Insegnamento ENERGIA DA BIOMASSE E RIFIUTI

Corso
Ingegneria meccanica
Codice insegnamento
A002359
Curriculum
Energia
Docente
Francesco Fantozzi
Docenti
  • Francesco Fantozzi
Ore
  • 64 ore - Francesco Fantozzi
CFU
8
Regolamento
Coorte 2020
Erogato
2021/22
Attività
Affine/integrativa
Ambito
Attività formative affini o integrative
Settore
ING-IND/08
Tipo insegnamento
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
Italiano
Contenuti
Impianti di potenza e possibilità d'impiego con biomasse e rifiuti, caratterizzazione materia prima, filiera di approvvigionamento, combustione diretta, produzione ed impiego di biofuels solidi (char, cippato, pellet), liquidi (biodiesel, bioetanolo, bioolio, olii vegetali) e gassosi (biogas, synags e pyrogas) formazione ed abbattimento di NOX-SOX-CO-VOC-metalli, diossine e particolato
Testi di riferimento
appunti dalle lezioni - dispense a cura del docente
Obiettivi formativi
Acquisire metodologie e strumenti di calcolo di base per l'analisi e la progettazione di impianti di conversione energetica alimentati a biomasse e rifiuti e dei relativi sistemi di abbattimento delle emissioni in aria.
Prerequisiti
Macchine e impianti industriali
Metodi didattici
Lezioni frontali - progettazione preliminare dei componenti principali - esercizi numerici. Per gli studenti interessati sono organizzate visite and impianti di conversione energetica funzionanti a biomasse, rifiuti e altri combustibili solidi.
Altre informazioni
n.d.
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica consiste nello svolgimento di una tesina progettuale o sperimentale in laboratorio ed in una prova orale di verifica

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Richiami di termodinamica - Cicli di potenza ed effetti termodinamici - Caratteristiche impiantistiche, prestazioni e possibilità di impiego di biomasse e rifuti come combustibili per Ciclo Rankine, Ciclo Joule - Cicli Otto e Diesel- Cicli Stirling ed Ericsson -rifiuti - Cicli combinati gas vapore - Celle a combustibile

Il problema energetico ed i consumi - l'effetto serra - le fonti rinnovabili,

Biomasse e rifiuti - definizioni e caratterizzazione materie prime - Determinazione sperimentale delle caratteristiche energetiche di biomasse selezionate - filiera e processi di conversione,

Processi termochimici di conversione - Combustione - Calcolo dell'aria primaria e secondaria, dei prodotti di combustione, temperatura adiabatica di fiamma - Tipologia di impianti per combustione di solidi - Impianti a griglia e a letto fluido, Teoria di Karman e Kozeny ed Ergun - Velocità terminale - Generatori di calore - Progettazione preliminare di impianto a combustione esterna da 1 MW, reti di scambiatori e pinch point -
Gassificazione - Introduzione e Cenni storici - termodinamica e cinetica - reattori - IGCC - Integrazione con motori - Soluzioni commerciali,
Pirolisi - Introduzione e cenni storici . termodinamica e cinetica - driving forces - tipoligie e reattori - soluzioni commerciali

Processi fisico-chimici - Estrazione di olii, transeseterifcazione, biodiesel, processo e bilanci di maasa ed energia - Fischer Trospch, Colture energetiche, bilanci di massa ed energia, colture erbacee ed arboree, colture per bioetanolo, biodiesel,

Processi biochimici - Digestione anaerobica - Analisi del processo - bilanci di massa ed energia - impiantistica - caratterizzazione Biogas, Gas di discarica
Fermentazione - Bioetanolo - analisi del processo - bilanci di massa ed energia - impiantistica - caratterizzazione bioetanolo

Impianti per l'abbattimento delle emissioni - Formazione specie inquinanti e sistemi di abbattimento per Monossido di carbonio - NOx - Gas acidi, - Particolato - metalli pesanti, - Diossine e furani - COV - Dimensionamento di un ciclone, Dimensionamento di uno scrubber
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