HETEROGÉN RENDSZEREK SZÉTVÁLASZTÁSA Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga.i@neobee.net

A heterogén rendszerek fogalma és csoportosítása Heterogénnek (nem egyneműnek) nevezzük azokat az anyagrendszereket, amelyekben két, vagy több fázis található.

A fázis fizikai állapotától függően megkülönböztetünk: szuszpenziót, emulziót, habot, port, füstöt és ködöt.

A szuszpenziók olyan heterogén rendszerek, amelyek folyadékból és abban lebegő szilárd részecskékből állnak. A szilárd részecskék méreteitől függően megkülönböztetünk: Durva szuszpenziókat (a részecskék mérete 10 μm-nél nagyobb), Finom szuszpenziókat (a részecskék mérete 0,5 - 100 μm ) és Zagyokat (a részecskék mérete 0,1 - 0,5 μm ).

A heterogén rendszerek szétválasztási módszerei A következő módszerek használhatók fel: Ülepítés, Szűrés, Centrifugálás és Nedves szétválasztás (többnyire gáz rendszerek szilárd fázisának leválasztására).

ÜLEPÍTÉS Az ülepítés olyan szétválasztási művelet, amelynek során a folyadékban, vagy gázban szilárd részecskék, vagy folyadékcseppek a nehézségi erő, a tehetetlenségi erő (beleértve, a centrifugális erőt is), vagy elektrosztatikus erő hatására válnak ki.

Az ülepedés mechanizmusa 1 – Szilárd fázis (iszapréteg); 2 – Szabad ülepedési zóna; 3 – Besűrűsödött szuszpenzió; 4 – Kitisztult folyadék.

Az ülepedési sebesség fogalma A folyadékban levő szilárd részecske, amennyiben nagyobb a sűrűsége, mint a folyadéké, először gyorsulva mozog lefelé, majd egy bizonyos idő után a gyorsulás megszűnik. A részecske, ezután állandó sebességgel süllyed, mert a rá ható erők kiegyenlítődnek, egyensúlyi helyzet jön létre.

A részecske egyensúlyi helyzetére jellemző állandó sebességet ülepedési sebességnek nevezzük (wü).

Az ülepedési sebesség ismerete nagyon fontos, amikor az ülepítés teljesítményét akarjuk meghatározni. Erre azért van szükség, mert egy adott technológiai folyamathoz elsősorban, a teljesítmény ismeretében tudjuk kiválasztani a megfelelő ülepítő készüléket.

Az ülepedési sebesség lamináris áramlás esetén a következő összefüggéssel határozható meg:

Az ülepítési teljesítmény fogalma Q = wü ∙A [m3/s] wü – az ülepedési sebesség, A - az ülepítő készülék felülete.

Az ülepítés készülékei-ülepítők

Gereblyés ülepítő