High-shear mixer
একটি হাই-শিয়ার মিক্সার একটি পর্যায় বা উপাদানকে (তরল, কঠিন, গ্যাস) একটি প্রধান অবিচ্ছিন্ন পর্যায়ে (তরল) ছড়িয়ে দেয় বা পরিবহন করে, যার সাথে এটি সাধারণত অমিশ্রণীয় হয়। একটি রটার বা ইমপেলার, স্ট্যাটর নামে পরিচিত একটি স্থির উপাদানের সাথে, বা রটার এবং স্ট্যাটরের একটি অ্যারে, মিশ্রিত করার জন্য সমাধানযুক্ত ট্যাঙ্কে বা এমন একটি পাইপের মধ্যে ব্যবহার করা হয় যার মধ্য দিয়ে সমাধানটি যায়, শিয়ার তৈরি করতে। একটি হাই-শিয়ার মিক্সার ইমালসন, সাসপেনশন, লাইওসোল (তরলে ছড়িয়ে থাকা গ্যাস) এবং দানাদার পণ্য তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি আঠালো, রাসায়নিক, প্রসাধনী, খাদ্য, ফার্মাসিউটিক্যাল এবং প্লাস্টিক শিল্পে ইমালসিফিকেশন, সমজাতীয়করণ, কণার আকার হ্রাস এবং ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। কাজের নীতিগুলি তরল শিয়ারের মধ্য দিয়ে যায় যখন তরলের একটি অঞ্চল সংলগ্ন অঞ্চলের তুলনায় ভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে। একটি হাই-শিয়ার মিক্সার একটি ঘূর্ণায়মান ইমপেলার বা হাই-স্পিড রটার বা এই ধরনের ইমপেলার বা ইনলাইন রটারের একটি সিরিজ ব্যবহার করে, যা সাধারণত একটি বৈদ্যুতিক মোটর দ্বারা চালিত হয়, তরলকে "কাজ" করার জন্য, প্রবাহ এবং শিয়ার তৈরি করে। অগ্রভাগের বেগ, বা রটারের বাইরের ব্যাসে তরলের গতি, রটারের কেন্দ্রের বেগের চেয়ে বেশি হবে এবং এই বেগের পার্থক্যই শিয়ার তৈরি করে। একটি স্থির উপাদান রটারের সাথে সংমিশ্রণে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এটি স্ট্যাটর হিসাবে উল্লেখ করা হয়। স্ট্যাটরটি রটার এবং নিজের মধ্যে একটি ঘনিষ্ঠ-ক্লিয়ারেন্স ফাঁক তৈরি করে এবং রটার থেকে বেরিয়ে আসার সাথে সাথে উপাদানটির জন্য একটি অত্যন্ত উচ্চ-শিয়ার জোন গঠন করে। রটার এবং স্টেটরের সংমিশ্রণকে প্রায়শই মিক্সিং হেড বা জেনারেটর হিসাবে উল্লেখ করা হয়। একটি বড় হাই-শিয়ার রটার-স্টেটর মিক্সারে বেশ কয়েকটি জেনারেটর থাকতে পারে। মূল নকশার কারণগুলির মধ্যে রয়েছে রটারের ব্যাস এবং এর ঘূর্ণন গতি, রটার এবং স্ট্যাটরের মধ্যে দূরত্ব, মিক্সারে সময় এবং সিরিজের জেনারেটরের সংখ্যা। পরিবর্তনশীলগুলির মধ্যে রয়েছে দাঁতের সারির সংখ্যা, তাদের কোণ এবং দাঁতগুলির মধ্যে খোলার প্রস্থ। ব্যাচ হাই-শিয়ার মিক্সার একটি ব্যাচ হাই-শিয়ার মিক্সারে, মিশ্রিত করার জন্য উপাদানগুলি (তা সে অমিশ্রণীয় তরল বা তরলে গুঁড়ো যাই হোক না কেন) ট্যাঙ্কের নীচে একটি ঘূর্ণায়মান শাফ্টের উপর মিক্সার ধারণকারী একটি মিক্সিং ট্যাঙ্কে উপরে থেকে খাওয়ানো হয়। একটি ব্যাচ হাই-শিয়ার মিক্সার একটি প্রদত্ত পরিমাণের উপাদানকে একই পাওয়ার রেটিংয়ের ইনলাইন রটার-স্টেটর মিক্সারের তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ দ্রুত প্রক্রিয়া করতে পারে; এই ধরনের মিক্সারগুলি ব্যবহার করা অব্যাহত থাকে যেখানে ভলিউম দ্বারা দ্রুত প্রক্রিয়াকরণ প্রধান প্রয়োজন, এবং স্থান সীমিত নয়। আঠালো দ্রবণগুলি মিশ্রিত করার সময়, কিছু পণ্য ট্যাঙ্কে রেখে দেওয়া যেতে পারে, যার জন্য পরিষ্কার করার প্রয়োজন হয়। যাইহোক, ব্যাচ হাই-শিয়ার মিক্সারগুলির নকশা রয়েছে যা অপারেটিং রানের অংশ হিসাবে ট্যাঙ্কটি পরিষ্কার করে। কিছু হাই-শিয়ার মিক্সার শুকিয়ে যাওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা ট্যাঙ্কে প্রয়োজনীয় পরিষ্কারের পরিমাণ সীমিত করে। ইনলাইন হাই-শিয়ার মিক্সার একটি ইনলাইন হাই-শিয়ার রটার-স্টেটর মিক্সারে, রটার-স্টেটর অ্যারে একটি হাউজিংয়ে থাকে যার এক প্রান্তে একটি ইনলেট এবং অন্য প্রান্তে একটি আউটলেট থাকে এবং রটারটি একটি সিলের মাধ্যমে চালিত হয়। মিশ্রিত করা উপাদানগুলি একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহে জেনারেটর অ্যারের মাধ্যমে টানা হয়, পুরোটি একটি কেন্দ্রত্যাগী পাম্পিং ডিভাইস হিসাবে কাজ করে। ইনলাইন হাই-শিয়ার মিক্সারগুলি আরও নিয়ন্ত্রিত মিশ্রণ পরিবেশ সরবরাহ করে, কম জায়গা নেয় এবং একটি অবিচ্ছিন্ন প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ইনলাইন হাই-শিয়ার মিক্সারের মাধ্যমে একাধিকবার পণ্যটি পাস করে ভারসাম্য মিশ্রণ অর্জন করা যেতে পারে। ইনলাইন পাউডার ইন্ডাকশন পাউডার ইন্ডাকশনের জন্য সজ্জিত একটি ইনলাইন রটার-স্টেটর মিক্সার কার্যত যে কোনও আকারের একাধিক মিশ্রণ জাহাজ পরিবেশন করার জন্য নমনীয়তা, ক্ষমতা এবং বহনযোগ্যতা প্রদান করে। এর সরল পরিচালনা এবং সুবিধা উপকরণের উপযোগিতাকে আরও বাড়িয়ে তোলে এবং উপাদান পরিচালনাকে সহজ করে তোলে। যখন একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং হপারের সাথে ব্যবহার করা হয়, তখন একটি ইনলাইন শিয়ার মিক্সার তরল স্রোতে গুঁড়ো অন্তর্ভুক্ত করার একটি খুব কার্যকর উপায় হতে পারে। অন্যথায় হাই-শিয়ার পাউডার ইন্ডাক্টর হিসাবে পরিচিত, এই সিস্টেমগুলির মেজানাইনের উপর ভারী ব্যাগ দিয়ে কাজ করার পরিবর্তে মেঝে স্তরে প্রক্রিয়াটি রাখার সুবিধা রয়েছে। হাই-শিয়ার পাউডার ইন্ডাকশন সিস্টেমগুলি একাধিক ট্যাঙ্কের সাথে সহজে বিনিময়যোগ্যতার প্রস্তাব দেয়। হাই-শিয়ার গ্রানুলেটর একটি হাই-শিয়ার গ্রানুলেটর হল একটি প্রক্রিয়া বিন্যাস যা একটি ইনলাইন বা ব্যাচ হাই-শিয়ার মিক্সার এবং একটি ফ্লুইড-বেড ড্রায়ার নিয়ে গঠিত। একটি গ্রানুলেশন প্রক্রিয়ায়, শুধুমাত্র মিশ্রণের কঠিন উপাদানের প্রয়োজন হয়। তরল শুধুমাত্র প্রক্রিয়াকরণের সহায়ক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ-শিয়ার মিক্সারটি কঠিন উপাদানটিকে কাঙ্ক্ষিত কণার আকারে প্রক্রিয়াকরণ করে এবং মিশ্রণটি শুকনো বিছানায় পাম্প করা হয় যেখানে তরলটি অপসারণ করা হয়, দানাদার পণ্যটি রেখে যায়। আল্ট্রা-হাই-শিয়ার ইনলাইন মিক্সার একটি আল্ট্রা-হাই-শিয়ার ইনলাইন মিক্সারে, হাই-শিয়ার মিশ্রণ একটি রটার-স্টেটর অ্যারের মধ্য দিয়ে একক বা একাধিক পাসের মধ্যে ঘটে। মিক্সারটি একটি স্ট্যান্ডার্ড ইনলাইন রটার-স্টেটর মিক্সারের তুলনায় পণ্যটিকে উচ্চতর শিয়ার এবং বৃহত্তর সংখ্যক শিয়ারিং ইভেন্টের সাপেক্ষে ডিজাইন করা হয়েছে, যা একটি ব্যতিক্রমী সংকীর্ণ কণা-আকারের বিতরণ তৈরি করে। আল্ট্রা-হাই-শিয়ার প্রযুক্তি ব্যবহার করে সাব-মাইক্রোমিটার কণার আকার সম্ভব। এটি অর্জনের জন্য, মেশিনটি নির্ভুল-মেশিনযুক্ত গর্ত বা স্লট সহ স্ট্যাটর দিয়ে সজ্জিত থাকে যার মাধ্যমে পণ্যটি রটার দ্বারা বাধ্য হয়। রটার-স্টেটর অ্যারেতে এমন একটি প্রক্রিয়াও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে যার মাধ্যমে প্রবাহের গতিবেগ পরিবর্তিত হয় (উদাহরণস্বরূপ স্ট্যাটরের মধ্য দিয়ে এটিকে পাশ দিয়ে বাধ্য করে), যা একক পাসে আরও বেশি প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। শিল্পে ভারসাম্য মিশ্রণ উচ্চ-শিয়ার মিক্সারগুলি প্রাকৃতিকভাবে মিশ্রিত না হওয়া উপাদানগুলির মানক মিশ্রণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। যখন মোট তরল দুই বা ততোধিক তরল দ্বারা গঠিত হয়, তখন চূড়ান্ত ফলাফলটি একটি ইমালসন হয়; যখন একটি কঠিন এবং তরল দ্বারা গঠিত হয়, তখন এটিকে সাসপেনশন বলা হয় এবং যখন একটি গ্যাস তরল জুড়ে ছড়িয়ে দেওয়া হয়, তখন ফলাফলটি একটি লাইওসল হয়। ইনপুট শক্তির পরিমাণের উপর নির্ভর করে প্রতিটি শ্রেণী সমজাতীয় হতে পারে বা নাও হতে পারে। একটি আদর্শ মিশ্রণ অর্জনের জন্য, ভারসাম্য মিশ্রণের কৌশল ব্যবহার করা হয়। একটি লক্ষ্য বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করা হয়, যেমন মিশ্র পণ্যটি একবার সেই বৈশিষ্ট্যটি অর্জন করলে, পণ্যটি যতদিন প্রক্রিয়াজাত করা হোক না কেন, তার পরে এটি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হবে না। বিচ্ছুরণের জন্য, এটি ভারসাম্য কণার আকার। ইমালসনের জন্য, এটি ভারসাম্য বিন্দু আকার। ভারসাম্য মিশ্রণ অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় মিশ্রণের পরিমাণ ট্যাঙ্ক টার্নওভারে পরিমাপ করা হয়-উচ্চ-শিয়ার জোনের মধ্য দিয়ে উপাদানটির আয়তন কতবার অতিক্রম করতে হবে। হাই-শিয়ার মিক্সিং প্রযুক্তির ব্যবহার রাসায়নিক প্রক্রিয়া শিল্প জুড়ে হাই-শিয়ার মিক্সার ব্যবহার করা হয়, যেখানেই প্রাকৃতিকভাবে মিশ্রিত হয় না এমন উপাদানগুলির মানসম্মত মিশ্রণ তৈরি করা প্রয়োজন। এর মধ্যে রয়েছেঃ ফার্মাসিউটিক্যালস, সাসপেনশন এবং দানাদার পণ্যের প্রস্তুতি কাগজ উৎপাদন, কাগজের সজ্জা ব্লিচিং এবং প্রস্তুতি খাদ্য প্রস্তুতি, মশলার জন্য ইমালশন, সস এবং ড্রেসিং প্রসাধনী এবং প্রসাধন সামগ্রীর উৎপাদন, রজন এবং দ্রাবক মিশ্রণে রঙ্গক ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য, সাধারণত বিমান, প্যাকেজিং এবং বাণিজ্যিক পরিবহন যানবাহন সহ শিল্প আবরণগুলির সাথে গাড়ির রঙে ব্যবহৃত হয়। আরও দেখুন উচ্চ সান্দ্রতা মিক্সার রেফারেন্স ল্যাবরেটরি সরঞ্জাম