流程工业中的粉碎、分散工艺技术常常不得不根据具体的产品做出相应的调整，以便提高产品的生产能力，延长机床设备的使用寿命，以及优化设备操作。为此，耐驰公司专门研发设计了一种模块化结构的分散机，这种分散机带有可更换的分散器，与传统的搅拌球磨机和高压分散器相比，它可以在很低的压力下工作，从而能够明显地节约能源。

为了尽可能降低粉碎、分散工艺过程中的能源消耗，在大多数情况下把高密度的湍流剪切流和空穴应力正确的结合起来具有非常重要的意义。这中方法不仅适用于不同形式颗粒物的解聚、乳化和分解，而且也适用于片状颗粒物的分层剥离，天然纤维的纤维分解、梳理，或者纳米管的分解和解束。

为了使剪切流、湍流、空穴和冲击力等参数达到最佳匹配程度，耐驰公司研发生产了Economic Dispersonizer Omega分散机，其工作原理类似于市场上其他常见的高压分散机。但传统的高压分散机的工作压力高达300MPa，非常明显的性能优化。

图1 分散机可以在不使用磨粒的情况下把CNT纳米管悬浮液梳理出来，从而保证了纳米管保持自己原来的长度

模块化的分散机制

与传统高压分散机的最大区别是Economic Dispersonizer Omega分散机配备了模块化的分散装置Netzsch Dispersion Device，使得产品的粉碎、分散能够在核定的流量下通过中压泵的驱动完成。分散机的过滤模块把纤维、毛发或者粗大颗粒都过滤出来，从而避免了喷嘴模块的堵塞和损伤。在喷嘴模块中，被粉碎、分散的介质速度被加速到350m/s，此时介质开始受到剪切应力和拉延负载的作用。

这里的拉延负载指的是在很高加速度的作用下，对乳化有着重要意义的分散阶段中材料的伸长力。在湍流区域内，产品的粉碎、分散受到喷嘴后湍流的剪切流和空穴组合产生的应力负荷。

在生产乳化液的工艺流程中，喷嘴内的拉延流动的变形以及从喷嘴中喷出时会在很大程度上使分散相雾化。利用喷嘴直径和容积流量可以很好地调节压力降。

利用控制阀模块均化缝的弹性力可以调节湍流模块后的第二个压力等级，这样，在利用喷嘴隔离了压力降之后又可以形成一定的压力。这种压力会在均化缝中转变成动能，在这一零件中形成了由湍流、剪切和冲击力组成的负载。

图2 也可以完成天然纤维的分解和梳理。图示为纤维素悬浮液

节约50%的能源

由模块化分散装置生成的，最高可达70MPa的压力使得这一新的设备比传统的高压分散机具有更好的均匀化效果。由于分散装置的压力降更小，所以它可以节约更多的能源，大约可以节约50%的能源。设备传递给产品的热量较少，因此后续的冷却消耗的功率更少，节约了能源。Economic Dispersonizer Omega分散机内部的液体介质流动方式非常理想，在处理含有剥蚀性悬浮物时，喷嘴和控制阀模块的磨损也很小。

各个模块都安装在两个圆柱形销轴上，并用螺母紧固。更换一个模块或者为了清洁而拆卸、装配这些模块，只需要短短的几分钟。同样，在必要的时候也可以去掉一个模块（例如：拆除功率模块处理纤维管或者纳米管）。另外，Economic Dispersonizer Omega分散机在粉碎、分散过程中无需使用任何磨料。简单的安装和很少的零部件使它的卫生清洁非常简单，从而可以快速完成产品转换，并保证无交叉污染。

在实时粉碎或者处理难以均匀化的颗粒时，Omega分散机是不合适的。这种设备不能完成球磨机所能实现的粉碎目的，因此这一技术不能适用于所有的应用。

Omega分散机适用于结块粉碎和易于分散物质的粉碎。在各种应用情况下都需要预先准备好含有固体物质的悬浮液或者乳化液。理想情况下，分散剂中所含的分散物应是均匀分布的，没有夹带任何气体。

纳米管解束

通常情况下，天然纤维的梳理（分解），或者是纳米管（CNT）的解束（分成单根）有两大难题需要解决。一个是在固体物质含量很低的情况下，悬浮液的黏度很高，常常需要较大的磨粒才能实现研磨机的可靠运行。另一个就是使用较大磨粒的球磨搅拌机会切断原材料。而耐驰公司推出的分散机能够可靠地处理高黏度悬浮液。结合喷嘴内层流式的剪切流以及紊流模块和阀块中的紊流剪切流，它能更好地完成纤维的梳理或者纳米管的解束。由于介质没有直接与分解工具没有接触，例如没有与磨粒相互接触，梳理出来的纤维或者解束后的纳米管都保持着原有的长度。