UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA FACOLTÀ DI INGEGNERIA. Regolamento didattico di CdS Corso di Laurea in INGEGNERIA CHIMICA

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1 1. Classe di appartenenza UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA FACOLTÀ DI INGEGNERIA Anno Accademico Allegato n. 6 alla Delibera n. 45 del C.d.F. del 26/2/2001 Regolamento didattico di CdS Corso di Laurea in INGEGNERIA CHIMICA Il Corso di Studio appartiene alla Classe n. 10, lauree in "INGEGNERIA INDUSTRIALE", del D.M. 4 agosto 2000, S.O. n 170 G.U. del 19/10/2000 n Curricula offerti agli studenti Il Corso di Laurea in Ingegneria Chimica si articola in tre curricula (generale, ambientale e materiali) aventi 132 crediti a comune, intendendosi così orientare la preparazione degli allievi ingegneri alla conoscenza delle problematiche specifiche del settore industriale chimico, della gestione dell ambiente e della produzione e scelta dei materiali. 3. Elenco degli insegnamenti e delle altre attività formative a) Insegnamenti comuni a tutti i curricula 1. Matematica MAT/ Fondamenti chimici delle tecnologie I CHIM/07 12* 3. Fondamenti chimici delle tecnologie II CHIM/ Istituzioni di matematiche MAT/ Fisica generale FIS/ Termodinamica dell ingegneria chimica ING-IND/ Scienza e tecnologia dei materiali ING-IND/ Sistemi energetici ING-IND/ Disegno tecnico industriale ING-IND/15 6** 10. Impianti chimici I ING-IND/ Meccanica dei solidi ICAR/ Economia e gestione aziendale ING-IND/ Elettrotecnica ING-IND/31 6 * di cui 3 di laboratorio chimico ** di cui 2 di laboratorio per l acquisizione di abilità informatiche professionalizzanti specifiche b1) Insegnamenti specifici per il curriculum generale g1 Principi di ingegneria chimica ING-IND/24 9 g2 Fondamenti di chimica industriale e chimica industriale inorganica ING-IND/27 12 g3 Fondamenti di ingegneria delle reazioni chimiche (1) ING-IND/24 6 g4 Chimica industriale organica ING-IND/27 6 g5 Strumentazione e controllo dei processi chimici e impianti chimici II ING-IND/26, ING- 6+6 IND/25 (1) modulo costituente un insegnamento integrato con il modulo, comune a tutti i curricula, Impianti chimici I. b2) Insegnamenti specifici per il curriculum ambientale a1 Principi di ingegneria chimica ambientale ING-IND/24 12 a2 Istituzioni di biochimica e processi biologici industriali AGR/15, ING-IND/ a3 Strumentazione e controllo dei processi chimici (2) ING-IND/26 6 1

2 a4 Impianti chimici per la tutela dell ambiente e ingegneria chimica ambienta ING-IND/25 12 a5 Chimica industriale ING-IND/27 6 (2) modulo dell insegnamento integrato g5 del curriculum generale. b3) Insegnamenti specifici per il curriculum materiali m1 Principi di ingegneria chimica ING-IND/24 9 m2 Materiali metallici e Corrosione e protezione dei materiali metallici ING-IND/21 12 m3 Laboratorio di scienza e tecnologia dei materiali e ING-IND/22, Laboratorio di corrosione e protezione dei materiali IND/21 ING- 3+3 m4 Materiali polimerici e biomateriali ING-IND/22, ING- 6+6 IND/34 m5 Chimica industriale ING-IND/27 6 c) Attività a scelta dello studente (12 CFU per i curricula generale e materiali e 9 CFU per il curriculum ambientale) Il Consiglio di Corso di Laurea consiglierà, nella sua programmazione annuale, orientamenti organizzati in collaborazione con enti del mondo industriale e finalizzati all acquisizione di specifiche competenze professionali e all inserimento degli allievi nel mondo del lavoro. d) Conoscenza della lingua inglese (3 CFU) e) Tirocinio o attività finalizzata alla acquisizione di competenze professionali (9 CFU) f) Prova finale (6 CFU) 4. Obiettivi formativi e propedeuticità degli insegnamenti e delle altre attività formative MATEMATICA Obiettivi: Mettere in grado gli studenti di applicare i concetti indicati. Alla fine dell insegnamento gli studenti dovranno essere in grado di risolvere esercizi connessi con lo studio di funzioni di una o più variabili e con il calcolo di integrali. FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE I Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire nozioni utili per: comprensione della struttura della materia a livello molecolare ed alla sua correlazione con le proprietà in massa; impostazione di bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari; comprensione dei parametri e leggi fondamentali che regolano i cambiamenti di stato della materia; comprensione delle leggi che regolano la conversione dell energia chimica in energia termica ed energia elettrica. L insegnamento comprende 3 CFU di attività di laboratorio chimico in cui gli allievi potranno realizzare semplici esperienze sulle principali classi di reazioni e sperimentare alcune tecniche analitiche. FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE II Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire elementi fondamentali di semantica chimica e reattività di composti organici come propedeutici a diversi insegnamenti caratterizzanti il Corso di Laurea. ISTITUZIONI DI MATEMATICHE Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire agli allievi una cultura di base riguardante la geometria, il calcolo numerico e il calcolo delle probabilità. Pur nel rispetto del dovuto rigore delle definizioni e delle metodologie presentate, l insegnamento avrà un taglio applicativo. I contenuti e la struttura didattica dell insegnamento dovranno consentire agli allievi di trovarsi a loro agio con le procedure matematiche che più comunemente si riscontrano nelle discipline nell ambito del Corso di Laurea. Contestualmente agli argomenti trattati saranno forniti alcuni elementi di informatica di base al fine di una loro più facile applicazione computerizzata. FISICA GENERALE Obiettivi: Introdurre i concetti di base della fisica classica, limitatamente alla meccanica e all elettromagnetismo. Fornire agli studenti l approccio fisico per la soluzione di problemi e le basi per la comprensione delle importanti applicazioni dei principi della fisica che inevitabilmente incontreranno nel seguito degli studi e nella professione. TERMODINAMICA DELL INGEGNERIA CHIMICA Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire agli allievi la capacità di applicare i principi di conservazione di massa ed energia ed il secondo principio delle termodinamica alle operazioni dell industria chimica. 2

3 SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI Propedeuticità: Fondamenti chimici delle tecnologie I Obiettivi: Fornire, in un approccio unitario, le nozioni di base per la comprensione del comportamento chimico e fisico e meccanico dei materiali di prevalente interesse per l ingegneria chimica e per una loro corretta selezione. Fornire le basi per la comprensione dei fenomeni di deterioramento e corrosione dei materiali. SISTEMI ENERGETICI Propedeuticità: Termodinamica dell ingegneria chimica Obiettivi: L insegnamento si propone di far acquisire agli allievi: la conoscenza delle caratteristiche dei principali sistemi energetici, dei principi di funzionamento delle macchine che costituiscono tali sistemi e delle loro prestazioni energetiche; la capacità di scelta del sistema di conversione dell energia più adatto a soddisfare le specifiche richieste degli utilizzatori, per il migliore sfruttamento delle risorse energetiche disponibili; la capacità di calcolo delle prestazioni energetiche ed exergetiche, nonché dei relativi coefficienti di prestazione dei sistemi energetici e dei loro componenti principali. DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE Obiettivi: L insegnamento si propone di far acquisire agli allievi gli strumenti di base per la lettura e comprensione della documentazione progettuale tecnica nel campo dell ingegneria industriale, con particolare riferimento alla documentazione grafica. A questo scopo fornisce nozioni sui metodi di rappresentazione grafica e sulle relative norme applicative, nonché le informazioni e le modalità di rappresentazione circa le principali componenti meccaniche unificate utilizzate nell ambito dell impiantistica chimica. L insegnamento prevede altresì un laboratorio CAD (cui si associano 2 crediti) per l acquisizione di abilità informatiche specifiche. IMPIANTI CHIMICI I Propedeuticità: Principi di ingegneria chimica Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire agli allievi sia le nozioni fondamentali sia gli strumenti per la piena comprensione dei fenomeni fisico-chimici che avvengono in apparecchiature di scambio termico, distillazione e assorbimento. Si dà particolare risalto alle applicazioni industriali ed alle metodologie per la verifica del dimensionamento delle principali apparecchiature utilizzate nelle operazioni unitarie. MECCANICA DEI SOLIDI Propedeuticità: Matematica Obiettivi: L insegnamento ha l obiettivo di fornire i concetti di base dell equilibrio di un corpo elastico, soggetto a deformazioni infinitesime, trattando casi semplici di corpi continui e di serbatoi in pressione. Una volta acquisite le nozioni di deformazione e di tensione, l allievo imparerà a determinare la quota di deformazione pura e di spostamento rigido, l energia di deformazione, la sollecitazione in punto di un corpo continuo e sarà in grado di effettuare le verifiche di resistenza. ECONOMIA E GESTIONE AZIENDALE Obiettivi: Mettere in grado lo studente di affrontare, anche con strumenti informatici, problemi di carattere economico gestionale d impresa, di avere un quadro chiaro delle tecniche utilizzabili, nonché di comprendere le relazioni in atto nelle realtà in cui andrà ad operare. Lo studente dovrà anche essere in grado di analizzare la struttura organizzativa di un impresa, conoscerne le variabili ed i relativi parametri di progettazione. ELETTROTECNICA Propedeuticità: Fisica generale Obiettivi: L insegnamento si propone di dare allo studente le nozioni di base sulle metodologie generali per l analisi dei circuiti lineari e le nozioni generali per la comprensione delle macchine elettriche e dei dispositivi elettrici impiegati nei diversi settori dell ingegneria. PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA Propedeuticità: Termodinamica dell ingegneria chimica Obiettivi: L insegnamento si propone di porre gli allievi in grado di analizzare, con le metodologie appropriate, i fenomeni fisici rilevanti nei processi e nelle operazioni, funzionali alla individuazione di interventi operativi e/o progettuali. FONDAMENTI DI CHIMICA INDUSTRIALE E CHIMICA INDUSTRIALE INORGANICA Insegnamento integrato. Propedeuticità: Fondamenti chimici delle tecnologie I, Termodinamica dell ingegneria chimica Obiettivi: L insegnamento si propone di introdurre gli studenti alle principali tipologie dei processi chimici industriali e alla quantificazione delle correnti materiali ed energetiche (modulo a), nonché all interpretazione di alcuni processi 3

4 industriali inorganici alla luce delle conoscenze acquisite negli insegnamenti propedeutici (modulo b). a) Modulo "Fondamenti di chimica industriale" (6 CFU) Obiettivi: Il modulo di insegnamento si propone di introdurre gli studenti alla comprensione dei processi chimici sulla base degli aspetti termodinamici e sulle caratteristiche delle correnti trattate. b) Modulo "Chimica industriale inorganica" (6 CFU) Obiettivi Il modulo di insegnamento, attraverso lo studio dei più rilevanti processi industriali inorganici, fornisce agli studenti gli strumenti per affrontare in termini generali le problematiche comuni ai processi chimici. FONDAMENTI DI INGEGNERIA DELLE REAZIONI CHIMICHE Propedeuticità: Principi di ingegneria chimica Obiettivi: L insegnamento ha la finalità principale di fornire allo studente gli strumenti necessari ad effettuare l analisi dei reattori chimici nell industria di processo. Saranno evidenziati in modo particolare gli aspetti di gestione connessi alla ottimizzazione ed alla sicurezza dei reattori. CHIMICA INDUSTRIALE ORGANICA Propedeuticità: Fondamenti chimici delle tecnologie I, Fondamenti chimici delle tecnologie II Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fattori determinanti per la realizzazione di un processo dell industria chimica organica: analisi del mercato delle materie prime e dei prodotti; definizione delle operazioni chimiche e fisiche necessarie, comprese quelle di purificazione delle materie prime, degli intermedi e dei prodotti; impianti, strumentazioni. STRUMENTAZIONE E CONTROLLO DEI PROCESSI CHIMICI E IMPIANTI CHIMICI II Insegnamento integrato. Propedeuticità: Impianti chimici I Obiettivi: L insegnamento ha come finalità quella di fornire le conoscenze e gli strumenti necessari per la piena comprensione del funzionamento della strumentazione e controllo degli impianti industriali (modulo a) e del funzionamento degli stessi (modulo b). a) Modulo "Strumentazione e controllo dei processi chimici" (ING-IND/26) Obiettivi: Il modulo di insegnamento si propone di fornire allo studente gli strumenti fondamentali per l analisi degli schemi di controllo dei processi chimici e per la scelta dei componenti principali. Esempi di schemi di regolazione di impianti industriali permetteranno di familiarizzare con le problematiche incontrate nella gestione degli impianti chimici. b) Modulo "Impianti chimici II" (ING-IND/25) Obiettivi: Il modulo di insegnamento si propone di fornire gli strumenti necessari per la comprensione di Flow-sheet e P&I ed i fondamenti metodologici per l analisi degli impianti industriali. Gli allievi sono chiamati ad acquisire una mentalità impiantistica, sensibilizzandosi alle complesse problematiche relative alla gestione degli impianti dell industria di processo. PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE Propedeuticità: Termodinamica dell ingegneria chimica Obiettivi: 1) fornire allo studente una visione unitaria dei fenomeni di trasporto di massa, energia e quantità di moto; 2) insegnare a formulare e risolvere problemi concreti di fluidodinamica, trasporto di calore e di massa, con enfasi particolare dedicata ai problemi ambientali. ISTITUZIONI DI BIOCHIMICA E PROCESSI BIOLOGICI INDUSTRIALI Insegnamento Integrato. Propedeuticità: Fondamenti chimici delle tecnologie I, Fondamenti chimici delle tecnologie II Obiettivi: L insegnamento ha come obiettivo di fornire le basi per la comprensione dei processi biologici ambientali ed industriali (modulo a), nonché di illustrare le particolarità di apparecchiature e processi industriali basate su sistemi biologici, fornendo esempi ed applicazioni principalmente orientate al campo ambientale (modulo b). a) Modulo "Istituzioni di biochimica" (AGR/15) Obiettivi: Il modulo di insegnamento è finalizzato alla acquisizione delle conoscenze di base della biochimica e dei processi chimici in sistemi biologici (alfabetizzazione biologica). b) Modulo "Processi biologici industriali" (ING-IND/27) Obiettivi: Il modulo di insegnamento si propone di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei processi industriali operanti con matrici biologiche, con specifico riferimento al campo ambientale. IMPIANTI CHIMICI PER LA TUTELA DELL AMBIENTE E INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE Insegnamento Integrato Propedeuticità: Impianti chimici I Obiettivi: L insegnamento integrato si propone di fornire conoscenze su processi ed impianti per la tutela dell ambiente 4

5 e la gestione degli effluenti. In particolare saranno trattati processi ed impianti per lo smaltimento e la termovalorizzazione di residui solidi (modulo a), nonché per il trattamento di effluenti liquidi e gassosi (modulo b). a) Modulo "Impianti chimici per la tutela dell ambiente" (6 CFU) Obiettivi: Fornire conoscenze adeguate per la gestione di processi ed impianti di smaltimento, termovalorizzazione e recupero energetico da rifiuti solidi e biomasse nonchè su processi ed impianti per il trattamento e il riutilizzo di rifiuti pericolosi e la tutela delle risorse ambientali. b) Modulo "Ingegneria chimica ambientale" (6 CFU) Obiettivi: Fornire conoscenze adeguate per la gestione di processi ed impianti di trattamento di effluenti liquidi e gassosi. MATERIALI METALLICI E CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI METALLICI Insegnamento Integrato Propedeuticità: Scienza e tecnologia dei materiali Obiettivi: L insegnamento fornisce allo studente gli elementi essenziali della scienza e tecnologia dei materiali metallici sia per quanto concerne la microstruttura, le proprietà ed i trattamenti termomeccanici (modulo a), sia per quanto riguarda i fenomeni di corrosione e protezione (modulo b). a) Modulo "Materiali metallici" (6 CFU) Obiettivi: Fornire le conoscenze fondamentali dei fattori metallurgici che determinano le proprietà fisiche e meccaniche dei materiali metallici. Permettere una corretta scelta dei materiali metallici assicurando un bilancio ottimale tra costi e prestazioni. b) Modulo "Corrosione e protezione dei materiali metallici" (6 CFU) Obiettivi: Fornire le nozioni di base sui meccanismi di funzionamento della corrosione ad umido ed a secco dei materiali metallici. Mettere in grado gli allievi di pervenire ad una selezione dei materiali in funzione delle specifiche applicazioni e degli opportuni metodi di protezione. LABORATORIO DI SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI E LABORATORIO DI CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI Laboratorio Integrato Obiettivi: L attività di laboratorio tende a familiarizzare gli studenti con le più comuni tecniche di indagine e controllo dei materiali (modulo a) e del loro comportamento elettrochimico e corrosionistico (modulo b). a) Laboratorio di "Scienza e tecnologia dei materiali" (ING-IND/22) Obiettivi: Acquisizione di una conoscenza di base dei principali metodi di indagine strutturale e di prova dei materiali anche con riferimento alle normative internazionali. b) Laboratorio di "Corrosione e protezione dei materiali" (ING-IND/21) Obiettivi: Familiarizzare gli studenti con le tecniche di misura e le metodologie elettrochimiche per l analisi del comportamento corrosionistico delle leghe di interesse per l industria chimica. MATERIALI POLIMERICI E BIOMATERIALI Insegnamento Integrato Propedeuticità: Scienza e tecnologia dei materiali Obiettivi: L insegnamento sviluppa le nozioni fondamentali di scienza dei materiali con un particolare interesse per i materiali polimerici per applicazioni tecnologiche (modulo a) e per i materiali per applicazioni biomediche (modulo b). a) Modulo "Materiali polimerici" (ING-IND/22) Obiettivi: Fornire allo studente le nozioni fondamentali per la comprensione del comportamento chimico, fisico e meccanico dei materiali polimerici in relazione alla composizione, microstruttura e condizioni di lavorazione e uso. b) Modulo "Biomateriali" (ING-IND/34) Obiettivi: Fornire allo studente le nozioni essenziali al corretto uso dei vari materiali nello specifico contesto biomedico e consentire la progettazione ottimale di apparecchiature biomedicali e di protesi. CHIMICA INDUSTRIALE Propedeuticità: Fondamenti chimici delle tecnologie I, Fondamenti chimici delle tecnologie II Obiettivi: L insegnamento si propone di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fattori determinanti per la realizzazione dei processi chimici e di produzione dei materiali. CONOSCENZA DELLA LINGUA INGLESE Il Corso di Laurea recepisce quanto previsto al punto n. 6 della Parte A del Regolamento Didattico di Facoltà. TIROCINIO o ATTIVITÀ FINALIZZATA ALL ACQUISIZIONE DI COMPETENZE PROFESSIONALI Propedeuticità: tutte le attività formative previste dai primi due anni di corso. Lo scopo di questa attività formativa è quello di consentire allo studente l applicazione delle competenze acquisite, in forma autonoma e creativa, a problematiche di interesse applicativo ed industriale. Lo studente può optare tra il tirocinio e lo svolgimento di una attività applicativa di natura professionale. 5

6 Il tirocinio prevede la permanenza e lo svolgimento di mansioni operative in un ambiente in cui si svolgano attività connesse alla professione di Ingegnere Chimico, per un periodo congruo con il numero di crediti a disposizione. I tirocinio deve sviluppare tematiche approvate dal Consiglio di Corso di Studio e può essere svolto presso aziende, associazioni o enti operanti nei campi di interesse dell Ingegneria Chimica. A tale scopo, il Corso di Studio favorisce la promozione di appositi accordi e convenzioni e predispone annualmente un piano dell offerta dei tirocini disponibili. L attività applicativa può consistere in un lavoro professionale su di un qualsiasi tema di interesse per l Ingegneria Chimica (ad esempio: di tipo sperimentale, progettuale, processistico, organizzativo, impiantistico, etc.), che può essere anche concordato con aziende, associazioni ed enti esterni al mondo accademico. Il tema deve essere preventivamente approvato dal Consiglio di Corso di Studio e richiedere, per lo svolgimento, un impegno congruo con il numero di crediti a disposizione. Il lavoro può essere in particolare svolto presso i laboratori didattici e scientifici dell Ateneo. PROVA FINALE La prova finale ha la finalità di consentire una valutazione del grado di maturità tecnica e di autonomia operativa in campo professionale raggiunta dall allievo. Essa consiste nella esposizione e discussione di un elaborato scritto o di un progetto che riassuma i risultati del lavoro condotto dallo studente nell ambito di un tirocinio in aziende o laboratori di ricerca, oppure nello svolgimento di un tema assegnato, di complessità adeguata al numero di crediti a disposizione. Lo studente svolgerà il lavoro con la supervisione di uno o più tutori, tra i quali almeno un docente appartenente al Corso di Laurea. Nella valutazione della prova finale sarà presa in considerazione, oltre la qualità del lavoro svolto, la capacità di sintesi e la qualità della presentazione (in forma scritta ed orale) delle attività svolte. 5. Degli esami e delle altre verifiche di profitto Ciascun insegnamento si conclude con un esame finale, che prevede una eventuale prova scritta e una prova orale. Possono essere svolte, durante il periodo in cui si svolge l insegnamento, prove in itinere, che contribuiscono alla valutazione finale. Per le attività di laboratorio l accreditamento dei CFU corrispondenti avverrà previa valutazione positiva da parte del docente. Il tirocinio, su un argomento preventivamente approvato dal Presidente del Corso di Laurea, viene valutato da una commissione di cui è componente il docente responsabile di questa attività. L elaborato finale, svolto sotto la guida di un docente del Corso di Laurea, su un argomento preventivamente approvato dal Presidente del Corso di Laurea stesso, viene esaminato dalla Commissione di Laurea, e concorre a determinare il voto finale. 6