Manizales, feb. 16 de 2015 - Agencia de Noticias UN- A través de modelación matemática, una investigación simula la operación del equipo reactor encargado de elaborar productos domésticos como jabón líquido o detergente, para darles mayor precisión.
Los productos de aseo personal y doméstico están hechos de un principio activo conocido como surfactante. Gracias a este, adquieren una textura viscosa y sirven para remover la grasa, limpiar impurezas y suavizar diferentes superficies.
La fabricación de estos agentes de limpieza depende en gran medida de equipos reactores encargados de someter los compuestos a diferentes temperaturas y procesos, para llevar a cabo una reacción química con la que se produce el jabón.
Sin embargo, algunas de estas técnicas pueden no ser tan precisas, lo que genera retrasos en las operaciones de las plantas, derrames por sobrecalentamiento del reactor y riesgos de seguridad en los operarios.
Se calcula que la capacidad de la industria de los surfactantes en el mundo supera las 20 millones de toneladas por año (que representan más de 58.000 millones de pesos al año). Asimismo, existen instaladas y funcionando alrededor de 1.000 plantas de este tipo.
Noel Andrés Gómez, ingeniero químico de la U.N. Sede Manizales, realizó, por medio de un modelo matemático, la simulación del reactor industrial de película descendente, uno de los equipos dispuestos para la creación de surfactantes.
Este reactor emplea una estructura de tubos verticales por los cuales fluye la película de líquido orgánico que se quiere obtener después de la reacción química. Se caracteriza por su alta velocidad y cambios bruscos de temperatura.
“En asocio con una empresa local, se vislumbró la utilidad de contar con una herramienta informática versátil que permita analizar las condiciones de operación del reactor y así evitar retrasos por posibles errores durante el proceso”, indica el ingeniero.
A través del programa de simulación computacional MATLAB, al modelo se le agregaron ecuaciones físicas con el fin de predecir con mayor precisión su comportamiento. De esta manera, se lograron porcentajes de error menores al 1 % en planta.
“Tuvimos en cuenta fenómenos físicos que en los modelos anteriores no se consideraron o venían de suposiciones erróneas. A partir de allí, simulamos los procesos de encendido y apagado del reactor y obtuvimos información más precisa desde un computador”, añade.
Con este modelo, se tienen mayores controles sobre las condiciones de operación y, por ende, menores errores de calidad, por lo que el producto no se saldrá de las especificaciones y será más preciso.
Cuando las temperaturas son muy altas, por ejemplo, el color de los jabones amarillos se torna negro, como si estuviera quemado. Con el modelo, se pueden predecir las condiciones necesarias de las zonas específicas del reactor para que el producto salga como debe.
“Este tipo de dispositivos siguen siendo materia de estudio en otros países. También son utilizados en la absorción de CO2, importante en la industria petrolera y en la reducción de efectos negativos en el ambiente”, finaliza el joven investigador.
(Por:Fin/MLIA/dmh/AC)