Volume 3
Tecnologie chimiche industriali
Silvestro Natoli, Mariano Calatozzolo
Edisco

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Descrizione

Le nuove indicazioni ministeriali dell’indirizzo “Chimica, Materiali e Biotecnologie” articolazione “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:
  • 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;
  • 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.

Indice

1. Il controllo automatico nei processi chimici11.1 Premessa41.2 Il comportamento dei processi71.3 Il regolatore nei sistemi di controllo251.4 Il processo regolato in retroazione421.5 Altri metodi di regolazione561.6 Il problema della regolazione multivariabile e la scelta del sistema di regolazione651.7 Il controllo dei processi discontinui (batch)67Glossario76Esercizi812. Le basi chimico-fisiche delle operazioni unitarie: equilibri liquido-vapore892.1 Equilibrio liquido-vapore nei sistemi ad un componente912.2 Grandezze parziali molari952.3 Equilibrio liquido-vapore per i sistemi a due componenti1002.4 La legge di Raoult e i diagrammi di equilibrio liquido-vapore1022.5 Le deviazioni dal comportamento ideale1132.6 Gli equilibri gas-liquido116Glossario120Esercizi1213. La distillazione1253.1 Aspetti generali della distillazione1273.2 La rettifica continua1283.3 I bilanci di materia1303.4 Determinazione degli stadi con il metodo Mccabe e thiele1323.5 Tipi di piatti1573.6 Efficienza della colonna e calcolo degli stadi reali1613.7 Diametro della colonna1623.8 Colonne a riempimento1673.9 Distillazione flash1693.10 Distillazione discontinua1723.11 Stripping1753.12 Distillazione estrattiva1813.13 Distillazione azeotropica1823.14 Distillazione in corrente di vapore1853.15 Il controllo di processo nella distillazione188Glossario194Esercizi1954. Assorbimento e strippaggio2034.1 Aspetti generali dell'assorbimento e dello strippaggio2054.2 Le equazioni di trasferimento di materia2074.3 Il dimensionamento delle colonne di assorbimento2134.4 Le colonne di assorbimento2204.5 Assorbimento chimico2224.6 Il controllo automatico223Glossario225Esercizi2265. L'estrazione liquido-liquido2335.1 Principali impieghi dell'estrazione liquido-liquido2365.2 L'equilibrio di ripartizione e lo stadio d'equilibrio2375.3 Modalità di conduzione dell'estrazione2375.4 Il coefficiente di ripartizione e la legge di nernst2385.5 Sistemi a completa immiscibilità tra solvente e diluente2395.6 Estrazione a stadio singolo2405.7 Estrazione a stadi multipli a correnti incrociate2455.8 Estrazione a stadi multipli in controcorrente2505.9 Il trasferimento di massa nell'estrazione liquido-liquido2555.10 Stadi ideali e stadi reali2605.11 Scelta del solvente2635.12 Le apparecchiature d'estrazione2645.13 Schemi di processo e di controllo273Glossario276Esercizi2786. L'estrazione solido-liquido (lisciviazione)2836.1 Principali impieghi dell'estrazione solido-liquido2856.2 Meccanismo dell'estrazione solido-liquido2866.3 Fattori che influenzano il processo2876.4 Bilancio di massa nell'estrazione solido-liquido2886.4.1 Resa d'estrazione2906.5 Diagrammi ternari delle concentrazioni per l'estrazione solido-liquido2906.6 L'equilibrio nell'estrazione solido-liquido2946.7 Determinazione del numero di stadi ideali3006.8 Le apparecchiature per l'estrazione solido-liquido3096.9 L'estrazione con solventi in condizioni supercritiche3186.10 Aspetti economici327Glossario328Esercizi3297. Petrolio, energia e materiali3397.1 Lo sviluppo dell'industria petrolifera3417.2 L'origine del petrolio e la formazione dei giacimenti3457.3 Caratterizzazione del grezzo3507.4 Caratteristiche ed impieghi dei prodotti petroliferi3557.5 Aspetti generali della lavorazione del petrolio3647.6 I trattamenti preliminari3677.7 Il topping3687.8 Il vacuum3747.9 Le caratteristiche delle benzine3757.10 Il cracking catalitico a letto fluido3817.11 Il reforming catalitico3907.12 Alchilazione3957.13 Isomerizzazione3977.14 Produzione di mtbe3997.15 Processi di raffinazione4017.16 Altre operazioni di conversione4037.17 I processi petrolchimici4067.18 La produzione di olefine leggere4097.19 Il frazionamento dei c44157.20 Produzione di butadiene4167.21 Estrazione degli aromatici4187.22 Il trattamento dei reflui liquidi419Glossario4238. I processi di polimerizzazione4258.1 Le poliolefine4278.2 I poliesteri4558.3 Il polistirene4628.4 Il polivinilcloruro4638.5 Polimeri per le alte temperature465Glossario4729. Princìpi di biotecnologia4759.1 Lo sviluppo delle biotecnologie4779.2 Ambiti applicativi delle biotecnologie4799.3 Operazioni e processi unitari nelle bioproduzioni4839.4 Operazioni a monte4849.5 Proprietà dei microrganismi4909.6 Enzimi e tecniche di immobilizzazione5029.7 Reattori e sistemi di controllo5069.8 Recupero dei prodotti510Glossario512Esercizi51310. Processi biotecnologici51510.1 Produzione di bioetanolo51710.2 Produzione di antibiotici52510.3 Produzioni di massa53310.4 La depurazione delle acque reflue53810.5 La produzione di biogas549Glossario558Appendici563Dizionario tecnico595Indice analitico597Bibliografia603Riferimenti605

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EditoreEdiscoPagine620

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