High-shear mixer
एक उच्च कतरनी मिश्रण एक चरण या घटक (तरल, ठोस, गैस) को एक मुख्य निरंतर चरण (तरल) में फैलाता है, या ले जाता है, जिसके साथ यह आम तौर पर अमिश्रणीय होता है। एक रोटर या इम्पेलर, एक स्थिर घटक के साथ जिसे स्टेटर के रूप में जाना जाता है, या रोटर और स्टेटर की एक सरणी का उपयोग या तो एक टैंक में किया जाता है जिसमें घोल को मिलाया जाता है, या एक पाइप में जिसके माध्यम से घोल गुजरता है, कतरनी बनाने के लिए। एक उच्च कतरनी मिश्रण का उपयोग पायस, निलंबन, लाइओसोल (तरल में फैली गैस) और दानेदार उत्पादों को बनाने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग चिपकने वाले, रासायनिक, सौंदर्य प्रसाधन, खाद्य, औषधीय और प्लास्टिक उद्योगों में पायसीकरण, समरूपण, कण आकार में कमी और फैलाव के लिए किया जाता है। कार्य के सिद्धांत द्रव का एक क्षेत्र जब निकटवर्ती क्षेत्र के सापेक्ष एक अलग वेग के साथ यात्रा करता है तो वह कतरन से गुजरता है। एक उच्च-कतरनी मिश्रक एक घूर्णन आवेगक या उच्च-गति रोटर, या ऐसे आवेगकों या इनलाइन रोटरों की एक श्रृंखला का उपयोग करता है, जो आमतौर पर एक विद्युत मोटर द्वारा संचालित होते हैं, तरल पदार्थ को "काम" करने के लिए, प्रवाह और कतरनी बनाने के लिए। नोक वेग, या रोटर के बाहरी व्यास पर तरल पदार्थ की गति, रोटर के केंद्र में वेग से अधिक होगी, और यह वेग अंतर है जो कतरनी बनाता है। एक स्थिर घटक का उपयोग रोटर के साथ संयोजन में किया जा सकता है, और इसे स्टेटर के रूप में संदर्भित किया जाता है। स्टेटर रोटर और स्वयं के बीच एक निकट-समाशोधन अंतराल बनाता है और रोटर से बाहर निकलने पर सामग्री के लिए एक अत्यंत उच्च-कतरनी क्षेत्र बनाता है। रोटर और स्टेटर के संयुक्त रूप को अक्सर मिक्सिंग हेड या जनरेटर के रूप में जाना जाता है। एक बड़े उच्च-कतरनी रोटर-स्टेटर मिश्रण में कई जनरेटर हो सकते हैं। मुख्य डिजाइन कारकों में रोटर का व्यास और इसकी घूर्णन गति, रोटर और स्टेटर के बीच की दूरी, मिक्सर में समय और श्रृंखला में जनरेटर की संख्या शामिल हैं। चर में दांतों की पंक्तियों की संख्या, उनका कोण और दांतों के बीच के छिद्रों की चौड़ाई शामिल है। बैच हाई-शीयर मिक्सर्स एक बैच हाई-शीयर मिक्सर्स में, मिश्रित किए जाने वाले घटकों (चाहे वे अमिश्रणीय तरल पदार्थ हों या तरल में पाउडर) को ऊपर से एक मिश्रण टैंक में डाला जाता है जिसमें टैंक के नीचे एक घूर्णन शाफ्ट पर मिक्सर्स होता है। एक बैच उच्च-कतरनी मिश्रण एक ही शक्ति रेटिंग के इनलाइन रोटर-स्टेटर मिश्रण की तुलना में लगभग दोगुनी तेजी से सामग्री की दी गई मात्रा को संसाधित कर सकता है; ऐसे मिश्रणों का उपयोग किया जाना जारी है जहां मात्रा द्वारा तेजी से प्रसंस्करण प्रमुख आवश्यकता है, और स्थान सीमित नहीं है। चिपचिपे घोल को मिलाते समय, कुछ उत्पाद टैंक में छोड़ दिए जा सकते हैं, जिससे सफाई की आवश्यकता हो सकती है। हालांकि, बैच हाई-शीयर मिक्सर्स के डिजाइन हैं जो ऑपरेटिंग रन के हिस्से के रूप में टैंक को साफ करते हैं। कुछ उच्च-कतरनी मिश्रणों को सुखाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे टैंक में आवश्यक सफाई की मात्रा सीमित हो जाती है। इनलाइन हाई-शीयर मिक्सर्स एक इनलाइन हाई-शीयर रोटर-स्टेटर मिक्सर्स में, रोटर-स्टेटर सरणी एक छोर पर एक इनलेट और दूसरे छोर पर एक आउटलेट के साथ एक आवास में निहित होती है, और रोटर एक मुहर के माध्यम से संचालित होता है। मिश्रित किए जाने वाले घटकों को एक निरंतर धारा में जनरेटर सरणी के माध्यम से खींचा जाता है, जिसमें पूरा एक अपकेंद्र पम्पिंग उपकरण के रूप में कार्य करता है। इनलाइन हाई-शीयर मिक्सर्स एक अधिक नियंत्रित मिश्रण वातावरण प्रदान करते हैं, कम जगह लेते हैं, और एक निरंतर प्रक्रिया के हिस्से के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इनलाइन उच्च-कतरनी मिश्रण के माध्यम से उत्पाद को एक से अधिक बार पारित करके संतुलन मिश्रण प्राप्त किया जा सकता है। इनलाइन पाउडर प्रेरण पाउडर प्रेरण के लिए सुसज्जित एक इनलाइन रोटर-स्टेटर मिश्रण वास्तव में किसी भी आकार के कई मिश्रण जहाजों की सेवा करने के लिए लचीलापन, क्षमता और सुवाह्यता प्रदान करता है। इसका सीधा संचालन और सुविधा सामग्री हैंडलिंग को सरल बनाते हुए उपकरण उपयोगिता को और अधिक से अधिक बढ़ाती है। जब वैक्यूम पंप और हॉपर के साथ उपयोग किया जाता है, तो एक इनलाइन कतरनी मिश्रण तरल धाराओं में पाउडर को शामिल करने का एक बहुत ही प्रभावी तरीका हो सकता है। अन्यथा उच्च कतरनी पाउडर प्रेरक के रूप में जाना जाता है, इन प्रणालियों में मेजेनाइन पर भारी थैलों के साथ काम करने के बजाय प्रक्रिया को फर्श के स्तर पर रखने का लाभ होता है। उच्च कतरनी पाउडर प्रेरण प्रणाली भी कई टैंकों के साथ आसान विनिमेयता प्रदान करती है। उच्च कतरनी ग्रैन्युलेटर एक उच्च कतरनी ग्रैन्युलेटर एक प्रक्रिया सरणी है जिसमें एक इनलाइन या बैच उच्च कतरनी मिश्रण और एक द्रव-बिस्तर ड्रायर होता है। दानेदार प्रक्रिया में, मिश्रण के केवल ठोस घटक की आवश्यकता होती है। तरल पदार्थ का उपयोग केवल प्रसंस्करण में सहायता के रूप में किया जाता है। उच्च कतरनी मिश्रणकर्ता ठोस सामग्री को वांछित कण आकार तक संसाधित करता है, और फिर मिश्रण को सुखाने वाले बिस्तर पर पंप किया जाता है जहां तरल पदार्थ को हटा दिया जाता है, दानेदार उत्पाद को पीछे छोड़ दिया जाता है। अल्ट्रा-हाई-शीयर इनलाइन मिक्सर्स एक अल्ट्रा-हाई-शीयर इनलाइन मिक्सर्स में, हाई-शीयर मिश्रण एक रोटर-स्टेटर सरणी के माध्यम से एकल या कई पास में होता है। मिश्रण को एक मानक इनलाइन रोटर-स्टेटर मिश्रण की तुलना में उत्पाद को उच्च कतरनी और बड़ी संख्या में कतरनी घटनाओं के अधीन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो एक असाधारण रूप से संकीर्ण कण-आकार वितरण का उत्पादन करता है। अल्ट्रा-हाई-शीयर तकनीक का उपयोग करके उप-माइक्रोमीटर कण आकार संभव हैं। इसे प्राप्त करने के लिए, मशीन सटीक-मशीन छेद या स्लॉट के साथ स्टेटर से लैस है जिसके माध्यम से उत्पाद को रोटर द्वारा मजबूर किया जाता है। रोटर-स्टेटर सरणी में एक ऐसा तंत्र भी शामिल हो सकता है जिसके द्वारा प्रवाह की गति को बदला जाता है (उदाहरण के लिए इसे स्टेटर के माध्यम से किनारे पर मजबूर करके), जिससे एकल पास में अधिक प्रसंस्करण की अनुमति मिलती है। संतुलन मिश्रण उच्च-कतरनी मिश्रणों का उपयोग उद्योग में उन अवयवों के मानक मिश्रण का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जो प्राकृतिक रूप से मिश्रित नहीं होते हैं। जब कुल द्रव दो या दो से अधिक तरल पदार्थों से बना होता है, तो अंतिम परिणाम एक पायस होता है; जब एक ठोस और एक तरल से बना होता है, तो इसे निलंबन कहा जाता है और जब एक गैस को एक तरल में फैलाया जाता है, तो परिणाम एक लाइओसोल होता है। निवेश ऊर्जा की मात्रा के आधार पर प्रत्येक वर्ग का समरूपीकरण हो भी सकता है और नहीं भी। एक मानक मिश्रण प्राप्त करने के लिए, संतुलन मिश्रण की तकनीक का उपयोग किया जाता है। एक लक्ष्य विशेषता की पहचान की जाती है, जैसे कि एक बार मिश्रित उत्पाद ने उस विशेषता को प्राप्त कर लिया है, इसके बाद यह महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलेगा, चाहे उत्पाद को कितने समय तक संसाधित किया गया हो। फैलाव के लिए, यह संतुलन कण आकार है। पायस के लिए, यह संतुलन बूंद का आकार है। संतुलन मिश्रण प्राप्त करने के लिए आवश्यक मिश्रण की मात्रा को टैंक कारोबार में मापा जाता है-सामग्री की मात्रा को उच्च कतरनी क्षेत्र से कितनी बार गुजरना चाहिए। उच्च-कतरनी मिश्रण प्रौद्योगिकी के उपयोग उच्च-कतरनी मिश्रण का उपयोग पूरे रासायनिक प्रक्रिया उद्योगों में किया जाता है, जहां भी प्राकृतिक रूप से मिश्रण नहीं करने वाली सामग्री के मानकीकृत मिश्रण का उत्पादन करना आवश्यक है। इनमें शामिल हैंः फार्मास्यूटिकल्स, सस्पेंशन और दानेदार उत्पादों की तैयारी कागज का निर्माण, ब्लीचिंग और कागज के गूदे की तैयारी भोजन की तैयारी, मसालों के लिए पायस, चटनी और ड्रेसिंग सौंदर्य प्रसाधनों और प्रसाधन सामग्री का निर्माण, रंगद्रव्य को राल और विलायक मिश्रण में फैलाने के लिए, आमतौर पर औद्योगिक कोटिंग के साथ कार पेंट में उपयोग किया जाता है, जिसमें विमान, पैकेजिंग और वाणिज्यिक परिवहन वाहन शामिल हैं। उच्च चिपचिपाहट मिश्रण संदर्भ प्रयोगशाला उपकरण भी देखें।