Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
AY
Ao Yang
Author with expertise in State-of-the-Art in Process Optimization under Uncertainty
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(20% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
32
/
i10-index:
58
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A different strategy to reduce energy consumption for designing heterogeneous decanter-assisted advanced pressure-swing distillation process

Shirui Sun et al.Jan 1, 2025
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.
0

A Quest To Find a New Reactant To Replace Ethylene Oxide in Reactive–Extractive Distillation for Ternary Azeotropic Separation

I Wiratama et al.Jan 16, 2025
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 Ã— 108 $ a–1, which was 4.5 and 4.49% higher than those of TCED with glycerol and TCED with DMSO, respectively.