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

230 Tab. 7.9 7   Stoccaggio e linee di trasporto dei fluidi SIGLA ANSI cLASSE PRESSIONE SIGLA dIN/UNI PN, barg A 150 1 2,5 B 300 2 6 C 600 3 10 D 900 4 16 E 1500 5 25 F 2500 6 50 7 100 8 250 Sigle per le classi di pressione. La classe ANSI si riferisce a ulteriori tabelle temperatura-pressione per individuare la massima pressione ammissibile. (DIN: ente di normazione tedesco (Deutsches Institut f r Normung). Barg: pressione effettiva in bar). Secondo le norme UNICHIM, le linee sono identificate con una stringa di caratteri che riportano, in sequenza, il diametro nominale, la sigla identificativa del fluido, il numero della linea e la classe della tubazione. Seguono eventuali informazioni supplementari, come la presenza o meno di isolamento, camicie e tracciamento (riscaldamento) (v. Fig. 7.22). 200   P 151   CAA2 (IC) Fig. 7.22 Esempio di identificazione della linea, secondo UNICHIM. 200: DN 200; P151: fluido di processo, linea 151; CAA2: classe della linea, classe di pressione C (ANSI, v. Tab. 7.9), di materiale A (acciaio al carbonio), A2 indicazioni riferibili alla corrosione ammissibile e a tipologia e materiale delle guarnizioni; (IC): isolamento continuo per conservare il calore per motivi di processo. 7.2.2 codici di colore per le tubazioni I tubi devono essere colorati in modo da facilitare il riconoscimento della tipologia del fluido trasportato ai fini della sicurezza e dell individuazione del rischio. Secondo la norma UNI 5634 97, i colori possono essere applicati su tutta la tubazione o in bande di opportuna larghezza. Per i fluidi pericolosi si devono riportare i simboli di pericolo e la denominazione del fluido (formula chimica, nome sistematico, nome d uso) (v. Fig. 7.23 e Tab. 7.10). Fig. 7.23 Esempi di etichette per tubazioni. 07a CAPITOLO_199-242_COLORE.indd 230 27/04/12 11.49 

231 7.2   Tubazioni, elementi di linea, valvole VERdE Acqua AZZURRO GRIGIO ARGENTO Vapore e acqua surriscaldata NERO Altri fluidi MARRONE Oli minerali, oli vegetali e oli animali, liquidi combustibili e/o infiammabili ROSSO Estinzione incendi OcRA Gas allo stato gassoso o liquefatto (esclusa l aria) bIANcO Comburenti ARANcIONE Acidi VIOLETTO Alcali GIALLO chIARO Tab. 7.10 Aria chIARO ATTENZIONE: per i fluidi pericolosi oltre ai suddetti colori l identificazione deve essere completata con il nome noto del prodotto ed il simbolo/i di pericolo GIALLO Alternativa ai colori sopra citati per individuare tutti i fluidi pericolosi. L identificazione deve essere completata con il nome del prodotto ed il simbolo/i di pericolo. Colorazioni per le tubazioni secondo UNI 5634-97. 7.2.3 giunti, raccordi, guarnizioni, filtri di linea I tubi sono prodotti in lunghezze standardizzate, tra i 4 ed i 18 metri, fatta eccezione per i tubi in polietilene e polipropilene di piccolo diametro, prodotti in rotoli fino a 500 m di lunghezza. Ciò comporta la necessità di operare giunzioni tra i vari tronchi di tubazione per raggiungere le lunghezze desiderate. In ogni caso il trasporto e la messa in opera di tubi oltre certe lunghezze sarebbe problematico. n Giunti saldati. Sono il tipo più economico e garantiscono una resistenza meccanica analoga a quella del materiale, assicurano una tenuta perfetta, anche se le saldature possono costituire un punto d innesco per le corrosioni. Sono preferiti solo quando non si prevede di dover smontare la tubazione, in quanto, per disconnettere un giunto saldato, bisogna tagliarlo (con la fiamma, con la mola, ecc.), operazione altamente rischiosa se la tubazione conteneva sostanze combustibili. Negli altri casi si preferiscono giunti filettati o flangiati (v. Fig. 7.24). Saldatura Saldatura a) Fig. 7.24 b) c) Giunti: a) saldato; b) a manicotto filettato; c) a manicotto saldato. n Giunti a manicotto filettato. Sono costituiti da un manicotto filettato internamente su cui si avvitano le estremità filettate dei tubi. Particolarmente utilizzati per i tubi gas. 07a CAPITOLO_199-242_COLORE.indd 231 27/04/12 11.49 

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

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Tecnologie chimiche industriali, Vol. 1

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