Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet

Hasonló dokumentumok
Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet

A keverés fogalma és csoportosítása

Az úszás biomechanikája

Hidrosztatika, Hidrodinamika

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék HALLGATÓI SEGÉDLET

5. előadás

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

Folyadékok és gázok áramlása

SZÉL A KIMERÍTHETETLEN ENERGIAFORRÁS

Művelettan 3 fejezete

Reológia Mérési technikák

Folyadékok és gázok áramlása

Vessen egy pillantást az YTRON-Z előnyös tulajdonságaira. Az YTRON-Z működési alapelve

Gyógyszerkészítéstani alapismeretek, gyógyszerformák

Művelettan 3 fejezete

Transzportjelenségek

Bevonás. Az előadás felépítése

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Kolloidkémia 5. Előadás Kolloidstabilitás. Szőri Milán: Kolloidkémia

Szabadentalpia nyomásfüggése

Gyógyszerkészítéstani alapismeretek, gyógyszerformák

egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

SCM motor. Típus

Keverés. Kever modell: arányok: D W

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

1. feladat Összesen 17 pont

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

7. ábra Shredder 8.ábra Granulátor

SCM motor. Típus

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

A Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézetének eszköz- és mûszerparkja

Az ülepedés folyamata, hatékonysága

Halmazállapotok. Gáz, folyadék, szilárd

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

Talajmechanika. Aradi László

η (6.2-1) ahol P keverı teljesítményfelvétele, W n keverı fordulatszáma, 1/s

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

Food Processing Equipment. NEAEN Unicook ATMOSZFÉRIKUS NYOMÁSON SZAKASZOSAN ÜZEMELŐ FŐZŐÜST

Propeller és axiális keverő működési elve

Kollár Veronika A biofizika fizikai alapjai

A tételsor a 12/2013. (III. 28.) NGM rendeletben foglalt szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye alapján készült. 2/43

A Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézetének eszköz- és mőszerparkja

v og v FOLLYADÉK c. A hőmérséklet hatása az ülepedési sebességre: Ülepítés Az ülepedési sebesség: ( részletesen; lásd: Műv.-I. ) t FOLY => η FOLY

Szakértesítő 1 Interkerám szakmai füzetek A folyósító szerek viselkedése a kerámia anyagokban

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Ventilátorok. Átáramlás iránya a forgástengelyhez képest: radiális axiális félaxiális keresztáramú. Jelölése: Nyomásviszony:

SZEMÉSZETI GYÓGYSZERKÉSZÍTMÉNYEK. Ophthalmica

TÁMOP F-14/1/KONV Élelmiszeripari műveletek gyakorlati alkalmazásai

Határfelületi jelenségek. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 3. Általános anyagszerkezeti ismeretek. N m J 2

1. feladat Összesen 25 pont

Részletes összefoglaló jelentés

4. Hőtani kérdések; extrúzió

Tájékoztató. Értékelés Összesen: 60 pont

Áramlásmérés

Áramlásmérés. Áramlásmérés egyik legősibb méréstechnikai probléma Egyiptom, Róma

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

1. ábra Sztatikus gyújtásveszély éghető gázok, gőzök, ködök és porok esetében

ESR-spektrumok különbözı kísérleti körülmények között A számítógépes értékelés alapjai anizotróp kölcsönhatási tenzorok esetén

A diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával

Mechanika IV.: Hidrosztatika és hidrodinamika. Vizsgatétel. Folyadékok fizikája. Folyadékok alaptulajdonságai

Fizika-Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS Október 22. Vig Andrea PTE ÁOK Biofizikai Intézet

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

BŐRFELÜLETRE SZÁNT (DERMÁLIS), FÉLSZILÁRD GYÓGYSZERKÉSZÍTMÉNYEK. Praeparationes molles ad usum dermicum

1. feladat Összesen 8 pont. 2. feladat Összesen 18 pont

BEPÁRLÁS. A bepárlás előkészítő művelet is lehet, pl. porlasztva szárításhoz, kristályosításhoz.

PTE Pollack Mihály Műszaki Kar Gépszerkezettan Tanszék

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

11. Hegesztés; egyéb műveletek

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

HELYI TANTERV. Mechanika

Gyógyszer készítménygyártó Vegyipari technikus

Transzportfolyamatok. összefoglalás, általánosítás Onsager egyenlet I V J V. (m/s) áramvonal. turbulens áramlás = kaotikusan gomolygó áramlás

v GÁZ = o D 2 π Rendezetlen halmazokon történő fluidum ( gáz ) átáramlásának leírására lamináris esetre: ismerjük az összefüggést!

F. F, <I> F,, F, <I> F,, F, <J> F F, <I> F,,

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 7. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

Folyadékok és gázok mechanikája

1.1 Hasonlítsa össze a valós ill. ideális folyadékokat legfontosabb sajátosságaik alapján!

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

Lehúzás rögzített gyémántlehúzó szerszámmal:

Propeller, szélturbina, axiális keverő működési elve

ZERVES ALAPANYAGOK ISMERETE, DISZPERZ RENDSZEREK KÉSZÍTÉSE

1. feladat Összesen 21 pont

HVLS Biztonság Teljesítmény Vezérlés. HVLS ventilátorok szeptember 1.

Dinamikus modellek felállítása mérnöki alapelvek segítségével

Segédlet a gördülőcsapágyak számításához

TABLETTÁK ÉS KAPSZULÁK SZÉTESÉSE

Fluidizált halmaz jellemzőinek mérése

Hidrosztatikus hajtások, Szivattyúk és motorok BMEGEVGAG11

Fluidumok áramlása. Vegyipari és biomérnöki műveletek segédanyag Simándi Béla, Székely Edit BME, Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Átírás:

Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet

Keverés A keverés definíciója - mechanikai művelet - egy rendszerben, az anyag áramlásának elősegítése céljából mozgást idézünk elő. - két vagy több anyagot kell átmozgatni, egyesíteni -homogenizálni - egyes alkotórészek eloszlása, a meghatározott legkisebb térfogatelemben, - a kívánt keverési aránynak megfeleljen Keveréskor két vagy több anyagot egyesítünk azért, hogy a legkisebb térfogatelemeikben is meghatározott keverési arányt érjünk el. A A+B B

anyagoktól, feladattól függ: A keverés célja homogenizálás (oldatok, elegyek, vagy porkeverékek készítése, nedvesítés), hőcsere elősegítése (pl.: endoterm, vagy exoterm kísérő folyamattal járó anyagok oldása, olvasztás), anyagátadás elősegítése (pl.: oldás, fluidizációs szárítás, kristályosítás), szerkezetkialakítás (pl.: emulzió, szuszpenzió készítése, habosítás), diszpergálás (emulzió cseppek méretének csökkentése), kémiai reakció (pl.: dendrimer előállítása polimerizációval), reológiai tulajdonságok megváltoztatása (pl.: belső szerkezet átalakítása). 3

Keverés célja Keverés Homogenizálás. Egyfázisú folyadék esetén a keverés lényege, hogy azonos koncentrációt érjünk el Szuszpendálás. Szemcsés anyag eloszlatása folyadékban Emulgeálás. Folyadék eloszlatása egy másik vele nem elegyedő folyadékban Szemcseméret csökkentés Hőcsere. Fűtés, hűtés intenzifikálása

önként keveredő: -hőmozgása -lassú folyamat A gyógyszerészi gyakorlatban gázok, kis viszkozitású folyadékok, / az inhomogenitást az egyenlőtlen koncentráció /hőmérsékletkülönbség - diffúzióval önként nem keveredők: keveredettségi állapotukat megtartó rendszerek - porok, nagy viszkozitású folyadékok, stabil diszperz rendszerek keveredettségi állapotukat nem megtartó rendszerek - a szuszpenziók, emulziók/állás közben szétválnak, fázisokra különülnek el 5

Keverés alkalmazása homogenizálás, elegyítés, diszpergálás (emulgeálás, szuszpendálás), hőközlés, hűtés, nedvesítés, szárítás, kristályosítás, aprítás, granulálás, kenőcskésztés, kúpkészítés, mikrokapszulázás, mikropelletezés, nano-készítmények előállítása, kémiai reakciók, biofarmáciai vizsgálatok (pl.: kioldódás, membrán permeábilitás), bevonás 6

Lamináris áramlásban Anyagok áramlása - a részecskék sebességvektora párhuzamos, az áramvonal mentén (a csőtengellyel párhuzamosan), - rendezett, haladó mozgást végeznek, egymás mellett haladnak anélkül, hogy egymással összekeverednének. - a közegben a súrlódási erők nagyobbak, mint a tehetetlenségi erők. Turbulens áramlásban - a részecskék mozgása csak összességében mutatja az áramvonalat, - a részecskék tetszőleges, egymásba fonódó, gomolygó, - örvénylő mozgása következtében az egymás melletti rétegek keverednek. 7

Matematikai kifejezések Az Euler szám (Eu) a keveréskor fellépő, áramlásra jellemző dimenzió nélküli szá Eu d P 5 n 3 P d n ρ a keverő teljesítmény szükséglete a keverő átmérője a keverő fordulatszáma a folyadék sűrűsége A Reynolds szám (Re), szintén dimenziónélküli keverési jelzőszám. Re értéke lamináris tartományban (a keverőtől függően) 10-60, a turbulens tartományban pedig >10 3. Re d 2 n d n ρ η a keverő átmérője a keverő fordulatszáma a kevert anyag sűrűsége a kevert anyag viszkozitása 8

A keveréshez szükséges teljesítmény F A F közegellenállási erő közeg sűrűségétől A a mozgás irányába eső vetületétől P N e n 3 D 5 P keveréshez szükséges teljesítmény N e Newton-szám (ellenállási tényező) [dimenzió nélküli szám] D a keverő fordulatszáma ρ a kevert anyag sűrűsége n fordulatszám 9

Optimális keverési idő 10

Keverés A keverendő anyag fontosabb tulajdonságai, amelyeket a keverésnél figyelembe kell venni mennyiség (méret) viszkozitás (keverés sebessége, ereje) sűrűség (u.a.) oldódási sebesség ( keverési idő) illékonyság (zárt rendszer, vagy pl. visszaforgatós rendszer)

Keverés Milyen keverőt használjunk? A keverő kiválasztása attól függ, hogy mit keverünk: folyadék elegy, oldás (szilárd anyag oldása folyadékban), szuszpenzió, emulzió, kenőcs, paszta készítése por granulátum drazsémag folyékony félszilárd szilárd

Keverés A keverés sebessége nagyon lassú keverés <100 fordulat/perc ülepítés, kristályosítás közepes sebesség 100-1000 fordulat/perc viszkózus anyagok, szirupok, kenőcsök gyors keverés >1000 fordulat/perc szilárd anyag oldása, folyadék elegyek előállítása

14

Keverés Keverők és edények fontosabb adatai F H keverő edény magassága h 1 levegő oszlop magassága h 2 folyadékoszlop magassága D az edény belső átmérője l a keverő lapát szélessége l 1 a keverőlapátok távolsága egymástól l 2 keverő lapát magassága l 3 keverő lapát távolsága az edény aljától v a keverő kerületi sebessége F a keverő forgatónyomatéka

Keverés Keverő edény méretezése h h magasság d átmérő h D jól nedvesedő anyagok D nehezen nedvesedő anyagok k 1 h h 1 k 1, 5 D D

A keverés módjai - mechanikus (a keverő elem mozgása pl.: rázógép, vagy forgása kever pl.: mágneses keverő), - statikus (valamilyen közeg áramoltatásával kevertetünk), - pneumatikus (levegővel, vagy inert gázzal keverünk). 17

duplikátor pl. szirup készítés 18

Keverés típusai anyagáramlás (konvekció) három fő típus: a)axiális b)radiális és c)tangenciális áramlás. 20

Keverés során előforduló áramlási típusok Axiális(tengelyirányú)

axiális tengelyirányú folyékony halmazállapot, kis viszkozitás viszonylag nagy sebesség a folyadék oszlop alsó zónája - turbulencia és nyíróhatás 22

Keverés során előforduló áramlási típusok Radiális (sugárirányú)

radiális sugárirány az edény oldalfalánál vertikális 24

Keverés során előforduló áramlási típusok Tangenciális (érintőirányú)

Keverők Lapátos keverő Az áramlás fő iránya axiális, a lapátok radiális irányban állnak. Kevéssé viszkózus anyagok esetén is használjuk.

Keverők Propeller keverő Az egyik legjobb alakú, hatékony keverő, kis viszkozitású folyadékok keverésére szolgál. 100-200 min -1 fordulatszámmal használják. Az áramlás fő iránya axiális.

Keverők Ferde lapátos keverő A radiális iránytól eltérő szögben helyezkednek el a lapátok. Az áramlás fő iránya axiális és radiális, a lapát ferdeségétől függően. Viszkózusabb anyagok esetén is használható (η 50 000 mpas).

29

Planetáris keverő Keverők

Keverőelemek horgonykeverő habverő pajzs keverő gyúró (karos) - tartozék: leszedőlap 31

Keverés Pillirozás /simítás/ Három hengermű /kenőcs, paszta/

Kúpkészítés Olvadékok keverése m

34

Porok, szilárd szemcsés anyagok a szemcsék térbeli, egyenletes elrendeződése a keverés hatékonyságát befolyásolja: az anyag mennyisége, kémiai szerkezete, sűrűsége, nedvességtartalma, tapadó képessége, elektrosztatikus feltöltődése, a szemcsék mérete, a részecskék alakja. geometriai hígítás - azonos térfogat 35

Dobkeverő azonos irányú tengely Keverés Szilárd anyag Elsősorban tangenciális keverés (sokszor nem elegendő)

Dobkeverő változó irányú tengely Keverés Szilárd anyag

Kockakeverő Keverés Szilárd anyag

Keverés Szilárd anyag Dupla kónuszos keverő

V keverők Keverés Szilárd anyag a./ vízszintesen rétegek keveredése (minkét oldalról) b./ függőleges rétegek keveredése (egyik oldalról a másikra)

Keverés Szilárd anyag Örvényáramú keverő - pl. típus: Diosna 41

Keverés Szilárd anyag csigás keverők 42

Keverés Szilárd anyag Z karú keverő (granulálás)

Keverés optimalizálás Homogenitás vizsgálat megadott számú minta vétele az oldat különböző helyeiről hatóanyag-tartalom meghatározás átlag, szórás, határérték elemzés

Keverés optimalizálás Homogenitás vizsgálat Mintavétel m x x x x x x x x x x x x t

Keverés optimalizálás Homogenitás vizsgálat m m 1 m 2 m n 3... m n m hatóanyagtartalom n mintaszám m e elméleti hatóanyagtartalom m m e m m min m max m min megengedett minimális hatóanyagtartalom m max megengedett maximális hatóanyagtartalom

Keverés optimalizálás Homogenitás vizsgálat s 2 m o o o Optimum o o o Fajtázódás o o o o o o o o o t

Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai Intézet 49

Diszperz rendszerek szuszpenzió emulzió Folytonos fázis Diszperz fázis

Diszpergálás nagy fordulatszámú keverő diszpenzer

Diszpergálás nagy fordulatszámú keverő Ultra turrax

homogenizátor Diszpergálás v/o és o/v emulziók előállítása homogenizátorral

Diszpergálás nagy nyomású homogenizátor adagoló szelep állító

kolloid malom Diszpergálás

kolloid malom Diszpergálás sztator és rotor (álló és forgó rész), amely a nagy nyíró erőt biztosítja