ছিদ্রযুক্ত কার্বন মিলিং: পিন মিল, এয়ার ক্লাসিফায়ার মিল এবং জেট মিলের মধ্যে কীভাবে নির্বাচন করবেন

বেশিরভাগ মানুষ একটি মিলিংয়ের ফলাফলকে তার D50 দিয়ে বিচার করে। ছিদ্রযুক্ত কার্বনের ক্ষেত্রে, এই সংখ্যাটি বিভ্রান্তিকর হতে পারে। ছিদ্রযুক্ত কার্বনের মান নির্ভর করে প্রতিটি কণার ভেতরের ছিদ্র-জালিকা থেকে, কণাটি কতটা সূক্ষ্ম হয়েছে তা থেকে নয়। খুব জোরে গুঁড়ো করলে সেই ছিদ্রগুলো ভেঙে যায়, ফলে এর নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল কমে যায়। তাই একটি মিল বেছে নেওয়ার আগে, এটি জেনে নেওয়া উচিত যে এই প্রক্রিয়ায় এর পৃষ্ঠতলের কতটুকু অক্ষত রয়েছে।.

ছিদ্রযুক্ত কার্বন কেন শুধু আরেকটি গুঁড়ো নয়

সিলিকন কার্বন অ্যানোড হোস্ট হিসেবে, ছিদ্রযুক্ত কার্বনের সাধারণত গারভিচ মোট ছিদ্রের আয়তন ০.১ থেকে ০.৩ সেমি³/গ্রাম এবং বিইটি পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ৫০ থেকে ২০০ মি²/গ্রাম হয়ে থাকে। বাণিজ্যিক রেজিন-ভিত্তিক গ্রেডগুলো আরও উন্নত, যেগুলোর ছিদ্রের আয়তন ১.৫ সেমি³/গ্রাম-এর বেশি এবং পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ২৬০০ মি²/গ্রাম-এর বেশি। একটি সুপারক্যাপাসিটর, গ্যাস ইলেকট্রোড বা ব্যাটারি অ্যানোডের ক্ষেত্রে প্রতিটি বর্গমিটারই একটি কার্যকরী সম্পদ।.

যান্ত্রিক ক্ষতিই প্রধান ঝুঁকি। হার্ড কার্বন অ্যানোডের উপর প্রকাশিত গবেষণা থেকে জানা যায় যে, বল মিলিং গ্রাফাইটের সুশৃঙ্খল অঞ্চলগুলোকে ব্যাহত করে, ক্রিস্টালিনিটি কমিয়ে দেয়, বন্ধ ছিদ্র খুলে দেয় এবং ত্রুটির ঘনত্ব বাড়িয়ে দেয়। প্রথম চক্রের কার্যকারিতা কমে যায় এবং মিলিং-এর সময় বাড়ার সাথে সাথে এই ক্ষতিও বৃদ্ধি পায়। একটি উদাহরণে দেখা গেছে, পাঁচ ঘণ্টা ধরে মিলিং করা একটি হার্ড কার্বন নমুনা ১০০টি চক্রের পর তার মূল চক্র জীবনের দশ ভাগের এক ভাগেরও কম টিকে ছিল। এই ধারাটি সুসংগত: মিলিং শক্তি যত বেশি, উপাদানের মান তত কমে।.

এই কারণেই লক্ষ্য করার মতো মেট্রিকটি হলো নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ধারণক্ষমতা, D50 নয়। সাধারণ শিল্প পরিসর হিসেবে, ছিদ্রযুক্ত কার্বন ক্লাস্টারের মৃদু বি-একত্রীকরণ সাধারণত ধরে রাখে ৯০ থেকে ৯৫ শতাংশ মূল নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফলের, যেখানে একক অঙ্কের মাইক্রন পরিসরে সূক্ষ্মভাবে পেষণ করলে সাধারণত বজায় থাকে ৭০ থেকে ৮৫ শতাংশ, ফিডস্টক, টার্গেট সাইজ এবং মিল এনার্জির উপর নির্ভর করে। এই পরিসরগুলোই এই নিবন্ধ জুড়ে ব্যবহৃত মান নির্ধারণ করে।.

প্রতিটি মিলের ভিতরে কী ঘটে

এখানে থাকা তিনটি মেশিনই কণার আকার ছোট করে, কিন্তু তারা ভিন্নভাবে বল প্রয়োগ করে, এবং এই পার্থক্যের ওপরই নির্ভর করে আপনার লোমকূপগুলো টিকে থাকবে কি না।.

একটি বল মিল বা মেকানিক্যাল ইমপ্যাক্ট মিল গুঁড়োকে চূর্ণ ও কর্তন করার জন্য গ্রাইন্ডিং মিডিয়ার উপর নির্ভর করে। কণা এবং মিডিয়ার মধ্যে উচ্চ গতির সংঘর্ষের ফলে স্থানীয় কোল্ড ওয়েল্ডিং ঘটে এবং ক্ষয়প্রাপ্ত কণা পণ্যের মধ্যে চলে আসে। বিশেষ করে স্টিলের মিডিয়া লোহার দূষণ ঘটায়। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, সিরামিক মিডিয়ার তুলনায় স্টিলের বল থেকে আসা লোহা পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল-ভিত্তিক স্বাভাবিক ক্যাপাসিট্যান্স উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে।.

জেট মিল ঠিক বিপরীতভাবে কাজ করে। এতে কোনো গ্রাইন্ডিং মিডিয়া ব্যবহার করা হয় না। সংকুচিত গ্যাস কণাগুলোকে এমনভাবে ত্বরান্বিত করে যে সেগুলো একে অপরের সাথে ধাক্কা খেয়ে ভেঙে যায়। প্রসারিত গ্যাস চেম্বারকে ঠান্ডা রাখে, ফলে তাপমাত্রা ৪৫° সেলসিয়াসের নিচে রাখা যায়। একটি সিরামিক অ্যালুমিনা বা জিরকোনিয়া লাইনার লোহার দূষণকে ১০ পিপিএম-এর নিচে রাখে, যা জেট মিলকে চূড়ান্ত গ্রাইন্ডিংয়ের জন্য সবচেয়ে পরিষ্কার বিকল্প করে তোলে।.

মাঝখানে একটি পিন মিল থাকে। উচ্চ গতির পিনগুলো ঘনীভূত শক্তি এবং খুব অল্প সংস্পর্শ সময়ের সাথে একটি সংক্ষিপ্ত আঘাত ও শিয়ার প্রদান করে। এই গঠনটি নরম পিণ্ডগুলোকে তাদের মূল কণা বা ছিদ্রগুলোকে না ভেঙেই ভাঙতে সক্ষম করে।.

বাস্তবে, পিন মিল এবং জেট মিল একই কাজ করার দুটি ভিন্ন উপায় নয়, বরং দুটি ভিন্ন কাজ। পিন মিল কণাগুলোকে ভেঙে দেয়, আর জেট মিল গুঁড়ো করে। আপনি কোন কাজটি করবেন, তা জানাটাই মেশিন বেছে নেওয়ার প্রথম ধাপ।.

1: মৃদু ডিগগ্লোমারেশনের জন্য পিন মিল

সংশ্লেষণের ফলে ছিদ্রযুক্ত কার্বন খণ্ড বা শক্তিশালী পুঞ্জীভূত কণা হিসেবে বেরিয়ে আসে। এই বিশাল পৃষ্ঠতলের কারণে সৃষ্ট উচ্চ পৃষ্ঠশক্তি কণাগুলোর মধ্যে শক্তিশালী ভ্যান ডার ওয়ালস এবং স্থিরবৈদ্যুতিক আকর্ষণ তৈরি করে, ফলে সেগুলো সহজেই দলা পাকিয়ে যায়। যদি এই পুঞ্জগুলোকে সরাসরি সূক্ষ্মভাবে পেষণের ধাপে পাঠানো হয়, তবে এর ফলে কোনো কোনো স্থানে অতিরিক্ত পেষণ ঘটে এবং ছিদ্র কাঠামোর আংশিক ভাঙন দেখা দেয়।.

এইখানে পিন মিল এর সংক্ষিপ্ত অভিঘাত স্পন্দনগুলো মূল কণাগুলোর কোনো ক্ষতি না করেই গুচ্ছবদ্ধ কণাগুলোর মধ্যকার নরম বন্ধন ভেঙে দেয়। বায়ুপ্রবাহটি আলগা গুঁড়োকে একটি সুষম গ্যাস-কঠিন প্রবাহে পরিণত করে, যা আলাদা হয়ে যাওয়ার পর গুচ্ছগুলোকে পুনরায় গঠিত হতে বাধা দেয়।.

পিন মিল হলো একটি প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ ধাপ, এবং এর মূল উদ্দেশ্য হলো ভেঙে ফেলা, গুঁড়ো করা নয়। সাধারণ ডিঅ্যাগ্লোমারেশন পরীক্ষায়, একটি পিন মিল ছিদ্রযুক্ত কার্বনকে তার D50 প্রায় ২৫ μm থেকে কমিয়ে প্রায় ১০ μm-এ নিয়ে আসে এবং এর গঠন অক্ষুণ্ণ রাখে। প্রায় ৯০ থেকে ৯৫ শতাংশ ফিডস্টক এবং অপারেটিং প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল। এই নির্দিষ্ট কাজে পিন মিলের সাথে জেট মিলের তুলনা কীভাবে করা যায়, তা আরও বিশদভাবে জানতে কার্বন এবং ব্যাটারি উপকরণের জন্য পিন মিল ডিঅ্যাগ্লোমারেশন বিষয়ক আমাদের পূর্ববর্তী নিবন্ধটি দেখুন।.

২: কাট পয়েন্ট কন্ট্রোল সহ গ্রাইন্ডিংয়ের জন্য এয়ার ক্লাসিফায়ার মিল

একটি এয়ার ক্লাসিফায়ার মিল এটি নকশাগতভাবেই এই সমস্যাটি এড়িয়ে চলে। এটি একই প্রকোষ্ঠে গুঁড়ো করে এবং শ্রেণীবদ্ধ করে। একটি ঘূর্ণায়মান ক্লাসিফায়ার চাকা নির্দিষ্ট মানে পৌঁছানোর সাথে সাথেই সূক্ষ্ম গুঁড়ো ছেড়ে দেয়, এবং মোটা উপাদান অভ্যন্তরীণভাবে পুনরায় সঞ্চালিত হয়। যে কণাগুলো ইতিমধ্যেই যোগ্য বলে বিবেচিত হয়েছে, সেগুলো পুনরায় গুঁড়ো না হয়ে সাথে সাথেই বেরিয়ে যায়। এই একই প্রক্রিয়া শক্তি খরচও নিয়ন্ত্রণে রাখে: মিলটি শুধুমাত্র ততটুকুই গুঁড়ো করে যতটুকু এখনও গুঁড়ো করা প্রয়োজন, নির্দিষ্ট মান পূরণকারী উপাদানকে বারবার প্রক্রিয়াজাত করার পরিবর্তে।.

ছিদ্রযুক্ত কার্বনের ক্ষেত্রে, স্পেসিফিকেশনে সাধারণত ১.২-এর কম স্প্যান এবং কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত D90-এর প্রয়োজন হয়, কারণ একটি প্রশস্ত বা মোটা লেজ ইলেকট্রোড কোটিং-এ ত্রুটি সৃষ্টি করে। এখানে গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিকটি হলো স্প্যান, D50 নয়। যখন আপনার ডিস্ট্রিবিউশন নিয়ন্ত্রণ করার প্রয়োজন হয়, তখন ক্লাসিফায়ার মিল মেশিনটি বেছে নেওয়া হয় এবং এর অন্তর্নির্মিত কাট পয়েন্টই সেই নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে।.

৩: ছিদ্রের অখণ্ডতা বজায় রেখে সূক্ষ্মভাবে পেষণের জন্য জেট মিল

ক জেট মিল এটি ০.৫ থেকে ৩ মাইক্রোমিটারের একটি D50-তে পৌঁছায়, যার বিস্তার ১.৫-এর নিচে এবং একটি নিয়ন্ত্রিত D100 থাকে। ছিদ্রযুক্ত কার্বনের ক্ষেত্রে, ফ্লুইডাইজড বেড জেট মিলিং সাধারণত একটি D50 প্রদান করে। ১ থেকে ৫ মাইক্রোমিটার D100 এর অধীনে পরিসীমা ১০ মাইক্রোমিটার, এবং প্রকাশিত তুলনামূলক প্রতিবেদনে বলা হয়েছে যে জেট মিলড হার্ড কার্বন ধরে রাখতে পারে বল মিলড উপাদানের তুলনায় উচ্চতর ধারণক্ষমতা ধরে রাখা, যদিও সঠিক ব্যবধানটি ফিডস্টক এবং সেল ডিজাইনের উপর নির্ভর করে। শিল্পক্ষেত্রের পরীক্ষায়, প্রায় ৪০ থেকে ৫০ মাইক্রোমিটার D50-তে ফিড করা ছিদ্রযুক্ত কার্বনকে একটি নির্দিষ্ট D50-তে মিলিং করা হয়েছে। ৫ থেকে ৮ মাইক্রোমিটার সেকেন্ডারি এয়ার সাইক্লোন কালেকশন ব্যবহার করা হলে, ১.২-এর কম স্প্যান সহ একটি পরিসর এবং ৯৮ শতাংশের বেশি সিস্টেম ইল্ড পাওয়া যায়। ল্যাব স্কেল জেট মিলিং-এর মাধ্যমেও স্থিতিশীল D50 মান প্রদর্শন করা হয়েছে। ২ থেকে ৩ মাইক্রোমিটার ছিদ্র কাঠামো এবং পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল মূলত অক্ষত রেখে পরিসর.

সিরামিক লাইনার এবং নিয়ন্ত্রিত সংকুচিত বায়ুর তাপমাত্রা সহ একটি জেট মিল চালালে, এটি ছিদ্রযুক্ত কার্বনকে একক অঙ্কের মাইক্রন পরিসরে ভাঙার সবচেয়ে নিরাপদ উপায় হয়ে ওঠে। এটি কোনো স্বল্প খরচের বিকল্প নয়। এটি সেই বিকল্প যা আপনি বেছে নেন, যখন ছিদ্রের অখণ্ডতা এবং কণার সূক্ষ্মতা উভয়কেই একই সাথে বজায় রাখতে হয়।.

বহুস্তরীয় বাস্তবতা: কেন একটি যন্ত্র কদাচিৎ যথেষ্ট হয়

ছিদ্রযুক্ত কার্বন ফিডস্টকগুলো বেশিরভাগ প্রকৌশলীর প্রত্যাশার চেয়েও বেশি বৈচিত্র্যময়। বায়োমাস-ভিত্তিক, রেজিন-ভিত্তিক এবং পেট্রোলিয়াম কোক-ভিত্তিক কার্বনগুলো কণার শক্তি, পুঞ্জীভবন এবং ছিদ্র প্রাচীরের পুরুত্বের দিক থেকে ভিন্ন হয়, তাই কোনো একটি যন্ত্রই এগুলোর সবগুলোকে ভালোভাবে পরিচালনা করতে পারে না।.

কার্বনাইজেশনের পর বায়োমাস-ভিত্তিক ছিদ্রযুক্ত কার্বনের পেষণযোগ্যতা উন্নত হয়, যখন অভ্যন্তরীণ ভেসিকেলগুলো ভেঙে কার্বনাইজড মাইক্রোপোরে পরিণত হয়, কিন্তু ছিদ্রের দেয়ালের শক্তি মূলত ফিডস্টকের উপর নির্ভর করে। রেজিন-ভিত্তিক কার্বন বায়োমাস-ভিত্তিক উপাদানের চেয়ে যান্ত্রিকভাবে বেশি সহনশীল এবং পেষণ শক্তি আরও ভালোভাবে প্রতিরোধ করে।.

বাস্তবে এই পার্থক্যটা চোখে পড়ে। যখন একটিমাত্র মেশিন তিনটি ভিন্ন ছিদ্রযুক্ত কার্বন ফিডস্টকের ওপর প্রয়োগ করা হয়, তখন প্রতিবারেই কণার আকারের লক্ষ্যমাত্রা অর্জন করাটা সাধারণ নিয়ম না হয়ে বরং ব্যতিক্রম হয়ে দাঁড়ায়। সাধারণত একটি দুই-পর্যায়ের সেটআপ—প্রিপ্রসেসিংয়ের জন্য একটি পিন মিল এবং সূক্ষ্মভাবে গুঁড়ো করার জন্য একটি জেট মিল—এই তিনটি উপাদানকেই নির্দিষ্ট মানের মধ্যে নিয়ে আসে।.

এই দ্বি-পর্যায়ের কার্যপ্রণালীই হলো মূল শিক্ষা। সামনের দিকে একটি পিন মিল জমাটবদ্ধ কণাগুলোকে ভেঙে দেয়। মাঝখানে একটি ক্লাসিফায়ার মিল এর বন্টন নিয়ন্ত্রণ করে। আর শেষে একটি জেট মিল সূক্ষ্মতা এবং ছিদ্র রক্ষা করে। বেশিরভাগ ছিদ্রযুক্ত কার্বন প্রকল্পে এই তিনটির মধ্যে অন্তত দুটির প্রয়োজন হয়, এবং কাঁচামালই নির্ধারণ করে কোন দুটি লাগবে।.

সঠিক পোরোউস কার্বন মিল বেছে নেওয়ার জন্য পাঁচটি প্রশ্ন

মেশিনগুলোর তুলনা করার আগে, এই পাঁচটি প্রশ্নের উত্তর দিন। উত্তরগুলোই সরাসরি আপনার প্রয়োজনীয় সরঞ্জামটি খুঁজে পেতে সাহায্য করবে।.

১. কাঁচামালের ভিত্তি কী?
বায়োমাস, রেজিন এবং পেট্রোলিয়াম কোক কার্বনের পুঞ্জীভবন ও ছিদ্র প্রাচীরের শক্তিতে পার্থক্য থাকে, এবং এর ওপরই নির্ভর করে যে আপনার শুরুতেই একটি পিন মিলের প্রয়োজন আছে কি না।.

২. আপনার কী পরিমাণ স্প্যান প্রয়োজন?
সংকীর্ণ স্প্যান বলতে সাধারণত অন্তর্নির্মিত ক্লাসিফিকেশন সহ একটি ক্লাসিফায়ার মিল বা জেট মিল বোঝায়, কোনো সাধারণ ইমপ্যাক্ট মিল নয়।.

৩. আপনার চৌম্বকীয় অশুদ্ধির সীমা কত?
৫০ পিপিএম-এর নিচে বা ১০ পিপিএম-এর নিচে, এই উত্তরের উপরই নির্ভর করে যে সিরামিক লাইনার এবং মিডিয়া-মুক্ত মিল ব্যবহার করা অগ্রাধিকারযোগ্য নাকি অপরিহার্য।.

৪. আপনার সর্বনিম্ন পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল বা ছিদ্র আয়তন ধারণক্ষমতা কত?
ছিদ্রযুক্ত কার্বনের জন্য এটিই একমাত্র পাশ বা ফেলের পরীক্ষা, এবং যে মেশিন এটি পূরণ করতে পারে না, তা বাতিল হয়ে যাওয়া উচিত।.

৫. আপনার কী পরিমাণ থ্রুপুট প্রয়োজন?
প্রতি ঘন্টায় ৫০০ গ্রাম হারে পরীক্ষাগারে পরীক্ষা, প্রতি ঘন্টায় ১০ থেকে ১৫ কেজি হারে একটি পাইলট লাইন এবং পূর্ণ উৎপাদন—এগুলোর প্রতিটিই ভিন্ন ভিন্ন আকারের মেশিনের দিকে নির্দেশ করে।.

এই মেশিনগুলোর মধ্যে কোনটি আপনার পোরোরাস কার্বনের জন্য উপযুক্ত, সে বিষয়ে আপনি যদি নিশ্চিত না হন, তবে আমাদের কাছে একটি নমুনা এবং আপনার কাঙ্ক্ষিত স্পেসিফিকেশন পাঠান। আমরা একটি ট্রায়াল চালিয়ে কণার আকার বন্টন এবং পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ধরে রাখার ডেটা ফেরত পাঠাই, যাতে আপনি পোরোরাস কার্বনের জন্য প্রকৃতপক্ষে গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিকের উপর ভিত্তি করে সরঞ্জাম বেছে নিতে পারেন।.

এপিক পাউডার

এ এপিক পাউডার, we offer a wide range of equipment models and tailor solutions to meet your specific needs. Our team has more than 20 years experience in various powders processing. Epic Powder is specialized in fine powder processing technology for mineral industry, chemical industry, food industry, pharama industry, etc. Contact us today for a free consultation and customized solutions!

“পড়ার জন্য ধন্যবাদ। আশা করি আমার লেখাটি আপনার উপকারে আসবে। অনুগ্রহ করে নিচে একটি মন্তব্য করুন। এছাড়া আপনি EPIC Powder-এর অনলাইন গ্রাহক প্রতিনিধির সাথেও যোগাযোগ করতে পারেন। জেল্ডা আরও কোনো জিজ্ঞাসার জন্য।”

— জেসন ওয়াং, প্রকৌশলী