เนื้อหาใน Memoir ฉบับนี้เกี่ยวพันไปยังเนื้อหาใน Memoir ปีที่ ๓ ฉบับที่ ๒๗๐ วันพุธที่ ๑๗ มีนาคม ๒๕๕๔ เรื่อง GC-2014 FPD กับระบบ DeNOx ตอนที่ ๓ 0.1 ml
รูปที่ ๑ ข้างล่างเป็นโครมาโทแกรมที่ได้จากการฉีดตัวอย่างที่ประกอบด้วย SO2 30 ppm และ O2 15% ขนาดตัวอย่าง 0.1 ml โดยในการทดลองนี้ได้ให้แก๊สไหลผ่านระบบ SCR ไม่ได้ทำการต่อตรงจาก mass flow controller เข้า GC แต่ยังคงให้แก๊สไหลในเส้นทาง by-pass reactor อยู่
รูปที่ ๑ โครมาโทแกรมของการฉีดตัวอย่างที่ประกอบด้วย SO2 30 ppm และ O2 15% ขนาดตัวอย่าง 0.1 ml ก่อนทำการปรับแนวการไหล แนวเส้นประสีเขียวคือแนวเส้น base line (ผลการทดลองในวันพุธที่ ๑๖ มีนาคม ๒๕๕๔)
จากโครมาโทแกรมที่ได้พบว่า สัญญาณมีลักษณะตกลงก่อนที่จะวกขึ้นมาใหม่ ซึ่งเรื่องนี้อีกสักครู่จะอภิปรายกันว่าเกิดจากอะไร แต่เรื่องแรกที่ต้องแก้ไขกันก่อนคือพบว่าขนาดพื้นที่พีคที่ได้นั้น แม้ว่าการวัดจะทำซ้ำได้ แต่ก็เล็กลงกว่าตอนที่ใช้วิธีท่อจาก mass flow controller ให้ต่อตรงเข้า GC จึงได้กลับมาพิจารณาระบบการไหลของระบบ SCR ใหม่
อันที่จริงปัญหานี้ผมสงสัยว่าอาจจะเกิด และได้เคยเกริ่นเอาไว้กับสาวน้อย ๑๕๐ เซนติเมตรแล้วด้วยว่าก่อนทำการทดลองอาจต้องทำการปรับแนวท่อใหม่ ซึ่งตำแหน่งที่เป็นปัญหาคือตำแหน่งท่อบรรจบระหว่างไนโตรเจน (ที่มี SO2 ผสม) กับออกซิเจน ซึ่งผมเห็นว่าเดินท่อเอาไว้ไม่เหมาะสม กล่าวคือสายไนโตรเจนที่มีอัตราการไหลที่สูงกว่านั้นเป็นสายที่เส้นทางการไหลต้องมีการหักเลี้ยว ในขณะที่สายออกซิเจนที่มีอัตราการไหลต่ำกว่านั้นเป็นสายการไหลในแนวตรง (ดูรูปที่ ๒ ด้านซ้ายประกอบ) ซึ่งการเดินเส้นทางการไหลในลักษณะดังกล่าวจะทำให้แรงดันย้อนกลับในสายไนโตรเจนสูงขึ้น ซึ่งผมสงสัยว่าจะส่งผลถึงการไหลของ SO2 ด้วย ก็เลยให้ปรับแนวทางการไหลใหม่โดยเปลี่ยนเป็นให้เส้นออกซิเจนมาบรรจบกับเส้นไนโตรเจนที่ไหลในแนวตรงดังรูปที่ ๒ ด้านขวาข้างล่าง
รูปที่ ๒ สีเขียวเส้นทางการไหลของไนโตรเจน สีแดงคือ SO2 และสีเหลืองคือออกซิเจน รูปซ้ายเป็นเส้นทางการไหลเดิม ซึ่งเส้นออกซิเจนจะไหลในแนวตรงขึ้นไปข้างบน ในขณะที่เส้นไนโตรจะไหลพุ่งเข้าชนข้อต่อตัวทีและต้องหักเลี้ยวซ้ายขึ้นไปข้างบน รูปขวาเป็นการปรับแนวการไหลใหม่โดยให้ตรงจุดผสมระหว่างไนโตรเจนกับออกซิเจนนั้น เส้นการไหลของไนโตรเจนวิ่งเป็นเส้นตรงจากซ้ายไปขวา และวกขึ้นข้างบน ส่วนเส้นออกซิเจนนั้นให้พุ่งเข้าบรรจบกับเส้นไนโตรเจนที่ไหลขวางหน้าอยู่ เหตุผลที่เดินท่อไนโตรเจนขดเป็นวงก็เพราะไม่ต้องการรื้อระบบมาต่อท่อใหม่
พอปรับเปลี่ยนระบบทางเดินแก๊สเพียงเล็กน้อย ก็ทำการทดสอบใหม่ ก็ได้โครมาโทแกรมดังรูปที่ ๓ ซึ่งจะเห็นว่าได้พีคที่มีพื้นที่มากขึ้น
แต่ถ้าเปรียบเทียบกับพีคในรูปที่ ๒ ของ Memoir ฉบับที่ ๒๗๐ จะเห็นว่า เมื่อมีออกซิเจนผสมในแก๊สตัวอย่าง โครมาโทแกรมช่วงเวลาก่อนที่พีค SO2 จะปรากฏ (ตั้งแต่วินาทีที่ 15 ถึงนาทีที่ 1 ที่ตีกรอบสี่เหลี่ยมเอาไว้) มีลักษณะตกลงไปก่อนวกขึ้นมาใหม่ นอกจากนี้ยังพบว่าพีค SO2 ที่ได้จากตัวอย่างที่มีออกซิเจนผสมนั้นมีลักษณะที่เตี้ยและกว้างกว่าพีคที่ได้เมื่อไม่มีออกซิเจนผสม (ดูรูปที่ ๒ ของ Memoir ฉบับที่ ๒๗๐)
ความแตกต่างของการวัดทั้งสองคือในการวัดครั้งหลังนี้มีแก๊สออกซิเจนผสมอยู่ในตัวอย่าง จึงทำให้สงสัยว่าออกซิเจนนั้นส่งผลรบกวนต่อการวัด แต่สิ่งแรกที่พิสูจน์ก่อนก็คือพีคนั้นเป็นพีคออกซิเจนหรือไม่ ซึ่งได้ทำการทดลองโดยการต่อระบบตรงเข้า GC และทำการวิเคราะห์แก๊สที่มีแต่ไนโตรเจน และไนโตรเจนผสมออกซิเจน ซึ่งก็ได้ผลการทดลองดังแสดงในรูปที่ ๔ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสัญญาณที่เห็นตกลงมาก่อนที่จะเกิดพีค SO2 นั้นเป็นผลจากออกซิเจนที่ผสมอยู่ในตัวอย่าง
ปัญหาที่เกิดขึ้นขณะที่คือ เราพบว่าออกซิเจนที่อยู่ในตัวอย่างทำให้พีค SO2 เตี้ยลงและกว้างขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าออกซิเจนส่งผลต่อการทำงานของคอลัมน์และ FPD คำถามคือ
(ก) ออกซิเจนส่งผลต่อรูปร่างของพีคเพียงอย่างเดียวหรือไม่ และ
(ข) ออกซิเจนส่งผลต่อความว่องไวในการตรวจวัด SO2 ของ FPD ด้วยหรือไม่
รูปที่ ๓ โครมาโทแกรมของการฉีดตัวอย่างที่ประกอบด้วย SO2 30 ppm และ O2 15% ขนาดตัวอย่าง 0.1 ml หลังทำการปรับแนวการไหล แนวเส้นประสีเขียวคือแนวเส้น base line (ผลการทดลองในวันพุธที่ ๑๖ มีนาคม ๒๕๕๔) ในกรอบสี่เหลี่ยมสีแดงคือบริเวณที่คาดว่าเกิดจากการที่มีออกซิเจนในตัวอย่าง
รูปที่ ๔ โครมาโทแกรมของแก๊สที่ประกอบด้วยออกซิเจน 15% และไนโตรเจน ขนาดตัวอย่าง 0.1 ml ผลการทดลองวันพฤหัสบดีที่ ๑๗ มีนาคม ๒๕๕๔ (ผลการทดลองของหนุ่มน้อยนักแม่นปืน) หมายเหตุ : ขนาดสเกลแกน Y ในรูปนี้แตกต่างไปจากรูปข้างบน
เพื่อที่จะตอบคำถามทั้งสองข้อ เราจำเป็นต้องทำการทดลองเพิ่มขึ้น โดยทดลองวัดแก๊สผสมที่มีความเข้มข้น SO2 เท่ากัน แต่มีความเข้มข้นออกซิเจนต่างกัน โดยในการทดลองหนึ่งนั้นจะวัดแก๊ส SO2 ที่ไม่มีออกซิเจน และอีกการทดลองหนึ่งนั้นวัดแก๊ส SO2 ที่มีออกซิเจนผสมอยู่ และทำการเปรียบเทียบพื้นที่พีคที่ได้
ถ้าหากออกซิเจนส่งผลต่อข้อ (ก) เพียงอย่างเดียวสิ่งที่เราจะเห็นก็คือพื้นที่พีค SO2 ที่ได้จากกรณีที่ไม่มีออกซิเจนและมีออกซิเจนนั้นจะต้องเท่ากัน ซึ่งถ้าเป็นเช่นนี้ก็ถือว่าโชคดีไป เราทำ calibration curve ของ SO2 เส้นเดียวก็พอ
แต่ถ้าพบว่าพื้นที่พีค SO2 ที่ได้แตกต่างกัน นั่นก็หมายความว่าออกซิเจนส่งผลต่อความว่องไวของ FPD ด้วย ซึ่งถ้าเป็นกรณีนี้ก็คงจะต้องเหนื่อยเพิ่มขึ้น เพราะต้องทำ calibration curve ของ SO2 ในแก๊สที่มีความเข้มข้นออกซิเจนแตกต่างกัน
นอกจากนี้เรายังต้องพิจารณาว่าจะแก้ปัญหาพีคซ้อนทับกันอย่างไร เพราะในกรณีนี้เป็นกรณีที่พีคสองพีคที่อยู่ด้านตรงข้ามกันของ base line (ออกซิเจนอยู่ข้างล่าง ในขณะที่ SO2 อยู่ข้างบนเส้น base line) การใช้โปรแกรม fityk ทำ peak deconvolution คงไม่ง่ายเหมือนที่ผ่านมา
นี่ขนาดเพียงแค่เพิ่มออกซิเจนเพียงตัวเดียว ยังไม่มี NOx และ NH3 เข้าร่วมวงนะ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น