(फ्ल्युइडायझेशन). द्रायू म्हणजे द्रव व वायू या दोन्ही पदार्थांचे संयुक्तपणे वर्णन करणारी संज्ञा. दोनही पदार्थांचा प्रवाहीपणा हा गुणधर्म समान असल्याने त्यांचे एकत्रीकरण करणे श्रेयस्कर ठरते.
घन कणांना प्रवाहीपणा नसतो. बारीक घन कणांचे द्रायूस्वरूप स्थितीत रूपांतरण करणाच्या प्रक्रियेस द्रायवीकरण असे म्हणतात. काही विशिष्ट द्रवांच्या किंवा वायूंच्या झोतांच्या संपर्कात असे घन कण आल्यामुळे सदर रूपांतरण घडते. या प्रक्रियेचा वापर खनिज तेलाच्या शुद्धीकरणाकरता करण्यात येतो. या बारीक घन कणांचे घन-वायू किंवा घन-द्रव अशा स्थितीत परावर्तन होते. हे घन कणवायू वा द्रवाप्रमाणे प्रवाही होतात.
प्रक्रिया : एका उभ्या नळीत ज्याचे द्रायवीकरण करायचे आहे असे कण भरलेले असतात. ह्या घन कणांच्या थरातून वायूचा झोत एका विशिष्ट दाबाखाली सोडला जातो. जेव्हा वायूच्या झोताचा वेग कमी असतो तेव्हा घन कणांचा थर स्थिर राहतो. जसजसा वायूच्या झोताचा वेग वाढत जातो तसतशी घन कणांना आपल्या बरोबर खेचणारी वायूची ओढ वाढत जाते. अर्थातच ही ओढ या घन कणांच्यावर सतत कार्य करत असणाऱ्या गुरुत्वीय बलाच्या उलट्या दिशेने असते. या ओढीमुळे घन कणांचा हा थर विस्तारत जातो व त्याचे आकारमान वाढते. याचा साहजिक परिणाम घनकण एकमेकांपासून दूर जाण्यात होतो. वायूच्या झोताचा वेग हळूहळू वाढवत नेल्यास एका विशिष्ट सीमांत/ क्रांतिक वेगाच्या (critical speed) वेळेस वरच्या दिशेने कार्यरत वायूची ओढ खालच्या दिशेने कार्यरत गुरुत्वीय बलाला संतुलित करते. ह्यामुळे सदर घनकण वायूच्या प्रवाहात अधांतरी तरंगल्याच्या अवस्थेत राहतात. या घनकणांच्या स्थितीस घन-वायू असे म्हणतात, कारण या स्थितीत घन कण वायुसारखे प्रवाही होतात. जर या प्रक्रियेत द्रवाचा वापर झाला तर घन कणांचे रूपांतरण घन-द्रव ह्या स्थितीत होते. जर वायुच्या प्रवाहाचा वेग वाढवत नेला, तर घन कणांच्या थरांची एकत्रित घनता कमी कमी होत जाते व घन कण अधांतरी अवस्थेत न राहता वायूच्या प्रवाहाबरोबर वरच्या दिशेने खेचले जातात.
घन कणांचे जेव्हा अशा तऱ्हेने द्रायवीकरण होते तेव्हा इतर द्रव किंवा वायुप्रमाणचे अशा घन-वायू किंवा घन-द्रव अवस्थेतील घन कण आपल्या आजूबाजूचे सर्व आकारमान व्यापून टाकतात.
जरूरीनुसार स्तंभातील घन कण एकाच पदार्थाचे किंवा दोन पदार्थांचे असतात, त्याचप्रमाणे वायूप्रवाहसु्द्धा एक किंवा दोन वायूंच्या मिश्रणाचा असतो. द्रायवीकरणामुळे उभ्या स्तंभातील घन कणांचा एकमेकांशी व त्याचप्रमाणे वायूशीही जास्त निकटचा संपर्क येतो. त्यामुळे त्यांच्यामध्ये (शक्य असणाऱ्या) रासायनिक विक्रिया जास्त सुलभतेने होऊ शकतात. विक्रियाजन्य वायू हे कणांपासून एकसारखे दूर नेले जात असल्याने विक्रियेची कार्यक्षमता आणखी वाढते.
निकट संपर्कामुळे वायू व घन कण यांच्यामध्ये उष्णता-विनिमय जास्त चांगल्या तऱ्हेने होत राहतो. त्यामुळे स्तंभातील एखादा भाग जास्त गरम होऊन त्यामुळे होऊ शकणारे अनिष्ट परिणाम टळतात. खनिज तेलाच्या शुद्धीकरणामध्ये ही गोष्ट विशेष महत्त्वाची आहे.
घन कण सुकविणे, भाजणे, उष्णतेमुळे घन कणात रासायनिक फेरबदल घडवून आणणे, घन उत्प्रेरक (विक्रियेत भाग न घेता विक्रियेची गती वाढविणाऱ्या किंवा ती कमी तापमानास घडवून आणणाऱ्या; catalyser) कणांच्या सान्निध्यात वायूमध्ये रासायनिक विक्रिया घडवून आणणे यासारख्या स्वरूपाच्या औद्योगिक प्रक्रियांत द्रायवीकरण फार उपयोगी पडते, असे दिसून आले आहे.
कळीचे शब्द : #पदार्थांचीअवस्था #द्रव #घन #भौतिकीप्रक्रिया #क्रांतिकवेग
संदर्भ :
- मराठी विश्वकोश खंड : द्रायवीकरण
समीक्षक : माधव राजवाडे