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

202 7   Stoccaggio e linee di trasporto dei fluidi medi e prodotti ausiliari ed ha lo scopo di agevolare il funzionamento continuo e coordinato delle lavorazioni. Fig. 7.1 Serbatoi Parco serbatoi (Raffineria di Pulau Bukom). Le tipiche apparecchiature per lo stoccaggio dei fluidi (liquidi e gas) sono i serbatoi. Le loro caratteristiche dipendono da: n quantità di fluido da contenere; n caratteristiche fisiche del fluido (temperatura, pressione, tensione di vapore, densità); n caratteristiche chimiche del fluido (compatibilità con i materiali, corrosività, infiammabilità, ecc.); n caratteristiche biologiche del fluido (interazione con i viventi, stabilità, tossicità, ecc.). Una possibile classificazione dei serbatoi tiene conto di alcuni fattori quali forma, elevazione rispetto al piano di campagna, pressione e temperatura d esercizio, materiale e modalità di costruzione, secondo la Tab. 7.1: 07a CAPITOLO_199-242_COLORE.indd 202 27/04/12 11.49 

203 7.1   Stoccaggio dei fluidi FORMA ELEVAZIONE PRESSIONE (*) TEMPERATURA MATERIALE Cilindrici verticali Cilindrici orizzontali Sferici Ellittici Fuori terra Sopraelevati Interrati Atmosferici Pe   3,5 kPa A bassa pressione 3,5 kPa   Pe   103 kPa In pressione Pe > 103 kPa Ambiente Riscaldati Refrigerati Criogenici Semirefrigerati Metallici saldati Metallici chiodati In cemento In plastica (*) Pe: pressione effettiva. Tab. 7.1 Classificazione dei serbatoi. 7.1.1 Sollecitazioni dei serbatoi La struttura dei serbatoi deve essere in grado di resistere sostanzialmente a due tipi di sollecitazione: n sollecitazioni di natura chimica, dovute alla alterazione del materiale di costruzione causata dal fluido contenuto e dall ambiente; n sollecitazioni di tipo meccanico sia dovute al peso e alla pressione del fluido contenuto, sia dovute al peso del serbatoio vuoto e alle condizioni ambientali. Le sollecitazioni per la corrosione, che è la più comune delle alterazioni di materiali, si risolvono con un opportuna scelta dei materiali e degli eventuali trattamenti protettivi (pitture, smalti, trattamenti di superficie, ecc.), in relazione alla natura dei fluidi che deve contenere e dell ambiente a cui è esposto, specie se il serbatoio è interrato (v. Cap. 2). Le sollecitazioni meccaniche sono date dal carico, cioè dalla pressione che agisce sulle pareti del serbatoio, sia interne, sia esterne. Si considera ovviamente il carico netto, che può agire, a seconda del caso, sia dall interno sia dall esterno. Le sollecitazioni meccaniche si risolvono adottando un opportuno spessore del materiale tale da resistere alle sollecitazioni e scegliendo la forma più idonea. Inoltre i serbatoi, come tutte le costruzioni, devono essere costruiti in modo da avere l opportuna resistenza statica, anche in relazione alle caratteristiche ambientali (venti, precipitazioni, terremoti, ecc.). Per i serbatoi interrati bisogna tener conto anche delle sollecitazioni del materiale che ricopre il serbatoio. In questa sede si terrà prevalentemente conto delle sollecitazioni causate da peso e pressione del fluido contenuto, in quanto rilevanti ai fini delle caratteristiche applicative. Si considerano tre casi base: 1. serbatoio aperto contenente un liquido; 2. serbatoio chiuso contenente un gas; 3. serbatoio chiuso contenente un liquido e un gas. I serbatoi aperti sono serbatoi in comunicazione con l ambiente, sia perché privi di copertura (vasche) sia perché dotati di sistemi di sfiato, per cui, sul pelo libero del 07a CAPITOLO_199-242_COLORE.indd 203 27/04/12 11.49 

“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