Laboratorio di Controllo e Simulazione di Processo Chimico

Obiettivi del Laboratorio

• Studiare la dinamica dei reattori chimici in serie o Analizzare il comportamento dinamico di reazioni multistadio perfettamente miscelate. o Osservare l’evoluzione della conducibilità della soluzione lungo una serie di reattori. o Comprendere la relazione tra portata, tempo di residenza e conversione.
• Determinare i coefficienti di diffusione liquida e gassosa o Sperimentare con celle appositamente progettate per la diffusione in fase liquida (nido d’ape) e gassosa (tubo capillare riscaldato). o Acquisire abilità nel monitoraggio della diffusione in funzione del tempo mediante conduttivimetri e tecnologie digitali. o Analizzare l’effetto della temperatura, concentrazione e differenza di pressione sulla diffusione.
• Analizzare i fenomeni di miscelazione dei fluidi o Valutare l’efficacia della miscelazione in recipienti agitati, con giranti diverse e a varie velocità. o Studiare il comportamento della coppia motrice durante la miscelazione. o Monitorare visivamente e digitalmente l’omogeneizzazione del fluido in funzione dei deflettori.
• Approfondire il trasferimento di calore nei sistemi agitati o Misurare la temperatura dei fluidi all’interno di recipienti tramite serpentine riscaldate o raffreddate. o Calcolare la variazione della viscosità e le prestazioni del trasferimento termico. o Valutare l’impatto della temperatura su reazioni chimiche o mescolamento.

Finalità Didattiche

• Sviluppare una comprensione pratica e teorica della cinetica chimica e del trasferimento di massa attraverso simulazioni reali.
• Formare all’utilizzo di strumentazione di laboratorio avanzata : agitatori, conduttivimetri, sensori di temperatura, software di rappresentazione grafica.
• Favorire l’integrazione tra concetti di fisica, chimica e ingegneria in contesti applicativi.
• Sviluppare capacità di analisi sperimentale e interpretazione dati , anche con strumenti digitali e acquisizione automatica.
• Preparare lo studente al mondo dell’industria chimica e delle biotecnologie, dove miscelazione, diffusione e controllo termico sono processi fondamentali.

Conclusione

Il laboratorio consente agli studenti di affrontare un percorso completo e articolato sui principi fondamentali del trasferimento di massa e calore, reattività e miscelazione nei sistemi fluidi. Le attività permettono non solo l’osservazione qualitativa dei fenomeni, ma anche la raccolta e l’analisi quantitativa dei dati attraverso strumentazione avanzata e software professionali. Attraverso l’esecuzione di esperimenti su diffusione, conduzione, mescolamento e reazioni chimiche in serie, gli studenti sviluppano competenze trasversali utili sia per proseguire negli studi superiori che per affrontare contesti lavorativi in ambito industriale, ambientale e biotecnologico. Questa esperienza laboratoriale si configura dunque come un ponte tra la teoria e la pratica , promuovendo una formazione tecnica, scientifica e operativa di alto livello. Questa soluzione include sistemi tecnologici utili a favorire l’inclusione e le pari opportunità per l’uso di metodologie didattiche innovative. Pensata per promuovere un apprendimento attivo e collaborativo.