Наукова діяльність кафедри ІТПА у ХХ-тому столітті

З моменту заснування кафедри її педагогічна та наукова діяльність була прив’язана до загальної хімічної технології – одній з найбільш фундаментальних прикладних наук. Перший завідувач кафедри професор Максим Ісидорович Некрич є автором підручника з курсу загальної хімічної технології, а усього за своє життя опублікував близько 130-ти наукових праць. Дослідження, що виконувалися під  його керівництвом, впроваджені у промисловість – зокрема, процес механічного розливання каустику, одержання сірчистого заліза з піриту та ін.

Наступний завідувач кафедри – доктор технічних наук, професор Григорій Костянтинович Гончаренко – відомий учений у галузі дифузійних процесів та технології використання природного газу. Протягом своєї освітньо-наукової діяльності він опублікував понад 150 наукових праць. На початку 1960-х роках завідувач кафедри та його аспірантка, а у подальшому – професор кафедри А. П. Готлінська, створили нову теорію механізму масопередачі у системі «рідина–рідина» (теорія «пересольвації»), яка отримала широкий резонанс у нашій країні та за кордоном.

Протягом майже 30-ти років від дня заснування кафедри основними напрямками наукових робіт були математичне моделювання хіміко-технологічних процесів, розробка інтенсивних методів та обладнання масообмінних процесів.

З початку 1950-х років у зв’язку з розвитком атомної енергетики почали впроваджуватися у промисловість створені вченими кафедри нові процеси екстрагування (екстракція є одним із методів розподілу ізотопів урану і плутонію). Оцінка значного вкладу кафедри у науку у цій галузі відобразилась присвоєнням їй статусу «Харківської школи екстракції». Роботи з екстрагування проводились у системах «рідина–рідина», а також у системі «рідина-тверде тіло» (здебільшого рослинного походження).

У середині 1960-х років з ініціативи доцента, пізніше – доктора технічних наук, професора Віктора Івановича Коваленка на кафедрі почався розвиток нового наукового напрямку – математичного та комп’ютерного моделювання хіміко-технологічних процесів. Вперше в Україні на кафедрі хімічного профілю було створено лабораторію моделювання хіміко-технологічних процесів на аналогових обчислювальних машинах та відпрацьовано дисципліну «Моделювання хіміко-технологічних процесів».

Підсумком наукових досліджень професора Г. К. Гончаренка, його учнів та послідовників: професора А. П. Готлінської, у майбутньому – професорів університету І. С. Чернишова та В. О. Лещенка, доцентів В. Я. Шутєєва, В. П. Михайличенка та В. М. Солов’я, старших наукових співробітників С. В. Волювача, Г. А. Ободовського та ін. у галузі рідинної екстракції стали наступні розробки:

  • технологія очищення стічних вод промислових підприємств (Харківський завод транспортного машинобудування ім. Малишева, Рубіжанський хімкомбінат, Шебекінський хімкомбінат, нафтопереробні заводи Західної України, Башкирії, Східного Сибіру та ін.);
  • інтенсифікація екстракційної апаратури (створено нові типи екстракторів – шнекові, трубчасті, відцентрові та ін.);
  • удосконалення статичних змішувачів для гомогенізації рідких середовищ, які забезпечують оптимальне використання енергії, високу ефективність та продуктивність при мінімальних габаритах та простоті конструкції;
  • використання статичних змішувачів у схемах очищення промислових стоків від нафтопродуктів на низці машинобудівних заводів;
  • розділ низькомолекулярних кислот екстракційним методом (Шебекінський та Волгодонський хімічні комбінати);
  • інтенсивні методи процесів екстрагування (Бєлгородський вітамінний завод, Харківське фармоб’єднання «Здоров’я», Львівський фармзавод, харчові та фармацевтичні заводи України, Росії, Грузії).

Для виконання науково-дослідних робіт співробітники кафедри В. Ф. Воловод, О. Ю. Авербах, В. П. Задорожний та О. М. Нікітін створили лазерний доплерівський вимірювач швидкості, який був унікальним приладом для середини 1970-х років. За допомогою цього приладу було виконано фундаментальні дослідження гідродинамічних характеристик потоків у статичних змішувачах та пластинчастих теплообмінниках.

У галузі екстракції в системі «рідина–тверде тіло» професор Г. К. Гончаренко та його послідовники – старші викладачі, згодом професори університету Є. І. Орлова та І. О. Нечипоренко вперше здійснили якісне й математичне описання кінетики екстрагування, розробили методику моделювання, яка дозволяла отримувати надійні дані про швидкість і повноту екстракції. Вчені кафедри вперше запропонували використовувати ультразвук для інтенсифікації екстрагування лікарських речовин з рослинної сировини, розробили конструкції ультразвукових екстракторів, встановили параметри найбільш раціонального режиму процесу й отримали його математичний опис. Ними також створено оригінальний метод екстракції з тонкоподрібненого матеріалу й апарат для обробки такої сировини.

Метою досліджень твердофазної екстракції було вивчення особливостей витягування біологічно активних речовин з лікарської рослинної сировини та удосконалення екстракційного обладнання. За проектом, що розробили співробітники кафедри під керівництвом І. О. Нечипоренка, вперше в СРСР на заводі «Здоров’я» було створено екстракційну дільницю для переробки тонкоподрібненого листя подорожника.

Практичний інтерес викликали розроблені методи інтенсифікації процесу екстрагування у періодичних умовах. Так, вперше на основі вивченого ефекту впливу поперечної нерівномірності руху екстрагента й залежності його від напрямку і швидкості руху рідини через шар сировини у апараті було створено методику розрахунку промислового апарата з урахуванням поперечної нерівномірності. Наукові розробки в цій галузі впроваджені на Тбіліському, Ташкентському, Харківському та інших хіміко-фармацевтичних заводах, а також на харчових підприємствах України й Росії.

Дослідження з рідинної екстракції, які розпочав професор Г. К. Гончаренко, продовжив його учень – доцент І. С. Чернишов зі співробітниками (молодші наукові співробітники С. В. Прудиус та Т. І. Помазановська). Їхні наукові інтереси були пов’язані з вивченням статики складних екстракційних систем фармацевтичної промисловості, промисловості жирних кислот та інших галузей. Разом з вивченням статики процесу розроблялося принципово нове апаратурне оформлення екстракційних процесів, яке враховувало специфічні властивості фармацевтичних систем, а також термостабільних систем, які потребують максимального вкорочення часу контакту фаз.

При вивченні статики фармацевтичних екстракційних систем вперше у СРСР було успішно використано метод лабораторної імітації процесу, який дозволив значно скоротити терміни впровадження у виробництво нових лікарських препаратів, а на стадії проектування обирати оптимальну схему процесу й розраховувати усі його необхідні параметри. Результати розробок упроваджені на Харківських фармацевтичних підприємствах «Здоров’я» й «Червона зірка», Львівському та Дарницькому хімфармзаводах, Сімферопольському заводі ефірних масел, Шебекінському хімкомбінаті.

Паралельно на кафедрі виконувались наукові дослідження за іншими важливими для промисловості тематиками. Сумісно з УкрНДІХімМашем велися роботи з дослідження тепло- й масообмінних процесів і апаратів (доцент А. П. Готлінська):

  • дослідження тепло- та масообміну у апаратах з полімерних матеріалів, розробка й дослідження вітчизняних теплообмінників зі фторопласту;
  • глибоке концентрування розчинів у роторних тонкоплівкових апаратах для процесів сушіння продуктів органічного синтезу (Волзький завод органічного синтезу), упарювання тетрахлоридів титану з пульпи хлоридів металів й термічного знесолення стічних вод чорної металургії (Березніківський титано-магнієвий комбінат та ін.);
  • розробка та дослідження оптичного приладу типу «Ендоскоп», який дозволяє вести візуальний нагляд за процесами, які протікають у роторних апаратах, та визначати розмір окремих теплових зон;
  • розробка та дослідження високоефективних контактних елементів масообмінних колон – за результатами роботи було запропоновано якісно нову класифікацію контактних елементів за ознакою розподілу газових (парових) та рідинних потоків.

На основі цих та попередніх розробок означеного наукового напрямку була опублікована монографія «Контактные элементы массообменных колонн», за яку ВАК СРСР надав атестат професора керівнику досліджень доценту А. П. Готлінській.

Актуальними для хімічної промисловості дослідженнями – вивченням процесу каталітичного окислення аміаку киснем повітря на каталізаторах платинової групи, питаннями тривалості роботи таких каталізаторів та їх регенерацією – з 1940 по 1970 займалася доцент Катерина Гаврилівна Седашова.

Послідовниками ідей професора М. І. Некрича у галузі переробки сульфідних солей, що матеріалізовані у відповідних технологічних процесах, впроваджених на промислових підприємствах СРСР, були доцент В. Г. Новіков та старший науковий співробітник О. К. Бєляєв.

У різний час на кафедрі працювали такі визначні вчені університету, як завідувач кафедри автоматизації доктор технічних наук, професор В. Т. Єфімов, завідувач кафедри технології пластмас доктор технічних наук, професор І. М. Носалевич, доктор технічних наук, професор А. Н. Цейтлін, професор І. І. Литвиненко та ін.

З 1972-го року на кафедрі почав розвиватися науково-практичний напрямок з використання машин у харчовій технології. До групи вчених, які працювали за цією тематикою, входили старший науковий співробітник, згодом – доцент, професор, доктор технічних наук Ю. П. Кудрін, старші наукові співробітники Ю. А. Толчинський та В. К. Ложечник, науковий співробітник В. М. Геращенко, інженери О. І. Рустинова, Л. О. Купець, Ю. І. Черниш, Г. Д. Рєзніков.

Вони досліджували фізичне та математичне моделювання пресів гідродинамічної, теплової та механічної природи у каналах шнекових машин та висунули ідею, що у багатьох харчових технологіях ефективно використовувати двочерв’якові екструдери замість одночерв’якових. На цій основі було виконано розрахункові та проектні роботи зі створення двочерв’якових екструдерів великої потужності. Кінцевою метою робіт було переоснащення галузі переробки олійних матеріалів сучасними машинами.

Запропоновані Ю. П. Кудріним, Ю. А. Толчинським та В. М. Геращенко рішення в упорядкованому вигляді пізніше, на рубежі століть, вийшли за межі колишнього Радянського Союзу та були застосовані у Румунії, Болгарії, В’єтнамі, Китаї та низці країн Африки. Сукупний випуск двочерв’якових екструдерів з діаметром робочої камери 75, 85, 100 та 150 мм становить на сьогодні величину порядку 5-10 тис. одиниць з вартістю біля 100 млн. доларів.

Вчені-дослідники замінили існуюче обладнання для отримання туалетного мила екструдерами різних видів; при цьому вперше у єдиній моделі течія матеріалу була пов’язана з реакціями омилення. Також вони виконали роботи з кінетики твердотілих хімічних реакцій у полікристалічних речовинах за умови імпульсних критичних та надкритичних навантажень (у області надпластичної течії з плавленням). У підсумку було розраховано імпульсні контактні конвеєрні апарати на основі наковальні Бріджмена для мікротонажного здійснення механохімічних реакцій у порошках полікристалічних матеріалів.

Наприкінці 1970-х років кафедра була оснащена цифровими обчислювальними машинами «Мир-2» та «Наїрі». Для проведення навчальної роботи на ЦОМ у радіокорпусі було організовано спеціалізований обчислювальний центр (СОЦ) для студентів усіх хімічних спеціальностей інституту. Першими інженерами, що обслуговували СОЦ, були В. П. Лазарева, Т. О. Моргун, А. М. Болотенко, О. В. Бражко, Л. В. Соловей, В. М. Костін. Викладачі, які проводили заняття з використанням ЦОМ – це доценти, а згодом професори З. М. Царьова, А. В. Сатарін та Є. І. Орлова. Вони розробили курс «Використання ЕОМ у хімії і хімічній технології».

Наприкінці 1970-х років колектив кафедри став нараховувати біля 150 співробітників, з яких біля 80 співробітників науково-дослідної частини, що працювали за п’ятьма науковими напрямками. Об’єм наукових досліджень, що проводилися на кафедрі, у різні роки коливався від 100 до 200 тис. карбованців, а економічні ефекти від запровадження виконаних співробітниками кафедри наукових розробок доходили до півмільйону карбованців на рік.

Очоливши кафедру ЗХТ, ПА, професор Л. Л. Товажнянський заклав базу нового для кафедри наукового напрямку з дослідження та інтенсифікації тепло- і масообмінних процесів у складних гомо- й гетерофазних системах. Невдовзі у ході досліджень, проведених у цьому напрямку, було розроблено методи розрахунку теплообмінних апаратів для проведення хімічних і теплових процесів у різних галузях промисловості. Співробітники кафедри, що захистили кандидатські дисертації під керівництвом нового завідувача кафедри (нині професор університету П. О. Капустенко, доцент О. Г. Нагорна, старший науковий співробітник М. С. Чусь, старший науковий співробітник О. О. Перевертайленко), виконали комплекс теоретичних досліджень зі створення методів розрахунку теплових та гідромеханічних характеристик пластинчастих теплообмінних апаратів для різних галузей використання.

Експериментальні та пілотні дослідження створених конструкцій теплообмінного обладнання виконувалися на базі УкрНДІХімМашу висококваліфікованими співробітниками кафедри: старшими науковими співробітниками М. С. Кедровим та І. Б. Дерев’янченко, ведучими інженерами І. Б. Єрмолаєвою, О. А. Фокіним, І. В. Мойсєєвою та ін. Теоретичні дослідження, які були підтверджені експериментами, стали основою створення принципово нових конструкцій теплопередавальних поверхонь та пластинчастих теплообмінників для різних процесів хімічної технології. Ці процеси включають нагрівання, охолодження й конденсацію вакуумних парів із парогазових сумішей. Деякі з розроблених конструкцій пластинчастих теплообмінних апаратів зараз не мають аналогів – наприклад, пластинчасті теплообмінники спеціальної конструкції для колон синтезу аміаку та метанолу. Також були запропоновані оригінальні конструкції напіврозбірних пластинчастих теплообмінників, конструкції пакетів пластин та каналів зі змінною геометрією. Розроблено нові принципи розрахунку пластинчастої теплообмінної апаратури, які лягли у основу видання відповідних керівних технічних матеріалів (КТМ) – нормативних документів загальнодержавного рівня у СРСР.

Професори Л. Л. Товажнянський та З. М. Царьова за участю старшого викладача, а потім – доцента Є. Д. Пономаренко вперше виконали системні дослідження математичних моделей функціонування модернізованих колон синтезу аміаку з пластинчастими теплообмінниками як автотермічних реакторів. Було виконано обчислювальні експерименти з аналізу стану рівноваги реакції синтезу аміаку у промислових умовах, дослідження кінетики процесу синтезу аміаку на основі аналізу рівняння Тьомкіна-Пижова. Також було розроблене математичне, алгоритмічне та програмне забезпечення для комп’ютерного моделювання реактора синтезу аміаку аксіального типу, дослідження теплової сталості й оптимальності функціонування реактора аксіального типу з визначеним впливом зовнішніх регулюючих та збурювальних дій, розрахунок зони байпасного зміщення та проектний розрахунок пластинчастого теплообмінника. Було проведено аналіз теплової сталості автотермічної реакторної системи синтезу аміаку з реактором аксіального типу, ідентифікацію ступеня активності каталізатора методом температурної діагностики, комп’ютерне моделювання реактора аксіально-радіального типу, аналіз теплової сталості й оптимальності функціонування автотермічної системи синтезу аміаку з реактором аксіально-радіального типу.

За підсумками проведеної роботи було створено та впроваджено у виробництво унікальні конструкції спеціальних пластинчастих теплообмінників для колон синтезу аміаку, які не мають аналогів у світі. Результати проведеної роботи були відображені у чотирьох підручниках, двох навчальних посібниках та численних статтях. У рамках поглиблення програми засвоєння курсу «Загальна хімічна технологія» у 1986-тому році у Києві в видавництві «Вища школа» виходить підручник професорів кафедри З. М. Царьової та Є. І. Орлової «Теоретические основы химической технологии».

Науковий колектив, очолюваний професором Л. Л. Товажнянським, (П. О. Капустенко, О. Ю. Перевертайленко та ін.) сумісно з УкрНДІХімМашем, ВНДІХімМашем та Державним інститутом азотної промисловості розробив пластинчасті теплообмінні апарати для блоків синтезу та блоків моноетаноламінового очищення газу агрегатів синтезу аміаку великої одиничної потужності, а також для виробництва міцної азотної кислоти. Разом з інститутом НДІОХім кафедра проводила роботи зі впровадження енергозберігаючих заходів шляхом використання пластинчастих апаратів у технологічних схемах підприємств содової промисловості.

Упровадження пластинчастих теплообмінників та їх систем, що розроблені на кафедрі під керівництвом професора Л. Л. Товажнянського, було здійснено більш ніж на трьох десятках промислових підприємств СРСР та країн СНД:

  • Сєвєродонецьке ВО «Азот»;
  • Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча;
  • ВО «Салаватнафтооргсинтез»;
  • ВО «Ангарськнафтооргсинтез»;
  • Березніковське ВО «Азот»;
  • ВО «Куйбишевазот»;
  • ВО «Тольяттіазот»;
  • Стерлітамацьке ВО «Сода»;
  • Чирчицьке ВО «Електрохімпром»;
  • Гродненське ВО «Азот»;
  • Вахшське ВО «Азот»;
  • Харківське хімфармоб’єднання «Здоров’я»;
  • Воскресенський хімзавод та ін.

Плідність наукових ідей професора Л. Л. Товажнянського знайшла відбиття у виконаних П. О. Капустенко та О. Г. Нагорною теоретичних дослідженнях гідродинаміки та тепловіддачі у каналах з періодичним багатократним поворотом потоку. Їхні дослідження стали фундаментальними, й на них зараз посилаються провідні вчені світу.

У 1980-1990-ті роки у створеній на кафедрі ЗХТ, ПА лабораторії оптичної діагностики потоків вивчали локальні турбулентні характеристики потоків у моделях каналів складної геометричної форми методом лазерної доплерівської анемометрії. Дослідження проводили співробітники В. П. Задорожний, О. Н. Нікітін, О. Ю. Перевертайленко, Ю. В. Кірєєв. Аналогічна методика була використана в дослідженнях гідродинаміки у моделях статичних змішувачів, які були проведені О. Ю. Авербахом та В. М. Солов’єм.

Приблизно у цей самий відрізок часу старший науковий співробітник, кандидат технічних наук Л. М. Ульєв, згодом – провідний науковий співробітник професор кафедри, доктор технічних наук, виконував фундаментальні теоретичні дослідження течії високов’язких рідин у конічних каналах, що пізніше були визнані світовою наукою. Завдяки проведеним дослідженням створено методи вирішення задач течії в’язких та високов’язких рідин у співвісних каналах, які дозволяють досліджувати початкову гідродинамічну ділянку, що важливо для ідентифікації поправок до розрахунку тиску. В результаті досліджень було одержано прості аналітичні залежності для розрахунку полів швидкостей та тиску при течії в’язких рідин у співвісних конічних каналах, що використовуються при розрахунках обладнання. Отримані аналітичні рішення задач гідродинаміки стали основою для дослідження конвективного теплообміну при змушеній ламінарній течії в’язких рідин у конфузорних й дифузорних співвісних конічних каналах.

Ще у період до 1990-х років на кафедрі ЗХТ, ПА також розвивалися дослідження зі створення високотемпературних електроізоляційних та ерозійно стійких покриттів елементів газотурбінних двигунів (ГТД). Цими питаннями займалися доцент Валерій Євгенович Ведь, згодом – доктор технічних наук, професор; наукові співробітники Н. І. Гусєва, О. Г. Верба, О. М. Антошина, О. Я. Казаков, інженери О. В. Юрченко, Л. Д. Селіванова, В. В. Фаворська, лаборанти В. Б. Лавришко, А. Є. Казначєєв, А. М. Гребінник. Проведені дослідження дозволили відкрити новий клас високотемпературних матеріалів – в’язкопластичну кераміку, на основі якої з’явилася можливість створити керамічні матеріали й покриття вищої вогнетривкості з аномально високою термостійкістю. Інструментами для відкриття класу таких матеріалів та розробки нової кераміки з унікальними властивостями стало створення власними силами оригінальних приладів й обладнання для дослідження властивостей матеріалів при високих температурах.

Теоретичні роботи в галузі високотемпературного матеріалознавства,  проведені доцентом В. Є. Ведєм зі співробітниками, дозволили виконати за замовленнями практично усіх підприємств Мінавіапрому СРСР підкладки датчиків для визначення термо- й вібронапруженого стану компресорних, робочих та соплових лопаток турбін, паливних трубопроводів, заклапанних порожнин камер згоряння та сопел сучасних авіаційних ГТД різних типів та конструкцій.

Розроблені матеріали дозволили підвищити температури вимірювань та рівнів напружень у елементах турбін від 600 до 1200 °С на жароміцних сплавах та до 1500 °С на керамічних датчиках температури газового потоку й керамічних турбінних лопатках, вимірювачах максимальних температур на основі опромінених алмазів. Роботи були впроваджені на підприємствах Мінавіапрому СРСР з економічним ефектом більше 2 млн. крб. Розроблені високотемпературні електроізоляційні матеріали з високими адгезійними властивостями знайшли використання й у приймачах променистих потоків, які встановлюють на зовнішній поверхні штучних супутників Землі «Іскра-2».

У рамках цього наукового напрямку за замовленням підприємств Міністерства загального машинобудування СРСР було розроблено електроізоляційні корозійностійкі покриття робочих органів рушіїв орієнтації космічних кораблів з температурою експлуатації до 1500 °С. Матеріали покриттів та технологія їхнього нанесення були впроваджені для серійного виробництва рушіїв.

Роботи з визначення змін складу кисеньвмісних груп у процесі експлуатації поліолефінів та вибору методів спрямованої модифікації складу вторинних полімерів, що виконувалися на кафедрі під керівництвом професора, доктора технічних наук І. М. Носалєвича його аспіранткою, а згодом професором університету С. І. Бухкало зі співробітниками, дозволили розкрити можливість утилізації значної частини полімерних відходів, що традиційно складають частину смітників. Для переробки полімерних відходів сумісно з ХСКТБ «Машприборпластик» було розроблено роторну агломераційну машину. Ці дослідження допомагали частковому вирішенню екологічних проблем країни, а впровадження результатів робіт у промисловість сприяло збільшенню асортименту виробів із пластичних мас технічного призначення.

Виконання науково-дослідних робіт та функціонування двох навчальних лабораторій і обчислювального центру було б неможливим без участі в матеріальному забезпеченні кафедри завідувачки лабораторією М. Д. Коробової, учбового майстра Л. З. Лівсона, навчального-допоміжного персоналу – інженера В. О. Паценко, лаборантів Г. М. Сичової та Н. М. Голубової. Обчислювальний центр був оснащений сучасними для свого часу обчислювальними машинами – спочатку ДВК, а потім дисплейним класом, що був пов’язаний із великою інститутською машиною 1061, а ще пізніше – ЕОМ «Іскра 1030», ХТ та АТ.

Лабораторні роботи створювали та оформлювали асистент, потім – доцент Т. Г. Бабак, та інженер, зараз – доцент Є. Д. Пономаренко. Методичні матеріали для роботи студентів на СОЦ (спеціалізований обчислювальний центр, створений для студентів хімічних профілів інституту) напрацювали та оформили старший інженер, зараз – старший викладач Л. В. Соловей, інженери С. Ю. Соколов й І. П. Токарєв, а також інші співробітники кафедри.

З метою впровадження у промисловість та комунальне господарство країни результатів наукових досліджень у галузі пластинчастих теплообмінних апаратів і енергоефективних теплообмінних систем, що розроблялися на кафедрі ЗХТ, ПА під керівництвом професора Л. Л. Товажнянського, у 1991-му році на базі кафедри було створено акціонерне товариство «Співдружність-Т», директором якого став професор П. О. Капустенко. У 1994-му році ця фірма підписала договір про співробітництво з компанією Alfa Laval – найбільшим у світі виробником пластинчастих теплообмінних апаратів – та стала офіційним дистриб’ютором продукції «Альфа Лаваль» в Україні, низці областей європейської частини Росії, Білорусії, Молдови. «Співдружність-Т» й до нинішнього часу здійснює всебічне обслуговування теплообмінного обладнання на цих територіях.

З ініціативи професора Л. Л. Товажнянського АТ «Співдружність-Т» організувало та освоїло виробництво пластинчастих теплообмінників і модульних теплопристроїв, які використовуються як індивідуальні теплопункти (ІТП). Пластинчасті теплообмінники запропоновано використовувати й при реконструкції центральних теплопунктів теплорозподільних станцій та котельних тепловою продуктивністю від 20 кВт до 10 МВт. Пластинчасті теплообмінники різних конструкцій – основні елементи теплопристроїв, які комплектуються насосним обладнанням, автоматикою та іншими засобами регулювання, виробленими провідними європейськими виробниками. Перевага модульних ІТП – у їхній компактності та можливості регулювання витрати теплоносія за їх допомогою. Це дозволяє економити до 15-20 % тепла при терміні окупності, який не перевищує двох років. Найбільший ефект модульні ІТП дають при реконструкції відкритих схем теплозабезпечення.

У 1990-х роках на кафедрі група наукових співробітників (Н. І. Гусєва, О. Г. Верба та ін.) під керівництвом професора В. Є. Ведя проводила дослідження зі створення технології нанесення високотемпературних теплозахисних ерозійностійких покриттів внутрішніх поверхонь високої чистоти деталей складних конфігурацій – елементів випускних трактів ДВЗ. Створена технологія нанесення та формування теплозахисних покриттів внутрішніх поверхонь елементів випускних каналів ДВЗ безпосередньо у процесі відливання деталей не має аналогів. Теплозахисні покриття дозволяють зменшити витрати палива транспортних засобів, підвищити ККД двигунів, знизити їх матеріалоємність.

Під керівництвом професора Л. Л. Товажнянського аспірант, а згодом – доктор технічних наук, професор, завідувач кафедрою Національної фармацевтичної академії Олександр Іванович Зайцев виконав дослідження з визначення оптимальних параметрів функціонування колонної апаратури.

У 1992-му році з ініціативи завідуючого кафедрою ЗХТ, ПА професора Л. Л. Товажнянського, професора кафедри П. О. Капустенка та професора Їржі Клемеша із Інституту науки та технології Манчестерського університету в рамках міжнародних проектів ЄС було проведено семінар з перспективних методів енергозбереження. У рамках цього семінару працювала школа з сучасних методів інтеграції процесів. Вперше в Україні та країнах СНД було прочитано лекції з пінч-аналізу та пінч-методів проектування хіміко-технологічних систем. Це було початком розвитку в Україні нового наукового напрямку – методу інтеграції технологічних процесів.

У 1995-тому році на базі кафедри ЗХТ, ПА та кафедри інтеграції процесів Інститут науки та технології Манчестерського університету за підтримки Британської Ради й фонду KNOW-HOW (Великобританія) сумісно з АТ «Співдружність-Т» створено Центр енергозберігаючих інтегрованих технологій, керівником якого став професор Л. Л. Товажнянський. Цей час визначає момент заснування наукової школи досліджень та підготовки в Україні спеціалістів у галузі теоретичних основ інтеграції процесів з метою проведення енергоефективних реконструкцій промислових підприємств або їхнього раціонального проектування.

У 1997-ому році у Москві побачив світ підручник професорів кафедри З. М. Царьової, Л. Л. Товажнянського та Є. І. Орлової «Основы теории химических реакторов. Компьютерный курс» обсягом 624 сторінки. Підручник було перекладено українською мовою та знову видано у Харкові у 2002-ому році.

Фундаментальні наукові роботи, виконані співробітниками кафедри ЗХТ, ПА, стали основою при вирішенні глобальної промислово важливої проблеми в Україні – «Розробка теоретичних основ технології й обладнання виробництва кальцинованої соди та реалізація концепції будівництва Кримського содового заводу на основі комплексної переробки сировини Сивашу». За цю роботу професор Л. Л. Товажнянський зі співавторами у 1999-тому році був удостоєний звання Лауреата Державної премії.