Fluidumok (folyadékok) keverése Célja: Homogén rendszerek (oldatok), emulziók, szuszpenziók előállítása; anyag- és hőátadás intenzifikálása. Általában turbulens áramlás elégíti ki a „jó keverés” követelményeit

A keverés módjai a, mechanikus: keverő elem mozgása, forgása kever, b, statikus: áramlással kever (turbulencia), c, pneumatikus: levegővel vagy inert gázzal kever, d, egyéb: pl. szivattyúval, injektorral, folyadéksugárral.

Főbb keverőtípusok 1. Mechanikus Síklapátos keverők (lap-, karos-, többkaros-, horgony-, ujjkeverő) A legegyszerűbbek, általában kisebb fordulatszámúak. Közegáramlás: örvénylő

Propellerkeverők (hajócsavar alakú lapátok) Nagy fordulatszámon hatásosak. Nagy folyadéktömegek esetén. Közegáramlás: axiális

Turbinakeverők (a vízturbinák kerekéhez hasonló) A teljes térfogatban intenzív keverés érhető el. Közegáramlás: radiális Vibrációs keverők Intenzív keverés, kis teljesítményfelvétel.

3. Gázdiszpergálás és pneumatikus keverés: mamutszivattyú hatás 2. Statikus Beépített terelőlemezek között ütköznek a részáramok. Főleg viszkózus folyadékok keverésére. 3. Gázdiszpergálás és pneumatikus keverés: mamutszivattyú hatás

4. Egyéb Szivattyús Folyadéksugaras Injektoros (elve ld. sugárszivattyú)

Szabványos rajzok, jelképek propellerkeverő turbinakeverő horgonykeverő Keverőberendezés általános jelképe tárcsás keverő

Szűrés Fogalma: nyomáskülönbség, mint hajtóerő hatására végbemenő, mechanikai szétválasztó művelet. Itt szuszpenziók (zagyok) szűrésével foglalkozunk. Felhasználás: tisztítás, elválasztás (steril szűrés, molekulaszűrés). Felületi szűrés: a leválasztott részecskék nem hatolnak a szűrőközeg belsejébe, hanem annak felületén összefüggő réteget alkotnak, mely a továbbiakban szintén szűrőként viselkedik. Mélységi szűrés: a részecskék a szűrőközeg belsejébe hatolnak, és ott a részecskéknél nagyobb méretű csatornákban, üregekben a tehetetlenségi és felületi erők hatására, kiválnak lerakódnak.

Áramlás kapillárison keresztül Hagen-Poiseaille törvény (1839-40, lamináris áramlás) Dp: nyomáskülönbség h: viszkozitás V : átáramlott térfogat t : idő l : kapilláris magassága r : kapilláris sugara

Darcy (1856, a víz homokrétegen keresztül kialakuló szűrési sebessége): (H-P analógiájára) Dp: nyomáskülönbség h: viszkozitás V : átáramlott térfogat t : idő l : szűrőréteg vastagsága K : szűrő áteresztő képessége F : szűrőfelület szűrőréteg = szűrőlepény + szűrőközeg: a lepény vastagsága függ az átfolyt szűrlettérfogattól és a felülettől: lsz-re is felírható ugyanez, mintha az is lepény lenne: V’: hipotetikus szűrlettérfogat

behelyettesítve: legyen c: szűrési állandó akkor szeparálva integrálva

Melyből az adott V szűrlettérfogat átáramlásához szükséges idő kiszámítható: Szűrési állandók meghatározása:

A legelterjedtebb szűrőtípusok 1. Homok- vagy kavicságyszűrő (szivárgó vízszűrő) Mélységi szűrés, kis szűrősebesség.

2. Gyorsszűrő (víz) Mélységi szűrés, szivattyúval nyomják át a szűrőrétegen (homok) a vízáramot. Mosás: szűrt víz és levegő alulról felfelé áramoltatása.

3. Szívó nuccs Vákuummal működő szűrőkád. A szűrőréteg alatti teret vákuumszivattyúval megszívják. Szilárd, porózus szűrőréteg (pl. máztalan porcelán). 4. Nyomó nuccs Hasonló az előzőhöz. Nagyobb nyomáskülönbség (2-6 bar)

5. Szűrőhüvelyes (gyertyás szűrő) A teljesítmény a szűrőfelület növelésével fokozható. Szűrőszövet: szálas anyagokból szövéssel, nemezeléssel (fém, műanyag, vászon, papír, üvegszál)

6. Táskás szűrők Perforált csőből készített keretre szűrőszövetből készített táskát húznak. Szívó, ill. nyomó kivitel. (100 m2, 2-4 bar)

7. Szűrőprések A legnehezebb szűrési feladatokra. (100 m2, 10-12 bar)

A legelterjedtebb folyamatos üzemű szűrő. (Akár 40 m2; 0,1-3/perc) 8. Szalagszűrő (vákuum) Folyamatos üzemű. Egy szűrőelem 9. Dobszűrő (vákuum) A legelterjedtebb folyamatos üzemű szűrő. (Akár 40 m2; 0,1-3/perc)

10. Szűrőcentrifugák Függőleges tengelyű (mint a ruhacentrifuga) Hajtóerő Centrifugális gyorsulás: Nehézségi gyorsulás: Centrifugális erő: Nehézségi erő: Centrifuga jelzőszáma:

Hiperszűrés – megfordított ozmózis Ozmózisnyomás: ill. ha ionokról van szó: ahol: - oldott mólok száma - térfogat ionok száma: - disszociáció foka ozmózis hiperszűrés

Szűrés csoportosítása a szűrést végző erők alapján: gravitációs szűrők nyomószűrők Dpmax = 100*104 Pa vákuumszűrők Dpmax = 9*104 Pa centrifugális szűrők Dpmax = 5000*104 Pa Szűrők szabványos jelképei: Dobszűrő: a dob belseje vákuumban van, lassan forog Szalagos: végtelenített hevederes szállítóberendezés Homok- vagy kavicságyszűrő Vákuumszűrő (nuccs) Nyomószűrő (nuccs)

Gyertyás vagy táskás szűrő Keretes szűrőprés Dobszűrő (vákuum) Szalagos szűrő (vákuum) Szűrő általános jelképe