p O Departamento de Engenharia Química da LSU Cain recentemente completou uma jornada de vários anos com a instalação de suas novas colunas de destilação. A estrutura elevada consome dois andares do Patrick F. Taylor Hall e oferece aos alunos a oportunidade de trabalhar em um verdadeiro análogo comercial do mesmo equipamento que deverá operar quando entrarem no mercado de trabalho como engenheiros químicos. p "Este é o maior e mais avançado sistema de destilação que já vi em uma universidade, "disse John Flake, presidente do Departamento de Engenharia Química de Cain. "Temos dois diâmetros de 6 polegadas, Embalado com 20 pés de altura, colunas de parede de vidro que podem ser dispostas em configurações avançadas. Os alunos certamente podem ler sobre a destilação em um livro didático e problemas de trabalho, mas a experiência de operar um reboiler a vapor e separar produtos nesta escala é uma experiência muito mais significativa. As paredes de vidro também são muito importantes para visualizar o que está acontecendo dentro da coluna. "

p Muitos dos precursores de produtos comuns vêm através de colunas de destilação - embalagens de plástico, mochilas, detergentes, refrigerantes, até mesmo os precursores para fazer luzes LED, para citar alguns exemplos. Isso ocorre porque as reações químicas geralmente produzem mais de um produto, que então precisa ser separado ou purificado, e a destilação é o processo de separação mais comum.

p Em termos gerais, a unidade - que está localizada no Laboratório de Operações da Unidade Dow em Patrick F. Taylor Hall - separa os componentes, água e uma série de glicóis, em componentes puros ou quase puros pelas diferenças em sua pressão de vapor. Por exemplo, se uma mistura de 50 por cento de água e 50 por cento de glicol for alimentada na unidade, um fluxo de água "quase" pura é produzido do topo da torre e de glicol puro do fundo. Isso é feito aquecendo e vaporizando o material na parte inferior da torre e devolvendo uma parte dele de volta para a torre após ser resfriado e condensado.

p "Esta unidade não ficaria fora do lugar em uma instalação farmacêutica comercial ou de especialidades químicas que opera no mundo comercial, "disse John Pendergast, profissional-residente no Departamento de Engenharia Química de Cain. "É construído de acordo com essas especificações e critérios de design. Muito poucos alunos terão a capacidade de aprender, operar, e estudar a resposta de uma instalação [como a que temos aqui] que está muito próxima da operação unitária de destilação que domina o cenário de separação de nossa indústria. "

p Pendergast, que ingressou na faculdade em 2018 após uma carreira de mais de 40 anos na Dow Chemical, foi o principal designer das colunas de destilação e colocou seus anos de experiência na Dow neste projeto. Anteriormente, ele atuou na empresa como gerente de projeto ou engenheiro líder de processos em vários processos e fábricas em escala mundial, e a maior parte de sua carreira envolveu pesquisas em métodos de separação e a implementação de separações avançadas que reduzem o consumo de energia ou de capital, ou ambos.

p "O principal critério de design para a unidade foi / é a segurança dos alunos e dos habitantes de PFT, "Pendergast disse." Os recursos avançados desta unidade são que ela pode ser usada independentemente por dois grupos de graduação ao mesmo tempo, executando experimentos de destilação realistas que seriam vistos na indústria.

p "Além disso, esta unidade pode ser combinada com sequências de destilação avançadas que são mais eficientes em termos de energia. As unidades podem ser usadas em pesquisas para estudar métodos que melhorem nossa compreensão dessas sequências avançadas e possibilitem uma melhor compreensão e adoção de métodos de destilação que podem reduzir o consumo de energia em nossa indústria. "

p As colunas foram fabricadas no exterior pela empresa francesa Pignat, que fabrica equipamentos educacionais, bem como equipamentos de grande porte para empresas como L'Oreal e Michelin. Eles estavam originalmente programados para chegar ao PFT para montagem em abril deste ano; Contudo, a pandemia COVID-19 contribuiu para atrasos durante as diferentes fases do processo. No fim, Os representantes da Pignat, Regis Rodriguez e Mathias Fragola, junto com o representante da empresa nos EUA, Harold Sheppard, conseguiram chegar ao campus e iniciar o trabalho final na unidade.

p “Trabalhar com uma equipe internacional tem seus desafios, especialmente durante o COVID, "disse Thomas Schroeder, que supervisiona a operação das colunas como especialista em pesquisa no Laboratório de Operações da Unidade da Dow. "Envio de equipamentos para eles (ou seja, computadores, sensores, etc.) foi especialmente difícil, quando os bloqueios [começaram], estávamos tentando obter o equipamento que compramos para o projeto. Tivemos que fazer o [Teste de aceitação de fábrica] com zoom em vez de pessoalmente, devido a restrições de viagens. Dito isto, mantivemos a comunicação e garantimos que as colunas fossem feitas de acordo com nossas especificações. "

p Daqui para frente, Pendergast disse que o plano para a unidade é utilizar o equipamento em laboratórios de graduação neste outono; desenvolver projetos que possam apoiar o trabalho de pesquisa de graduação e pós-graduação; e buscar parceiros da indústria, bem como outras fontes, para obter financiamento para pesquisa de pós-graduação que apoiará pesquisas e publicações que promovam alunos em nível de graduação e pós-graduação.

p As colunas de destilação foram possíveis, em parte, por Bert S. Turner Endowment for Excellence in Engineering Education, Valero, and other donors and individuals.