การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๑๗ The Red Team : Centrifugal separator MO Memoir : Sunday 12 November 2566

เมื่อวันพฤหัสบดีที่ ๙ ที่ผ่านมา ได้มีโอกาสเข้าร่วม workshop เกี่ยวกับ "การจัดทีมแดงเพื่อฝึกซ้อมสถานการณ์ภัยคุกคามจากการแพร่ขยายอาวุธทำลายล้างสูงด้านชีวภาพ (Red Teaming Biological Proliferation Threats Exercise)" โดยมีวิทยากรจาก University at Albany, State University of New York มาเป็นวิทยากร โดยมีทางสถานฑูตสหรัฐอเมริกาเป็นเจ้าภาพ (คืออบรมฟรี มี coffee และข้าวเที่ยงกินฟรี)

ในการอบรมนี้มีผู้เข้าร่วมประมาณ ๓๐ คนเศษ แบ่งออกเป็น ๕ กลุ่ม (ผมเองไปอยู่กลุ่ม ๔) โดยในช่วงเช้าแต่ละกลุ่มจะได้รับโจทย์ที่ไม่เหมือนกัน แต่สิ่งที่เหมือนกันคือเป็นสถานการณ์สมมุติให้หาทางเลี่ยงการส่งออกหรือเข้าถึงสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (คือให้สมมุติว่าตนเองจะพยายามฝ่าฝืนระบบป้องกัน และเรียกตัวเองว่า "Red Team")

โจทย์กลุ่ม ๔ ที่ได้รับมาคือให้หาทางส่ง "เครื่องแยกแบบใช้แรงหมุนเหวี่ยง" (รายละเอียดของโจทย์อยู่ในรูปที่ ๓ ด้านท้าย) ออกไปต่างประเทศ "เครื่องแยกแบบใช้แรงหมุนเหวี่ยง" นี้ ที่จะเป็นสินค้าควบคุมต้องมีคุณลักษณะเป็นไปตามข้อกำหนดในหมวด 2B352.c (รูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ ภาษาอังกฤษด้านบนนำมาจาก EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๒ ส่วนฉบับภาษาไทยข้างล่างเป็นฉบับที่อิงจาก EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๑๙ (ฉบับภาษาไทยตรงคำแปลหัวข้อมีพิมพ์ผิดอยู่นิดนึงตรงที่มีคำว่า "กา" เกินเข้ามา)

สำหรับคนที่ทำงานแล้ว ถ้าพูดถึง "Centrifuge" ก็จะนึกถึงเครื่องแยกสารแบบใช้แรงหมุนเหวี่ยง ที่แยกสารโดยอาศัยความหนาแน่นที่แตกต่างกัน แต่ถ้าเอาคำว่า "Centrifuge" ไปค้นหาใน EU List จะพบว่ามันไปโผล่แต่กับหมวด "Gas centrifuge" ที่เกี่ยวข้องกับการแยกไอโซโทปยูเรเนียม ส่วน "เครื่องแยกแบบใช้แรงหมุนเหวี่ยง" ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและจัดการกับวัสดุชีวภาพ ต้นฉบับภาษาอังกฤษใช้คำว่า "Centrifugal separator" โดยหมายความรวมถึง "Decanter" ด้วย นอกจากนี้ก็ยังมีคำ "Clarifier" ที่ใช้เรียกอุปกรณ์ทำนองนี้เช่นกัน

เมื่อลองเอาคำว่า "Centrifuge" ไปค้นหาใน google ก็จะเจอแต่พวกที่ทำงานด้วยการบรรจุสารที่ต้องการแยกลงในหลอดบรรจุสาร แล้วเหวี่ยงแยกด้วยความเร็วรอบสูงนานช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นก็หยุดการหมุนและนำหลอดบรรจุสารออกมา ซึ่งในตอนนี้สารในหลอดบรรจุสารจะแยกชั้นกัน โดยสารที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะอยู่ทางด้านล่างของหลอดบรรจุ แต่เนื่องจากอุปกรณ์ทำนองนี้ไม่สามารถทำการแยกสารได้อย่างต่อเนื่อง มันจึงไม่เข้าข่ายเป็นสินค้าควบคุม

เมื่อลองเองคำว่า "Decanter" ไปค้นหาใน google ก็จะเจอแต่พวกขวดบรรจุเหล้า ไวน์ แต่พอใช้คำว่า "Food processing decanter" หรือ "Bio processing decanter" ค้นหา ก็จะเจอเครื่องแยกที่ทำงานแยกสารได้อย่างต่อเนื่อง โดยสารที่ป้อนเข้าไปจะมีลักษณะเป็น "สเรอรี่ - slurry" (คือมีของแข็งแขวนลอยอยู่ในของเหลว) เมื่อป้อนสเรอรี่นี้เข้าไปในเครื่อง แรงเหวี่ยงจะทำการแยกส่วนที่เป็นของเหลวออกไปทางช่องทางหนึ่ง และส่วนที่มีองค์ประกอบหลักเป็นของแข็งจะแยกออกทางอีกช่องทางหนึ่ง โดยเครื่องส่วนใหญ่ที่แสดงจะวางตัวในแนวนอน แต่จากขนาดกล่องบรรจุที่ให้มาในโจทย์ที่บอกว่าขนาดประมาณ 1.5 m x 1.5 m x 1.5 m ทำให้คิดว่าเครื่องดังกล่าวควรมีลักษณะวางตัวในแนวตั้งมากกว่า (รูปที่ ๒)

รูปที่ ๒ ตัวอย่าง "เครื่องแยกแบบใช้แรงหมุนเหวี่ยง" ที่สามารถทำงานอย่างต่อเนื่อง (นำมาจากเอกสารของบริษัท Flottweg) จะเห็นว่าจากมิติของกล่องที่บรรจุ รูปแบบล่างจะตรงกับโจทย์ที่กำหนดให้มากกว่า

Workshop แบบนี้ก็สนุกดี โดยส่วนตัวคิดว่าจะสนุกมากขึ้นถ้าแต่ละกลุ่มมีสมาชิกที่มีความรู้ ทางเทคนิคเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ต้องการส่งออก, การส่งสินค้า และการชำระเงิน มาทำงานร่วมกัน เพราะคำถามที่ได้รับมานั้นประกอบทั้งสามส่วนที่กล่าวมา ไม่ว่าจะเป็น การระบุสินค้าว่าเป็นอะไร (เช่นจะระบุตรงหรือเลี่ยงบาลี), การส่งออกจะส่งในรูปสินค้าชิ้นเดียวหรือแยกชิ้น, ทำอย่างไรจึงจะขนส่งได้ด้วยรูปแบบที่เป็นปรกติ, รวมทั้งการรับชำระเงินที่ไม่มีพิรุธให้เห็น

วิทยากรที่มาอบรมบอกว่า ทุกคำตอบมีความเป็นไปได้หมด รวมทั้งการติดสินบนเจ้าพนักงานด้วย ซึ่งจะว่าไปแล้วก็น่าจะเป็นอย่างนั้น เพราะลักษณะโจทย์แบบนี้มันขึ้นอยู่กับเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงานของแต่ละประเทศว่า มีจำนวนผู้ปฏิบัติงาน, มีความรู้ มีข้อมูลข่าวสาร มีแหล่งข่าวกรอง ฯลฯ เกี่ยวกับเรื่องนี้มากน้อยเพียงใด

รูปที่ ๓ โจทย์ที่ได้รับมา

รู้ทันนักวิจัย (๒๕) แยกสารละลายด้วย Decanter MO Memoir : Sunday 17 July 2565

ในระหว่างการสอบหัวข้อวิทยานิพนธ์ในช่วงต้นเดือนที่ผ่านมา นิสิตผู้หนึ่งนำเสนอกระบวนการผลิตสารเคมีตัวหนึ่งจากของเหลือทิ้งทางการเกษตร โครงงานของเขาเกี่ยวข้องกับการใช้โปรแกรม ASPEN ออกแบบกระบวนการ ในระหว่างการนำเสนอนั้นผมก็สะดุดใจกับหน่วยหนึ่งของกระบวนการที่เขานำเสนอ ที่เป็นการแยกน้ำตาล xylose ออกจากสารละลายน้ำตาล xylose เจือจาง ด้วยหน่วยแยกที่แสดงในรูปที่ ๑ ข้างล่าง

รูปที่ ๑ หน่วยแยกน้ำตาล xylose ออกจากสารละลายน้ำตาล xylose เจือจางที่มีการนำเสนอ

จากรูปข้างบน สิ่งที่ผมถามเขาไปในระหว่างการสอบก็คือ โปรแกรม ASPEN คำนวณ unit นี้ผ่านหรือ คำตอบที่ได้รับคือ "ใช่" เขาบอกว่ามันคำนวณผ่านโดยไม่มีปัญหาอะไร แต่จะว่าไป เห็นอะไรไม่สมเหตุสมผลไหมครับ

เวลากล่าวถึงอุปกรณ์ที่เรียกว่า "Decanter" ในทางวิศวกรรมเคมีนั้น จะหมายถึงอุปกรณ์ที่แยกของเหลวที่มีองค์ประกอบ 2 เฟสที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันออกจากกัน โดย 2 เฟสนั้นอาจเป็นของเหลว + ของแข็งที่แขวนลอยอยู่ หรือของเหลวสองชนิดที่ไม่ละลายเข้าด้วยกันเช่นน้ำกับน้ำมัน จุดเด่นของอุปกรณ์นี้คือไม่จำเป็นต้องมีการใส่พลังงานกลหรือความร้อนช่วยในการแยก

หลักการของการแยกก็คือให้ความเร็วในการไหลนั้นลดต่ำลง ซึ่งทำได้ด้วยการขยายพื้นที่หน้าตัดการไหล เช่นการไหลจากท่อเข้าถังเปล่า ๆ ใบใหญ่ ๆ หรืออาจเร่งให้การแยกนั้นเกิดเร็วขึ้นด้วยการใช้แรงเหวี่ยงช่วย เช่น hydrocyclone หรือ decanter centrifuge ซึ่งในกรณีหลังสุดนี้จะมีการใส่พลังงานกลเข้าไป

ในกรณีที่เฟสการไหลนั้นเป็นแก๊ส เราจะเรียกอุปกรณ์ที่มีหลักการทำงานแบบเดียวกันนี้ว่า knock out drum หรือไม่ก็ cyclone

แต่ที่สำคัญคือ มันใช้แยกสารผสม 2 เฟสที่ไม่ได้ละลายเข้าเป็นเนื้อเดียวกัน มันไม่แยกสาร 2 สารที่ละลายผสมรวมเข้าเป็นเฟสเดียวกันดังเช่นกรณี น้ำ + น้ำตาล หรือ น้ำ + เกลือ ซึ่งถ้ามันทำได้จริงก็คงไม่ต้องมีการใช้ evaporator ในการผลิตน้ำตาลหรือน้ำจืดจากน้ำทะเล

แต่มันก็มีกรณีพิเศษเหมือนกันที่มีการใช้แรงเหวี่ยงในการแยกสาร 2 สารที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันและผสมรวมเข้าด้วยกันเป็นเนื้อเดียว กรณีที่เห็นได้ชัดคือการแยกไอโซโทป²³⁵U ออกจาก ²³⁸U ด้วยการเปลี่ยนให้เป็นแก๊ส UF₆ ก่อน จากนั้นจึงใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า gas centrifuge เป็นตัวแยก ซึ่งความเร็วรอบการหมุนจะสูงมาก

ฉบับนี้เป็นฉบับเริ่มปีที่ ๑๕ ซึ่งเป็นฉบับสั้น ๆ ความยาวเพียงหน้าเดียว