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

VIII Indice Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: diagrammi di stato e materiali ......................................................................... 59 3.1 GLI EQUILIBRI DI FASE E I DIAGRAMMI DI STATO .......................................... 3.1.1 Vocabolario di base .............................................................................. 3.1.2 Lettura di diagrammi di stato semplici .............................................. 3.1.3 La regola della leva e la regola delle fasi ............................................. 61 61 62 63 3.2 DIAGRAMMI DI STATO PER SOLUZIONI SOLIDE PARZIALMENTE MISCIBILI .............................................................................. 65 IL DIAGRAMMA DI STATO FERRO-CARBONIO ................................................. 67 Glossario ...................................................................................................................... Esercizi .......................................................................................................................... 70 71 4. Stoccaggio e movimentazione dei solidi ........................................... 75 4.1 PROPRIETà CARATTERISTICHE DEI SOLIDI ..................................................... 77 4.2 STOCCAGGIO DEI SOLIDI ................................................................................... 4.2.1 Stoccaggio all aperto ............................................................................ 4.2.2 Stoccaggio in sili .................................................................................. 4.2.3 Stoccaggio a magazzino ....................................................................... 81 82 82 84 4.3 MOVIMENTAZIONE DEI SOLIDI ........................................................................ 4.3.1 Trasportatori a gravità ........................................................................ 4.3.2 Trasportatori portanti ......................................................................... 4.3.2.1 Trasportatori a nastro ............................................................. 4.3.2.2 Trasportatori a piastre ............................................................ 4.3.2.3 Trasportatori a catena (portanti) ............................................. 4.3.2.4 Elevatori a tazze ...................................................................... 4.3.3 Trasportatori a spinta ......................................................................... 4.3.3.1 Trasportatori a coclea .............................................................. 4.3.3.2 Trasportatori a flusso continuo ............................................... 4.3.4 Trasportatori a scosse o a vibrazioni .................................................. 4.3.5 Trasporto pneumatico ......................................................................... 4.3.5.1 Apparecchiature per il trasporto pneumatico ........................... 4.3.5.2 Impianti di trasporto pneumatico in fase diluita ...................... 4.3.5.3 Impianti in fase densa ............................................................. 84 85 86 86 89 89 90 91 91 92 93 94 96 99 103 Glossario ...................................................................................................................... Esercizi .......................................................................................................................... 106 107 5. Statica e dinamica dei liquidi ............................................................................. 109 5.1 STATICA DEI LIQUIDI ......................................................................................... 5.1.1 La pressione idrostatica ....................................................................... 5.1.2 Equazione della statica dei liquidi ....................................................... 111 112 116 3. 3.3 00 Romane I-XIV.indd 8 27/04/12 12.12 

IX Indice 00 Romane I-XIV.indd 9 5.2 I LIQUIDI IN MOVIMENTO ................................................................................ 5.2.1 La portata e l equazione di continuità ................................................ 5.2.2 La viscosità ........................................................................................... 5.2.3 Moto laminare e turbolento ................................................................ 122 122 125 127 5.3 DINAMICA DEI LIQUIDI IDEALI ...................................................................... 129 5.4 I LIQUIDI REALI E LE DISSIPAZIONI .................................................................. 5.4.1 La determinazione delle perdite di carico continue ........................... 5.4.2 Le perdite localizzate ........................................................................... 5.5 MISURA DELLE PORTATE ................................................................................... 132 134 139 141 Glossario ...................................................................................................................... Esercizi .......................................................................................................................... 146 147 6. Il trasporto dei liquidi ..................................................................................................... 157 6.1 LA PREVALENZA ....................................................................................................... 159 6.2 CLASSIFICAZIONE E CAMPI D IMPIEGO DELLE POMPE ................................. 162 6.3 POMPE CENTRIFUGHE ....................................................................................... 164 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 Aspetti costruttivi ............................................................................... Cavitazione e NPSH ............................................................................. Curve caratteristiche ........................................................................... Installazione e regolazione delle pompe centrifughe ........................ 164 168 173 178 6.4 POMPE VOLUMETRICHE .................................................................................... 6.4.1 Pompe volumetriche alternative ......................................................... 6.4.2 Pompe volumetriche rotative .............................................................. 180 181 184 6.5 POMPE PER APPLICAZIONI PARTICOLARI ....................................................... 187 Glossario ...................................................................................................................... Esercizi .......................................................................................................................... 190 191 7. Stoccaggio e linee di trasporto dei fluidi ........................................ 199 7.1 STOCCAGGIO DEI FLUIDI ................................................................................... 7.1.1 Sollecitazioni dei serbatoi ................................................................... 7.1.2 Spessore dei serbatoi ........................................................................... 7.1.3 Serbatoi atmosferici ............................................................................ 7.1.4 Serbatoi in pressione ........................................................................... 7.1.5 Gasometri ............................................................................................. 7.1.6 Stoccaggi refrigerati ............................................................................ 7.1.7 Dispositivi ausiliari e accessori dei serbatoi ....................................... 201 203 208 210 212 215 216 219 7.2 TUBAZIONI, ELEMENTI DI LINEA, VALVOLE ................................................... 223 27/04/12 12.12 

“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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