MO ตอบคำถาม การทดลอง gas phase reaction ใน fixed-bed MO Memoir : Friday 22 February 2562

เมื่อค่ำวันวานมีอาจารย์ท่านหนึ่งจากห้องปฏิบัติการวิจัยในสถาบันการศึกษาแห่งหนึ่ง ที่ตั้งอยู่คนละฟากฝั่งแม่น้ำกับสถานที่ทำงานของผม โทรมาสอบถามเรื่องปัญหาเกี่ยวกับการทำการทดลอง อันที่จริงก่อนหน้านี้เมื่อสัปดาห์ที่ตอนวันวาเลนไทน์แล้วเขาก็เคยโทรมาปรึกษาครั้งหนึ่ง ซึ่งจะว่าไปแล้วเรื่องที่เขาถามนั้นจะว่าไปก็เป็นเรื่องที่ผมเองก็พบเห็นมานานแล้วตั้งแต่กลับมาทำงานใหม่ ๆ เมื่อกว่า ๒๐ ปีที่แล้ว และบางเรื่องก็เคยเขียนลง blog เอาไว้เหมือนกัน และบังเอิญคราวนี้มีคำถามแบบเดียวกันมาเป็นชุด ๆ ก็เลยขอรวบรวมเอาไว้เสียหน่อย (เผื่อ google จะได้มีโอกาสหาเจอมากขึ้นเวลามีคนค้นหาคำตอบของคำถามแบบนี้) เพราะมันเป็นเรื่องที่ดูเหมือนว่าจะไม่มีใครเขียนเอาไว้ และบางเรื่องมันเป็นเรื่องที่วิธีการแก้ปัญหานั้นได้จากประสบการณ์ที่ลงมือทำโดยตรง ไม่ใช่ได้จากฟังคนอื่นเขาบอกเล่ามาอีกที
 

ปฏิกิริยาที่เขาทดลองนั้นเป็นปฏิกิริยาในเฟสแก๊สที่เกิดขึ้นใน fixed-bed catalytic reactor ที่อุณหภูมิสูง ในการทดลองนั้นเขาผสมแก๊ส ๒ ตัวคือ A และ B เข้าด้วยกัน โดยแก๊ส A มีอัตราการไหลที่ต่ำกว่าแก๊ส B มาก (คือประมาณ 10%) การวัดอัตราการไหลใช้ bubble flow meter โดยใช้เส้นทาง bypass ที่ไม่ผ่าน reactor ส่วนแก๊สขาออกจาก reactor นั้นเข้าสู่ระบบเก็บตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่อง gas chromatograph (GC) รูปข้างล่างเป็นรูปที่ผมวาดขึ้นเองจากจินตนาการที่ฟังเขาเล่าให้ฟัง แต่ก็คิดว่าน่าจะใกล้เคียงกับของจริง เพราะตอนที่ผมเสนอแนะวิธีแก้ปัญหาให้เขาผมก็อิงเอาจากรูปที่ผมสร้างขึ้นจากจินตนาการรูปนี้ ถ้าของจริงกับที่ผมฝันเอาไว้มันเป็นคนละเรื่องกันเลยล่ะก็ แสดงว่าวิธีแก้ปัญหาที่ผมแนะนำให้เขาไปคงจะไม่ได้ผล

รูปที่ ๑ แผนผังระบบการทำปฏิกิริยา แก๊ส A ที่มีอัตราการไหลที่ต่ำ (ประมาณ 10% ของแก๊ส B) จ่ายมาจากถังที่ความดัน P₀ ก่อนผ่านวาล์วปรับอัตราการไหล และผสมรวมเข้ากับแก๊ส B ด้วยการใช้ข้อต่อ ๓ ทาง (Tee) โดยให้แก๊สแต่ละสายเข้ามาบรรจบแบบไหลชนกันและออกตรงกลาง (แก๊สทั้งคู่เป็น reactant gas ไม่มีการผสมแก๊สเฉื่อย) การวัดอัตราการไหลใช้ bubble flow meter โดยใช้เส้นทาง bypass ตัว reactor และวัดที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ส่วนการทำปฏิกิริยานั้นทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิหลายร้อยองศาเซลเซียส แก๊สที่ออกจาก reactor ต่อไปยังระบบเก็บตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่อง GC
 

ทีนี้ก็ลองมาดูกันนะครับว่ามีคำถามอะไรบ้าง และผมได้ให้ความเป็นไปอย่างไร

๑. การนำผงตัวเร่งปฏิกิริยาไปอัดเป็นแผ่นแล้วตัดให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ มีผลหรือไม่ต่อผลการทดลอง

ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธัพันธ์ที่เป็นของแข็งที่เตรียมกันในระดับห้องปฏิบัติการนั้นมักจะมาในรูปของผงละเอียด ถ้าเป็นการทดลองกับปฏิกิริยาในเฟสของเหลว ก็มักจะใช้ในรูปที่เป็นผงนั้นเลย แต่ถ้าเป็นการทดลองกับปฏิกิริยาในเฟสแก๊สใน fixed-bed ก็เห็นมีการทำกันอยู่ ๒ รูปแบบคือ รูปแบบแรกก็ใช้ในรูปที่เป็นผงนั้นเลย และรูปแบบที่สองที่จะนำผงตัวเร่งปฏิกิริยานั้นไปอัดให้เป็นแผ่นก่อน จากนั้นก็ตัดให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ (แต่ก็ยังมีขนาดที่ใหญ่กว่าอนุภาคที่เป็นผงแต่ละอนุภาคมาก) นำไปร่อนผ่านตะแกรงเพื่อคัดขนาด แล้วจึงค่อยนำไปใช้ในการทดลอง

คำถามแรกก็คือ ทั้งสองรูปแบบนั้นมันให้ผลที่เหมือนกันหรือแตกต่างกัน ซึ่งจากประสบการณ์ที่ผ่านมานั้นพบว่ามันไม่เหมือนกัน เพราะมันมีเรื่องของการแพร่ (diffusion) เข้ามายุ่ง
 

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นผงละเอียดนั้น ทุกอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยาจะสัมผัสกับแก๊สที่ไหลผ่าน (convection) ดังนั้นโอกาสที่จะมี external mass transfer resistance จึงต่ำกว่า และถ้าหากผงตัวเร่งปฏิกิริยามีขนาดเล็กลงจนถึงระดับหนึ่งแล้ว ปัญหาเรื่อง internal mass transfer resistance ก็จะหมดไปด้วย ดังนั้นถ้าการทดลองนั้นต้องการวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แท้จริง ซึ่งอัตราการหายไปของสารตั้งต้นนั้นต้องไม่ถูกจำกัดด้วยอัตราเร็วในการแพร่ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปแบบที่เป็นผงละเอียดจะให้ผลที่ถูกต้องมากกว่า
 

การนำเอาผงตัวเร่งปฏิกิริยาไปอัดให้เป็นแผ่นแล้วตัดให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ นั้นจะมีเฉพาะผงอนุภาคที่อยู่บนพื้นผิวชิ้นตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละชิ้นเท่านั้นที่ได้สัมผัสกับสารตั้งต้นในเฟสแก๊สแบบไม่มี external mass transfer resistance ส่วนผงอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่ข้างในชิ้นอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยานั้น จะได้รับเฉพาะสารตั้งต้นที่แพร่ผ่านช่องว่างระหว่างอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละอนุภาคที่แพร่เข้าไปถึงเท่านั้น และถ้าเป็นกรณีของปฏิกิริยาคายความร้อนด้วย โอกาสที่สารตั้งต้นจะแพร่เข้าไปถึงผงอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่บริเวณตอนกลางของชิ้นตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละชิ้นจะน้อยลงไปอีก (คำอธิบายตรงนี้มันอยู่ในเรื่อง effectiveness factor หรือค่า )
 

เมื่อกว่า ๒๐ ปีที่แล้วเคยมีนิสิตปริญญาเอกคนหนึ่งมาถามผมด้วยคำถามเดียวกันนี้ (ตอนนี้ดูเหมือนเขาจะเป็นผู้มีตำแหน่งใหญ่โตในสายงานวิจัยของบริษัทยักษ์ใหญ่ชั้นแนวหน้าของไทยบริษัทหนึ่ง) ผมก็ถามเขากลับไปว่าผมก็แปลกใจเหมือนกันว่าทำไมคุณต้องทำแบบนั้น คุยกันไปคุยกันมาก็เลยรู้ว่าที่กลุ่มของเขาทำแบบนั้นเพราะไปลอกวิธีการจากแลปที่ญี่ปุ่นที่อาจารย์ที่ปรึกษาไปเห็นมา (คือเห็นเขาทำอย่างนั้นก็เลยทำตามโดยไม่คิดอะไร) และพอมีรุ่นพี่เคยใช้วิธีการนี้ (คืออัดให้เป็นแผ่นก่อนแล้วค่อยตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ) รุ่นน้องต่อ ๆ มาก็เลยต้องทำแบบเดียวกัน ด้วยเกรงว่าจะไม่สามารถนำผลการทดลองมาเปรียบเทียบกันได้ และมันก็เป็นอย่างนั้นจริง เพราะเมื่อเขาทดลองใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปแบบที่เป็นผงละเอียดตามที่ผมแนะนำ และใช้ในปริมาณที่น้อยกว่าด้วย กลับได้ค่า conversion สูงกว่าเมื่อใช้ในรูปแบบที่เป็นชิ้นเล็ก ๆ
 

ตรงจุดนี้ผมก็ได้บอกเขาไปว่าคุณคงต้องเลือกเอาระหว่าง การยอมเสียเวลานำตัวเร่งปฏิกิริยาของรุ่นพี่มาทำการทดลองใหม่ในรูปแบบที่เป็นผงละเอียด เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องเสียเวลากับการนำผงตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้นั้นมาอัดเป็นแผ่น ตัดเป็นชิ้นเล็ก และนำมาค่อนเพื่อคัดขนาด หรือจะไม่ไปยุ่งอะไรกับผลการทดลองของรุ่นพี่ โดยมายอมเสียเวลานำผงตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้นั้นมาอัดเป็นแผ่น ตัดเป็นชิ้นเล็ก แล้วนำมาร่อน สำหรับทุกตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมขึ้นใหม่ ซึ่งมันจะเป็นวิธีการที่รุ่นน้องต้องทำสืบเนื่องต่อไปเรื่อย ๆ โดยไม่รู้ว่าจะไปสิ้นสุดเมื่อใด ซึ่งสิ่งที่เขาเลือกก็คือ .... (เชิญเดาเอาเองครับ)
 

ส่วนตัวผมเองนั้น ผมไม่เคยให้นิสิตนำผงตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้มาขึ้นรูปให้เป็นชิ้นเล็ก (เพราะไม่มีความจำเป็นใด ๆ ที่ต้องทำเช่นนั้น)
 

แต่การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปของผงละเอียดก็ใช่ว่าไม่มีปัญหานะ ตรงนี้มันมีหลายประเด็นที่ต้องคำนึงอยู่เหมือนกัน อย่างแรกก็คือถ้าหากในรูปแบบที่เป็นผงนั้นมันฟุ้งกระจายได้ง่าย การใช้งานมันก็จะยาก เพราะเมื่อเราชั่งน้ำหนักที่แน่นอนของมันก่อนบรรจุ reactor มันอาจเกิดการฟุ้งหายไปบางส่วนในขณะบรรจุได้ ทำให้น้ำหนักจริงที่ใส่ reactor นั้นน้อยกว่าที่ชั่งได้ และก็บอกไม่ได้ด้วยว่ามันหายไปเท่าใด ผมเองก็เคยเจอปัญหานี้กับ support บางตัว (TiO₂ P25) แต่แก้ปัญหาด้วยการพรมน้ำให้มันชื้นก่อน จากนั้นนำไปอบให้แห้งและค่อยนำมาบดใหม่ ความเป็นฝุ่นฟุ้งกระจายง่ายมันก็หายไป
 

เนื่องด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปของผงละเอียดนั้นไม่มีปัญหาเรื่องการแพร่เข้าถึงอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละอนุภาค ดังนั้นถ้าใช้น้ำหนักตัวเร่งปฏิกิริยาในการทดลองเท่ากัน การใช้ในรูปที่เป็นผงนั้นจะให้ค่า conversion ที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับการใช้เป็นชิ้นเล็ก แต่ด้วยการที่มันเป็นผงละเอียดก็จะทำให้ค่า pressure drop คร่อมเบดตัวเร่งปฏิกิริยาสูงตามไปด้วย ซึ่งปัญหาตรงนี้แก้ได้ด้วยการลดปริมาณที่ใช้ ซึ่งเป็นทั้งลด pressure drop คร่อมเบด การประหยัดปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาในแต่ละการทดลอง โดยที่ยังคงรักษาระดับ conversion ที่สูงเอาไว้ได้
 

ปัญหาสำคัญอีกปัญหาหนึ่งที่มักถูกมองข้ามไปในการทำการทดลองด้วย fixed-bed ก็คือ การเกิด channelling ซึ่งหมายถึงการที่แก๊สจำนวนหนึ่งไหลผ่านบริเวณขอบผนังไปโดยไม่ไหลเข้าไปบริเวณตอนกลางของเบด
 

ใน fixed-bed นั้นบริเวณผนังจะมี void fraction สูงกว่าบริเวณตอนกลางเบด ดังนั้นถ้าวัดความเร็วของแก๊สที่ไหลผ่านเบดที่ตำแหน่งแนวรัศมีต่าง ๆ กันนั้นจะพบว่าบริเวณใกล้ผนังแก๊สจะไหลผ่านเร็วสุด ความแตกต่างนี้จะเด่นชัดมากขึ้นถ้าหากอนุภาคของแข็งนั้นมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเบด และ/หรือเบดมีความสูงไม่มากเมื่อเทียบกับขนาดอนุภาคของแข็งที่บรรจุอยู่ ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเรื่อง channelling นี้ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ reactor ต่อขนาดอนุภาคควรมีค่าไม่ต่ำกว่า 10 และถ้ามีสัดส่วนที่มากกว่านี้ก็จะทำให้ velocity profile ของการไหลผ่าน fixed-bed เข้าใกล้กับ plug flow มากขึ้น

๒. ควรใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเท่าไรดี

คำตอบของคำถามนี้ก็คือใช้ในปริมาณที่ทำให้การวัดค่า conversion นั้นไม่น้อยเกินไปและไม่สูงเกินไป ซึ่งตรงนี้คงต้องทำการทดลองหาเอาเอง เพราะถ้าใช้น้อยจนกระทั่งทำให้ได้ค่า conversion ต่ำ พอนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีความว่องไวต่ำกว่ามาทำการทดลอง ก็จะมองเห็นความแตกต่างไม่ชัดเจน (บอกไม่ได้ว่าเกิดจากความคลาดเคลื่อนของการทดลองหรือไม่) แต่ถ้าใช้มากเกินไปจนทำให้ได้ค่า converison ที่ระดับ 100% ก็จะบอกไม่ได้ว่าใช้ตัวเร่งปฏิกิริยามากเกินจำเป็นไปเท่าใด คือตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ว่าจะว่องไวมากหรือน้อย ถ้าใส่มากถึงระดับหนึ่งมันก็จะได้ค่า conversion 100% เหมือนกันหมด 
  

เช่นเพื่อให้ได้ conversion 100% ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา A 0.2 g ตัวเร่งปฏิกิริยา B 0.3 g และตัวเร่งปฏิกิริยา C 0.4 g แต่ถ้าในการทดลองนั้นเราใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดละ 0.5 g เราก็จะเห็นค่า conversion ที่ได้เป็น 100% กับทุกตัวเร่งปฏิกิริยา ในกรณีเช่นนี้ควรใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในการทดลองน้อยกว่า 0.2 g เพื่อให้เห็นว่าค่า conversion ที่ได้จากตัวเร่งปฏิกิริยา A นั้นยังต่ำกว่า 100% จะได้มั่นใจได้ว่าไม่ได้ใส่ตัวเร่งปฏิกิริยา A มากเกินจำเป็น

๓. ทำไมเมื่อวัดผ่าน bypass แล้วอัตราการไหลลดลง

ตรงนี้ต้องขอให้พิจารณารูปที่ ๑ คำถามที่เขาถามผมมาก็คือ ก่อนเริ่มทำการทดลองนั้นวัดอัตราการไหลของแก๊ส A โดยใช้เส้นทาง bypass ได้ค่า ๆ หนึ่ง พอวันถัดมาเมื่อสิ้นสุดการทดลองก็วัดอัตราการไหลของแก๊ส A ซ้ำ กลับพบว่ามันลดลงไปประมาณ 10% ในเมื่อความดันด้านขาเข้าวาล์วปรับอัตราการไหล (P₀) นั้นคงที่ และก็ไม่มีใครไปยุ่งอะไรกับวาล์วปรับอัตราการไหล
 

การวัดอัตราการไหลของเขานั้นใช้ bubble flow meter ที่เป็นการวัดที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ดังนั้นถ้าอุณหภูมิของระบบท่อที่เป็นเส้นทางการไหลนั้นประมาณได้ว่าเปลี่ยนแปลงไม่มาก และท่อก็ไม่ได้มีขนาดเล็กมาก การเปลี่ยนแปลงถึงระดับ 10% นี่ก็เป็นเรื่องแปลก ซึ่งผมก็นึกไม่ออกเหมือนกันว่าเป็นเพราะอะไร จริงอยู่แม้ว่าจะเป็นการวัดที่ความดันบรรยากาศ แต่ถ้าเส้นทางการไหลของแก๊สมีขนาดเล็กและก่อนมาถึง bubble flow meter นั้นมีอุณหภูมิสูงขึ้น มันก็เป็นไปได้ที่จะเห็นแก๊สไหลช้าลง แต่ในระบบที่เขาเล่าให้ผมฟังนั้นคิดว่าไม่น่าเป็นเช่นนี้
 

ประเด็นหนึ่งที่ผมสงสัยคือการวัดด้วย bubble flow meter ท่อแก้วของ bubble flow meter ที่เขาใช้นั้นมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 mm ซึ่งถ้าเป็นการวัดอัตราการไหลที่สูงก็ไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าเป็นการวัดอัตราการไหลที่ต่ำจะมีความคลาดเคลื่อนได้สูง เพราะระยะเวลาที่ฟองสบู่จะเคลื่อนที่ผ่านเส้นขีดบอกปริมาตรที่เล็งอยู่นั้นค่อนข้างจะมาก ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการจับเวลาได้มาก (ขึ้นอยู่กับคนเล็งแต่ละคนว่าเล็งตรงตำแหน่งไหนของเส้นขีดบอกปริมาตร) สิ่งที่ผมแนะนำให้เขาทดลองทำก็คือลองเอา graduated pipette ขนาดไม่เกิน 10 ml มาเป็นตัววัดปริมาตรของแก๊สที่ไหลออกมา เพราะปิเปตที่มีขนาดเล็กจะทำให้เห็นฟองสบู่เคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น ความคลาดเคลื่อนจากการจับเวลาเมื่อฟองสบู่เคลื่อนถึงขีดบอกปริมาตรที่กำหนดไว้ก็จะลดลงไปด้วย

๔. ทำไมแก๊สหายไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

อันนี้เป็นปัญหาที่หลายรายไม่รู้ว่ามันเกิดขึ้น เพราะตอนที่ปรับอัตรการไหลนั้นกระทำที่อุณหภูมิห้อง และในช่วงแรกที่อุณหภูมิเบดสูงขึ้นก็ไม่เห็นจะมีปัญหาอะไร ก็เลยคิดว่ามันไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าทดลองวัดอัตราการไหลผ่านเบดที่อุณหภูมิสูง หรือวัดความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ไหลผ่านเบดที่อุณหภูมิสูง (โดยใช้ inert material บรรจุแทนตัวเร่งปฏิกิริยา) ก็มีสิทธิ์ที่จะเห็นสารตั้งต้นบางตัวหายไป ทั้ง ๆ ที่มันไม่มีปฏิกิริยาใด ๆ เกิดขึ้น
 

ปัญหานี้มักจะเกิดกับผู้ที่ใช้แก๊สหลายตัวมาผสมกันในระบบท่อก่อนผ่านแก๊สผสมไปยังเบดตัวเร่งปฏิกิริยา ปัญหามันอยู่ตรงที่การต่อท่อแก๊สสองตัวเข้าด้วยกัน คือถ้าต่อถูกวิธีมันจะไม่มีปัญหาใด ๆ แต่ถ้าต่อไม่ถูกวิธีมันมีโอกาสที่จะเกิดปัญหาได้ โดยเฉพาะเมื่อแก๊สตัวหนึ่งมีอัตราการไหลที่สูงกว่าอีกตัวหนึ่งมาก อย่างเช่นในกรณีที่เขาถามผมมา แก๊ส A ที่มีอัตราการไหลเพียงแค่ประมาณ 10% ของแก๊ส B นั้นหายไปเมื่ออุณหภูมิของเบดเพิ่มสูงขึ้น (จากการวัดด้วย GC) สิ่งที่ผมถามเขาก็คือเขาต่อท่อแก๊สให้ผสมกันแบบไหน คำตอบที่ได้ก็คือใช้ข้อต่อ ๓ ทาง (Tee) โดยให้แก๊ส A และ B เข้าทางด้านตรงข้ามกัน และให้แก๊สผสมไหลออกตรงกลางดังแสดงในรูปที่ ๑
 

การต่อแบบนั้นถ้าเป็นกรณีที่แก๊สทั้งสองสายนั้นมีอัตราการไหลที่สูงพอ ๆ กันก็อาจจะไม่เห็นปัญหาใด ๆ แต่ถ้าแก๊สตัวหนึ่งไหลต่ำกว่าอีกตัวหนึ่งมาก มีโอกาสสูงที่จะพบว่าแก๊สที่มีอัตราการไหลต่ำนั้นจะหายไปเมื่ออุณหภูมิเบดเพิ่มสูงขึ้น ทั้งนี้เป็นเพราะความต้านทางการไหลด้าน downstream เพิ่มขึ้น วิธีการที่ดีกว่าคือการให้แก๊สที่มีอัตราการไหลสูงนั้นไหลในแนวตรงของข้อต่อ และให้แก๊สที่มีอัตราการไหลต่ำเข้าบรรจบทางด้านข้าง เรื่องนี้เคยอธิบายไว้อย่างละเอียดใน Memoir ปีที่ ๓ ฉบับที่ ๒๗๕ วันพุธที่ ๒๓ มีนาคม ๒๕๕๔ เรื่อง "การใช้ข้อต่อสามทางผสมแก๊ส"
 

แก๊สมันไม่เหมือนของเหลวตรงที่แก๊สสามารถอัดตัวได้ ดังนั้นถ้าความต้านทางด้าน downstream (P₁) เพิ่มสูงขึ้น แต่ยังต่ำกว่าความดันทางด้าน upstream (P₀) แก๊สก็ยังไหลผ่านวาล์วได้อยู่ แต่จะไปสะสมตรงในเส้นท่อก่อนจะถึงจุดผสม การแก้ปัญหานั้นนอกจากการปรับแนวท่อใหม่ (ซึ่งเป็นสิ่งที่ควรต้องทำ) ก็อาจใช้การเพิ่มความดันด้านขาเข้าวาล์วปรับอัตราการไหลให้สูงขึ้น แต่ก็ต้องแลกด้วยการเปิดวาล์วนั้นให้น้อยลง ซึ่งถ้าพบว่าต้องเปิดวาล์วน้อยมาก แสดงว่าวาล์วที่ใช้นั้นมีขนาดใหญ่เกินไป ควรพิจารณาเปลี่ยนไปใช้วาล์วที่มีขนาดเล็กลง แต่ก็ต้องไม่เล็กจนกระทั่งต้องเปิดวาล์วเกือบสุดจึงจะได้อัตราการไหลที่ต้องการ
 

สำหรับวันนี้ก็คงจะขอสรุปจบเพียงแค่นี้