioni importanti è facilmente operabile per via elettronica. Le varie curve ottenute si possono rappresentare insieme alle cosiddette curve di isorendimento. Nell esempio di Fig. 6.18 è rappresentata anche la zona di rendimento ottimale. Rappresentando ancora la curva caratteristica dell impianto è possibile scegliere tra le varie alternative, quella che presenta il rendimento ottimale. E ff 80 78 74 66 1750 gir i/min 30 70 H (m) n 20 e di 82 isor end ime nto 76 74 Curv 80 A 1450 giri/m i 83 83 25 icie nza (% ) 82 B 15 1150 gi ri /m i n C 10 anto mpi ai istic tter Fig. 6.18 06a CAPITOLO_157-178.indd 177 Curve di isorendimento al variare del numero di giri. 5 va Cur cara 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 F v (L/min) 27/04/12 11.36 

“Chimica, Materiali e Biotecnologie” con le nuove indicazioni ministeriali dell’indirizzo ispirandosi ad una logica di “razionalizzazione”

Volume 1

Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

Flowbooks è una piattaforma di distribuzione dedicata al mondo della scuola e dell'università.  Con questa piattaforma di distribuzione, il team di sviluppo Flowbooks  si impegna a soddisfare le esigenze degli utenti digitali, rendendo l'utilizzo accessibile e piacevole.  Entra nella tua area di interesse!

Edisco è una Casa editrice indipendente che opera prevalentemente nel settore educativo.

Edisco

Flowbooks è innovazione didattica a portata di click