ТПУ разработал модель для повышения эффективности производства моющих средств

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали математическую модель, которая позволяет повысить эффективность производства ключевого компонента моющих средств — алкилбензолсульфоновой кислоты (АБСК). В статье, опубликованной в журнале Chemical Engineering Research and Design, исследователи подробно описали, как предложенный ими подход может повлиять на работу промышленных химических реакторов и снизить эксплуатационные затраты предприятий, пишет ТАСС.

Модель охватывает широкий спектр характеристик процесса сульфирования — основного метода получения АБСК, включая кинетику реакции, массо- и теплоперенос, а также изменения, происходящие в реакционной среде при её постепенной дезактивации. Учитывая накопление высоковязких побочных продуктов на внутренних поверхностях оборудования, что со временем нарушает технологический процесс, новая разработка позволяет точно определить оптимальные параметры для стабильной и чистой работы реакторов.

Спрос на АБСК и другие поверхностно-активные вещества (ПАВ) устойчиво растет благодаря их высокой биоразлагаемости и универсальности применения. Эти вещества используются не только в бытовых и промышленных моющих составах, но и в нефтехимии, текстильной, кожевенной, сельскохозяйственной и даже пищевой промышленности. При этом традиционные методы производства АБСК сопровождаются трудностями, связанными с необходимостью частой остановки оборудования на промывку и удаление накопившихся отложений, что снижает производительность и увеличивает затраты.

В отличие от упрощенных моделей, ранее применявшихся для описания процесса сульфирования, новая математическая модель, созданная в ТПУ, учитывает сложную многокомпонентную природу реакционной среды и динамические изменения в процессе. Её эффективность была проверена на действующем промышленном оборудовании. Применение модели в реальных условиях подтвердило её практическую ценность: удалось стабилизировать производство, сократить количество аварийных остановок и сохранить высокое качество конечного продукта.

По словам младшего научного сотрудника Ирэны Долгановой, модель можно адаптировать под различные типы алкилбензольного сырья, что делает её универсальным инструментом для оптимизации производства АБСК на разных предприятиях. Исследование выполнено в рамках государственного задания «Наука» при поддержке Минобрнауки РФ.