Progettazione e Sviluppo di un Impianto per la Produzione di Grafene presso Bedimensional S.p.A.

Abstract

Questa trattazione riguarda lo studio e la messa a punto di un nuovo impianto per produrre un materiale di nuova generazione: il grafene. Ho scelto questo durante il tirocinio presso l’azienda Bedimensional S.p.a, una ex start-up branca dall’IIT. Vedendo che si stava progettando un nuovo impianto produttivo a partire dalle fondamenta ho scelto di basare la mia tesi su questo studio visto anche l’interesse che si è sviluppato seguendo il corso di Impianti Meccanici tenutosi dal Prof. Giribone. L’azienda ha progettato tutto l’impianto di produzione formato da produttori di azoto, serbatoi di esfoliazione, produttori di acqua glicolata, spray dryer, scrubber, impianto antincendio e vari serbatoi di raccolta. Questa trattazione si concentrerà sull’analisi dello spray dryer, il macchinario che ha il compito di essiccare la soluzione di solvente più grafene per poter raccogliere il prodotto finale. La materia prima principale è la grafite che, unita al solvente scelto, viene esfoliata e trasformata in grafene, un materiale bidimensionale di grande innovazione e con caratteristiche meccaniche ed elettriche molto avanzate.

This dissertation deals with the study and fine-tuning of a new plant for producing a next-generation material: graphene. I chose this topic after accepting an internship proposal at the company Bedimensional S.p.A., an ex start-up offshoot of the IIT. Seeing that a new production plant was being designed from the ground up, I decided to base my thesis on this study, seeing the interest that arose from attending the Mechanical Plants course taught by Prof. Giribone.

The company designed the entire production plant, which includes nitrogen producers, exfoliation tanks, glycolated water producers, a spray dryer, scrubbers, a fire prevention system, and various collection tanks. This dissertation will focus on the analysis of the spray dryer, the machinery responsible for drying the solvent-graphene solution to collect the final product.

The main raw material is graphite, which, combined with the chosen solvent, is exfoliated and transformed into graphene, a two-dimensional material of great innovation with very advanced mechanical and electrical properties.