Технология получения смеси солей карбоновых кислот и олигоглицеринов из возобновляемого сырья растительного происхождения в турбулентном трубчатом реакторе

Объекты исследования: триглицериды карбоновых кислот растительного происхождения. Цель: Разработка научно обоснованного подхода и аппаратурного оформления процесса щелочного гидролиза триглицеридов карбоновых кислот растительного происхождения в условиях интенсивных деформаций реакционной смеси для получения органических продуктов и композиционных составов на их основе в качестве анионных поверхностно-активных веществ. Методы исследования: состав продуктов реакции определялся методом матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации MALDI, агломерация мицелл в растворе с использование дифракционного лазерного гранулометрического анализатора SHIMADZU модели SALD-7101, тестирование динамической вязкости и напряжение сдвига водных растворов производились на реометре HaakeMarsIII, измерения угла смачивания выполнялись на приборе DSA (dropshapeanalyzer) от Kruss с термоячейкой, определение набухания глин проводилось на приборе Жигача-Ярова, фильтрационные эксперименты проводились на оборудовании «УИПК-2М», «УИК-6» и др. Расчет характеристик потока в реакторе проводился в ANSYS Flow, анализ физико-химических особенностей получаемой эмульсии осуществлялся в открытой вычислительной платформе OpenFoam, оптимальные технологические схемы разработаны в Aspen HYSYS ProcessModeling, периметр капель измеряли при помощи программы с открытым исходным кодом для анализа изображений ImageJ. В ходе работы обосновано научно технологическое решение проблемы получения комплексного ПАВ из растительного сырья в режиме интенсивных потоковых деформаций и ПАВ-полимерных композиций на их основе с добавлением водорастворимых полимеров, сущность которого и основное отличие от классической технологии производства заключается в формировании высокоразвитой межфазной поверхности, снимающее диффузионные ограничения и приводящее к переходу условий протекания химической реакции в область, близкой к кинетической, существенно интенсифицируя реакцию и позволяя получать новые продукты – олигоглицерины, наличие которых существенно влияет на коллоидно-химические свойства получаемых составов. Применение физико-химических и технологических принципов реализации процесса щелочного гидролиза триглицеридов растительного сырья в режиме турбулентного потока позволило создать высокопроизводительную, безотходную, экологически безопасную и компактную технологию производства анионных ПАВ с высокой удельной производительностью и низкой металлоемкостью.