This study demonstrates the successful integration of process simulation using CHEMCAD into Sunway University's Chemical Engineering Thermodynamics curriculum, replacing the traditional lab sessions. This approach has two main benefits, i.e., it provides early exposure to process simulation software, bridging theory and practice, and it supports new chemical engineering programs where labs may not be fully operational. Aligned with Sunway University's commitment to innovative educational approaches, the impact of this integration on the students' learning experiences is evident through feedback collected from a comprehensive survey conducted with a group of seven students enrolled in Chemical Engineering Thermodynamics in April 2024. The survey's three sections gathered the students' perceptions, enjoyed aspects, challenges faced, and suggestions. Findings highlight the students' positive views on the integration, enhancing comprehension of thermodynamics concepts and real-world applications. They also recognized the value of hands-on simulation experience for essential process simulation skills. The students appreciated the practical relevance in highlighting thermodynamics' real-world importance. Challenges related to software access and technical issues were addressed, with planned improvements. The students expressed interest in deeper learning, including complex simulations, graphical representation use, and external resource access. While many found the integration effective, suggestions for more hands-on engagement and research resource access were noted.

In this work, we aim to explore the feasibility of integrating two strategies, i.e., (1) introducing a small quantity of solvent as a makeup stream and (2) employing a decanter, to develop an energy-efficient pressure swing distillation process for ternary azeotropic separation. The addition of a minor amount of solvent aims to facilitate the transition of the feed composition from outside the liquid–liquid equilibrium region to within it. This transition could enable the use of a decanter, thereby promoting a more energy-efficient separation process with reduced reliance on pressure-driven mechanisms. A systematic approach was proposed to explore this concept, involving the different thermodynamic features for conceptual design followed by process optimization and process evaluation. This approach was exemplified using a mixture containing chloroform, ethanol, and water. Two solvent and decanter-assisted triple-column pressure-swing azeotropic distillation (SD-TCPSAD) process were developed and evaluated against the conventional triple-column pressure swing distillation in terms of economic, energy, and environmental performance. Among the three configurations, SD-TCPSAD I exhibited the most favorable outcomes, achieving a 61 %, 69 %, and 67 % improvement in economic, energy, and environmental impact. These improvements were primarily attributed to the utilization of smaller column sizes, the utilization of different heating utilities, and a substantial decrease in overall energy consumption.

Reactive–extractive distillation (RED) is a hybrid process that combines reaction-driven and entrainer-based separations into a single unit. Over the years, it has been widely studied for separating water-containing ternary azeotropic mixtures, with all studies utilizing ethylene oxide (EO) as the reactant. However, EO is highly flammable, which poses a significant technical challenge for large-scale commercialization of the process. This study investigated the potential of glycidol as a new reactant in RED systems, offering an alternative to the commonly used EO. Glycidol is an organic compound having a molecule containing both epoxide and alcohol functional groups, and thus, it reacts with water to produce glycerol. Glycerol has been employed as an entrainer in various extractive distillation (ED) processes, particularly for the recovery of tetrahydrofuran (THF) and methanol (MeOH) from an azeotropic mixture of THF/MeOH/water, which served as the case study in this work. In this study, glycidol was utilized as the reactant in a double-column RED (DCRED) system to recover THF and MeOH from the wastewater. This configuration was evaluated and compared to triple-column ED (TCED) systems using glycerol and dimethyl sulfoxide (DMSO) as entrainers. To ensure a fair comparison, the design parameters of all configurations were optimized by using a genetic algorithm to maximize the total net revenue (TNR). The results demonstrated the superiority of DCRED with glycidol, achieving a total annual cost that was 25.3 and 17.3% lower than those of TCED with glycerol and TCED with DMSO, respectively. Additionally, DCRED with glycidol reached the highest TNR with the value of 9.371 × 108 $ a–1, which was 4.5 and 4.49% higher than those of TCED with glycerol and TCED with DMSO, respectively.

Abstract Silicomanganese (SiMn) slag is a by-product of ferromanganese and SiMn alloy production poses significant challenges in terms of environmentally sound disposal given its substantial volume. This brief review aims to assess the physicochemical attributes of SiMn slag and explore its potential applications in construction materials recycling. To accomplish this, we systematically evaluated 20 relevant articles, categorizing them into segments covering reutilization methods, key considerations, enhancement strategies, and the recent challenges and prospects associated with SiMn slag reutilization. Our analysis encompassed SiMn slags from five countries, revealing consistent chemical compositions characterized by SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MnO, MgO, FeO + Fe 2 O 3 , and K 2 O + Na 2 O at similar proportions. We identified two distinct types of SiMn slag, i.e., air-cooled and water-quenched, each possessing unique physical properties influencing their suitability for reutilization. SiMn slag has been successfully repurposed into various construction materials, including cement paste, mortar, concrete, alkali-activated matrices, bricks, backfill materials, Mn extracts, and binder/cement. Several critical factors must be considered when reutilizing SiMn slag in construction materials, including cooling methods, moisture content, particle size (fineness), equipment, energy requirements, and cost considerations. To enhance the reutilization process, we propose a structured approach consisting of four key steps, i.e., incoming waste assessment, pre-treatment, physical/chemical treatment, and product development. Furthermore, this review suggests several avenues for future research, including the development of industrial-scale recycling applications, exploring environmentally friendly landfilling methods for SiMn slag, and assessing the practicality and feasibility of SiMn-slag-based products in real-world construction projects.