ความปลอดภัยและวิธีการใช้เครื่องมือทั่วไปอย่างถูกต้อง

 

การปฏิบัติของนิสิตเพื่อความปลอดภัย

  1. ห้ามนิสิตใช้เครื่องมือโดยปราศจากคำแนะนำของผู้สอน
  2. ใส่ถุงมือพลาสติกและที่ครอบตาทุกครั้งที่ใช้สารเคมีที่กัดกร่อนได้สำหรับการเปิดปิดวาล์วของไอน้ำ ต้องใช้ถุงมือ asbestos
  3. ต้องทำการทดลองภายใต้ที่ป้องกันพิเศษถ้าการทดลองเกี่ยวข้องกับสารที่ระเบิดได้
  4. ใช้อุปกรณ์ที่มีที่ระบายอากาศกับสารทำละลายที่ระเหยได้
  5. ห้ามเทสารทำละลายที่ใช้แล้วลงในท่อระบายน้ำหรืออ่างน้ำ แต่คืนสารให้เจ้าหน้าที่
  6. ห้ามสูบบุหรี่ในห้องทดลอง
  7. ใส่หมวกป้องกันศรีษะทุกครั้งที่ทำการทดลอง
  8. ห้ามนิสิตใช้เครื่องมือช่วยอย่างเช่น vacuum generator โดยลำพัง
  9. ยึดถังก็าซติดกับโต๊ะในลักษณะตั้งตรงห่างจากแสงแดดและเปลวไฟในขณะใช้งานและต้องปิดถังก๊าซให้สนิทหลังจากใช้งานเสร็จแล้ว
  10. ทำความเข้าใจถึงความอันตรายและวิธีป้องกันยามฉุกเฉินของสารเคมีก่อนใช้สารนั้น
  11. เมื่อเกิดข้อสงสัย ให้ถามผู้สอน
  12. ทยอยออกจากห้องทดลองอย่างเป็นระเบียบ เมื่อเกิดกรณีสารเคมีหกหรือรั่ว

 

วิธีการปฏิบัติเมื่อเกิดเพลิงไหม้

  1. เจ้าหน้าที่ทุกคนต้องให้ความปลอดภัยแก่นิสิต
  2. ผู้สอนต้องดูแลนิสิตจนกระทั้งถึงที่ปลอดภัยภายนอกตัวอาคาร
  3. ช่างเครื่องต้องหยุดการทำงานของเครื่องไฟฟ้าเช่นปิดสวิทซ์ปัมป์หรือมอเตอร์ ทุกตัวแล้วจึงออกไปยังทางออกที่ใกล้ที่สุด
  4. ผู้สอนประจำแต่ละส่วนของอาคารต้องรายงานจำนวนนิสิตที่ออกจากอาคารแก่ หัวหน้าส่วน

 

การปฏิบัติโดยทั่วไปเพื่อความปลอดภัย

  1. เก็บสารเคมีที่อันตรายไว้ในห้องเก็บสารหลังจากใช้เสร็จแล้ว
  2. ห้ามนิสิตทำการทดลองโดยปราศจากคำปรึกษาของผู้สอนและต้องสอนนิสิตเกี่ยวกับการป้องกันเพื่อความปลอดภัยในห้องเรียนและห้องทดลอง

วิธีการใช้หอกลั่น (CTS-3 Corning Teaching System:

Combined Packed & Bubble Cap Column)

 

  1. การตรวจสภาพหอกลั่นก่อนการใช้งาน

 

  1. ตรวจจดูค่าความเข้มข้นของสารในส่วนเครื่องต้มกลั่นให้ถูกต้องและระดับของสารต้องอยู่กึ่งกลางของภาชนะ
  2. ตรวจดูรอยแตกร้าวของแก้วหรือรอยรั่วของหอกลั่น ถ้าพบต้องซ่อมแซมตามคู่มือการติดตั้ง
  3. ตรวจดูสภาวะเปิดปิดของวาล์วตามตารางต่อไปนี้

 

ชื่อวาล์ว

เปิด

ปิด
V.1 Rotameter drain valve  

X
RCV.1 Reflux control valve  

X
V.2 Distillate flow valve

X

  
V.3 Distillate flow valve  

X
V.4 Distillate receiver drain valve  

X
V.5 Reboiler drain valve  

X
V.6 Charge port valve  

X
V.7 Vacuum isolate valve  

X
V.8 Vent valve

X

  
V.9 Vacuum isolate valve  

X
V.10 Vent valve

X

  
FCV.2 Water flow control valve  

X

 

ชื่อวาล์วในส่วน ทำความร้อนโดยไอน้ำ

เปิด

ปิด
V.11 Steam trap by-pass valve

X

  
PCV.4 Steam pressure control valve  

X

 

ชื่อวาล์วในส่วนที่ใช้ bubble cap column

เปิด

ปิด
V. 14 Reflux return valve ให้ทิศทาง refluxไปทาง

bubble cap column

  
V.13 Packed column valve  

X
V.12 Bubble cap column valve

X

  
V.15 Cooling water flow valve

X

  
V.16 Cooling water flow valve  

X
V.17 Cooling water drain valve  

X

 

ชื่อวาล์วในส่วนที่ใช้ packed column

เปิด

ปิด
V. 14 Reflux return valve ให้ทิศทาง refluxไปทาง

packed column

  
V.13 Packed column valve

X

  
V.12 Bubble cap column valve  

X
V.15 Cooling water flow valve  

X
V.16 Cooling water flow valve

X

  
V.17 Cooling water drain valve  

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. การปรับ reflux ตั้งต้นของหอกลั่น
  2. จุดประสงค์ : ปรับให้ทิศทางของ distillate ไหลกลับเข้าหอกลั่นทั้งหมด (Total reflux)

    วิธีการ

    ปิดวาล์วควบคุม reflux (RCV.1)

  3. การเปิดระบบน้ำเย็นของหอกลั่น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

  1. เปิดวาล์วควบคุมการไหลของน้ำเย็น ( FCV.2) อย่างช้าๆเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของความดันอย่างรวดเร็วในระบบทำความเย็น
  2. ระวังอย่าให้ความดันน้ำที่ PI.2 เกินสเกลสูงสุดที่ 2.7 bars
  3. ถ้าเข็มสเกลของ PI.2 แสดงค่าความดันของน้ำไหล แต่ไม่เห็นการไหลของน้ำ ต้องปิดวาล์วควบคุมการไหลของน้ำ( FCV.2)ทันทีและตรวจดูสาเหตุเช่นน้ำเย็นอาจไม่สามารถไหลเข้าหอกลั่นได้หรือมีสิ่งกีดขวางในท่อน้ำขาออก

จุดประสงค์ : เปิดให้น้ำเย็นไหลเข้าเครื่องควบแน่น(condenser) และเครื่องทำความเย็นของ distillate

วิธีการ

  1. สังเกตดูวาล์วควบคุมการไหลของน้ำเย็น ( FCV.2)ต้องปิดอยู่
  2. เปิดวาล์วควบคุมการไหลของน้ำเย็น ( FCV.2)ช้าๆจนความดันเป็น 2 bars ที่ PI.2 แล้วสังเกตเข็มสเกลของเครื่องวัดความเร็ว FI.2 ชี้เกินครึ่งของสเกลทั้งหมดซึ่งแสดงว่ามีน้ำไหล

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. การปรับสภาวะสุญญากาศหรือบรรยากาศให้กับหอกลั่น

 

4.1) การปรับสภาวะบรรยากาศ

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

เปิดวาล์ว V.8 ระหว่างทำการทดลอง มิฉะนั้นความดันในระบบจะสูงขึ้น

วิธีการ

  1. วาล์ว V.8 ต้องเปิดไว้
  2. ปิดวาล์ว V.7

 

4.2) การปรับสภาวะสุญญากาศ

วิธีการ

  1. ปิดวาล์ว V.8 และ V.10
  2. เปิดวาล์ว V.7 เพื่อให้เกิดสุญญากาศในหอกลั่น
  3. ใช้วาล์ว PCV.3 ควบคุมความดันจนเป็นสุญญากาศ ซึ่งมองดูได้จากเครื่องวัดความดัน PI.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. การเปิดระบบทำความร้อนโดยไอน้ำของหอกลั่น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

  1. เปิดวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ( PCV.4)ซึ่งควบคุมอย่างช้าๆ เพื่อป้องกันความดันที่มีต่อเครื่องต้มกลั่น
  2. อย่าปิดวาล์ว V.11 จนกระทั้งไอน้ำไหลอย่างสม่ำเสมอโดยปราศจาก condensate ผสมในไอน้ำ
  3. ที่ steam trap ต้องมีสายยางต่อออกมาที่ท่อน้ำทิ้งในตำแหน่งที่ปลอดภัย
  4. ตรวจดู steam trap ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพคือต้องไม่มีการสะสมของ condensate ในส่วนของเครื่องต้มกลั่น หากสงสัยว่า steam trap ทำงานไม่ดี ต้องปิดวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ ( PCV.4) และหยุดการทำงานของหอกลั่น แล้วจึงสำรวจหาสาเหตุของปัญหาต่อไป
  5. ปรับความดันไอน้ำไม่ให้เกิน 2 bars

 

จุดประสงค์ : เปิดให้ไอน้ำไหลเข้าเครื่องต้มกลั่น

วิธีการ

  1. ต้องเปิดวาล์ว V.11 ไว้
  2. เปิดวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ ( PCV.4)พอประมาณ ซึ่งวาล์วนี้ถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์
  3. ปิดวาล์ว V.11 เมื่อไอน้ำไหลออกทางท่อระบายอย่างสม่ำเสมอโดยปราศจาก condensate
  4. ปรับวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ ( PCV.4)ให้ได้ความดันไอน้ำประมาณ 2 bars
  5. เมื่อสังเกตเห็นผลิตภัณฑ์เหลวจากส่วนบนของหอกลั่นหรือ distillate ไหลผ่านเครื่องวัดอัตราเร็ว RI.1A ต้องลดความดันไอน้ำโดยปรับที่วาล์วควบคุมความดันไอน้ำ ( PCV.4) จนค่าบน RI.1A อยู่ประมาณที่ 7.5 ในขณะเดียวกัน ปล่อยให้หอกลั่นถึงสมดุลย์ซึ่งใช้เวลาประมาณ 15 นาที

 

ขณะนี้หอกลั่นอยู่ในสภาวะที่พร้อมทำงานเพื่อการทดลอง

 

 

 

 

 

 

กระบวนการหยุดการทำงานของหอกลั่น

 

การหยุดการทำงานของหอกลั่นสามารถทำเมื่อไรก็ได้ในขณะที่เครื่องทำงาน (ถ้าเครื่องทำงานภายใต้สภาวะปกติ ต้องหยุดการงานในขณะที่หอกลั่นมีสภาวะ total reflux) สำหรับการหยุดการทำงานของหอกลั่นแบบฉุกเฉิน ต้องปิดวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ ( PCV.4) ก่อน และเปิด วาล์ว V.11 อย่างระวัง เพราะไอน้ำความดันสูงจะถูกปล่อยผ่านวาล์วนี้

 

  1. การหยุดการทำงานของ reflux
  2. จุดประสงค์ : ปรับหอกลั่นให้อยู่ที่สภาวะ Total Reflux

    วิธีการ

    ปิดวาล์วควบคุม reflux ( RCV.1 )

  3. การปิดระบบให้ความร้อนด้วยไอน้ำของหอกลั่น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

  1. ปิดวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ ( PCV.4) เรียบร้อย แล้วจึงเปิดวาล์ว V.11
  2. จัดสายยางของ condensate จาก steam trap ให้อยู่ในตำแหน่งที่ปลอดภัย แล้วจึงเปิดวาล์ว V.11

จุดประสงค์ : ไล่ไอน้ำออกจากเครื่องต้มกลั่น

วิธีการ

  1. ปิดวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ (PCV. 4)
  2. คอยจนกระทั้งการเดือดของเครื่องต้มทุเลาลง และ ไม่มีการไหลกลับของ distillate ผ่าน RI.1A
  3. เปิดวาล์ว V.11 อย่างระมัดระวัง เพื่อลดความดันไอน้ำของ residual ที่ coil ของเครื่องต้มกลั่น

 

 

 

 

 

 

 

  1. การหยุดสภาวะสุญญากาศของหอกลั่น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

ต้องปิดวาล์ว V.7 ก่อนเปิดวาล์ว V.8

จุดประสงค์ : ลดสภาวะสุญญากาศของหอกลั่น

วิธีการ

  1. ปิดวาล์ว V.7
  2. เปิดวาล์ว V.8 ทีละน้อยไม่ต้องเปิดหมดและอ่านค่าความดันจากเครื่องวัดความดัน PI.3 เมื่อค่าความดันคงที่ที่ความดันบรรยากาศจึงเปิดวาล์ว V.8 หมด

 

  1. การปิดระบบน้ำเย็นของหอกลั่น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

ห้ามปิดน้ำเย็นจนกว่าเครื่องให้ความร้อนปิดไปแล้วเป็นเวลาอย่างน้อย 10 นาทีและไม่สังเกตเห็นไอน้ำในเครื่องควบแน่น

จุดประสงค์ : หยุดการไหลของน้ำเย็นในเครื่องควบแน่นและเครื่องทำความเย็นของ distillate

วิธีการ

  1. ปิดวาล์วควบคุมการไหลของน้ำเย็น ( FCV.2 )
  2. สังเกตค่าความดันน้ำที่ PI.2 และค่าความเร็วน้ำที่ FI.2 ควรเป็นศูนย์

 

ขณะนี้หอกลั่นหยุดทำงานอย่างปลอดภัย

 

 

 

 

 

 

 

 

วิธีการควบคุมการทำงานของหอกลั่น

 

  1. วิธีการควบคุม reflux ratio

 

  1. ค่า Reflux ratio ที่ต้องการ คำนวณได้จากค่าที่อ่านจาก Rotameter RI.1A และ RI.1B ตามสมการนี้
  2. Reflux ratio = ( ค่าที่อ่านจาก RI.1A) / ( ค่าที่อ่านจาก RI.1B )
  3. การปรับค่า Reflux ratio สามารถทำได้โดยเปิดวาล์วควบคุม reflux (RCV.1) อย่างช้าๆเพื่อให้distillate ไหลผ่าน RI.1B

 

  1. วิธีการควบคุมทิศทางของ distillate

 

2.1) ปรับทิศทางของ distillate ให้ไหลกลับเข้าเครื่องต้มกลั่น (Constant reboiler composition mode

or Return of distillate to reboiler)

วิธีการ

  1. เปิดวาล์ว V.2
  2. ปิดวาล์ว V.3

 

2.2) ปรับทิศทางของ distillate เพื่อใช้ในการเก็บตัวอย่าง (Batch rectification)

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

ห้ามนำ distillate ที่เก็บตัวอย่างมา ใส่กลับเข้าเครื่องต้มกลั่นขณะเครื่องทำงาน แต่ทำได้ตอนเครื่องต้มกลั่นเย็นตัวแล้ว

วิธีการ

  1. เปิดวาล์ว V.3
  2. ปิดวาล์ว V.2
  3. ตัวอย่าง distillate ที่เก็บมาได้ควรส่งกลับไปที่เครื่องต้มกลั่นหลังจบการทดลองแล้ว

 

 

 

 

2.3) ปรับทิศทางของ distillate เพื่อใช้ในการวัดความเร็วของ distillate

 

2.3.1) แบบ Constant reboiler composition mode

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

ก่อนเปิดวาล์ว V.2 ต้องตรวจดูให้ระดับของเหลวขึ้นสูงได้ไม่เกินส่วนบนสุดของท่อ

วิธีการ

  1. ปิดวาล์ว V.2
  2. จับเวลาที่ distillate ไหลเข้าส่วน Calibrated tube section ( RI.1C ) คำนวณอัตราการไหลของ distillate จากเวลาที่วัด และ ปริมาตรของสารที่ไหลเข้า RI.1C ( โดย calibrate Rotameter ในหน่วย มิลลิเมตร)
  3. เปิดวาล์ว V.2 เพื่อปล่อย distillate ออกจาก RI.1C เมื่อการวัดเสร็จสิ้น

 

2.3.2) แบบ Batch rectification mode

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

ก่อนเปิดวาล์ว V.3 ต้องตรวจดูให้ระดับของเหลวขึ้นสูงได้ไม่เกินส่วนบนสุดของท่อ

วิธีการ

  1. ปิดวาล์ว V.3
  2. จับเวลาที่ distillate ไหลเข้าส่วน Calibrated tube section ( RI.1C ) คำนวณอัตราการไหลของ distillate จากเวลาที่วัด และ ปริมาตรของสารที่ไหลเข้า RI.1C
  3. เปิดวาล์ว V.3 เพื่อปล่อย distillate ออกจาก RI.1C เมื่อการวัดเสร็จสิ้น

 

2.4) ปรับทิศทางของ distillate เพื่อใช้ในการปรับความเข้มข้นของสารในเครื่องต้มกลั่น (Reboiler concentration adjustment)

วิธีการ

  1. ปรับให้ระบบเป็นแบบ Batch rectification (เปิดวาล์ว V.3, ปิดวาล์ว V.2)
  2. เปิดวาล์วควบคุม reflux (RCV.1) จนอัตราส่วนของค่าของ RI.1A ต่อ ค่าของ RI.1B เป็น 1:1
  3. เก็บตัวอย่าง distillate จนกระทั้งอุณหภูมิของเครื่องต้มกลั่นได้ตามที่กำหนดไว้ซึ่งอ่านได้จาก TI.4
  4. ปรับให้ระบบเป็นแบบ Constant reboiler composition (เปิดวาล์ว V.2, ปิดวาล์ว V.3)

 

 

  1. วิธีการควบคุมความร้อนที่ให้กับหอกลั่น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

  1. ห้ามเพิ่มความดันไอน้ำจนถึงจุดที่ column flood
  2. ความดันไอน้ำต้องไม่ทำให้ความเร็วของ distillate ใน RI.1A และ RI.1B เกินสเกลสูงสุดคือที่ 7.3 ลิตร/ช.ม.

วิธีการ

ตรวจค่าความดันไอน้ำที่ PI.4 และปรับวาล์วควบคุมความดันไอน้ำ (PCV.4)ทีละน้อย เพื่อให้ได้ความดันไอน้ำตามต้องการและได้ความดันของระบบที่คงที่

 

  1. วิธีการควบคุมการไหลของน้ำเย็น

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

  1. เปิดวาล์วน้ำเย็น FCV.2 อย่างช้าๆเพื่อป้องกันความดันเพิ่มอย่างรวดเร็ว
  2. ห้ามความดันน้ำสูงเกินกว่า 2.7 bar ที่ PI.2
  3. อุณหภูมิน้ำออกที่ TI.6 ต้องไม่สูงกว่าอุณหภูมิน้ำเข้าที่ TI.5 เกินกว่า 12 oC
  4. ความแตกต่างของอุณหภูมิน้ำออกที่ TI.1 และอุณหภูมิน้ำเข้าที่ TI.5 ต้องไม่เกินกว่า 25 oC

วิธีการ

ตรวจดูอัตราการไหลของน้ำที่ FI.2 และปรับวาล์วน้ำเย็น FCV.2ให้ได้อัตราการไหลและอุณหภูมิของน้ำตามต้องการ

 

  1. วิธีการควบคุมสภาวะสุญญากาศ

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

  1. การปรับสภาวะสุญญากาศต้องทำขณะเครื่องทำงาน
  2. ระวังการเกิด column flood เนื่องจากความเป็นสุญญากาศมากเกินไปที่ทำให้จุดเดือดของสารในหอกลั่นลดลงจนก่อให้เกิดไอออกมามาก

วิธีการ

ตรวจดูความดันที่ PI.3 และปรับวาล์วน้ำเย็น PCV.3 เพื่อให้เกิดสภาวะสุญญากาศ

  1. การบรรจุสารเคมีเข้าและการปล่อยสารเคมีออกจากหอกลั่นด้วยความปลอดภัย

 

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

ห้ามบรรจุสารเคมีเข้าหอกลั่นในขณะที่หอกลั่นยังร้อนหรือกำลังทำงานอยู่

 

6.1) การบรรจุสารเคมีเข้าหอกลั่น

วิธีการ

  1. เปิดวาล์ว V.8, วาล์ว V.6, วาล์ว V.12 และ วาล์ว V.13
  2. ปิดวาล์ว V.5
  3. บรรจุสารเคมีที่เตรียมไว้เข้าหอกลั่นทาง Feed port

 

6.2) การปล่อยสารเคมีออกจากหอกลั่น

 

6.2.1) การปล่อยสารเคมีออกจากหอกลั่นที่ Reboiler

วิธีการ

  1. เปิดวาล์ว V.8
  2. เปิดวาล์ว V.5 บางส่วนเพื่อให้สารในเครื่องต้มกลั่นไหลออกสู่ภาชนะ

 

6.2.2) การปล่อยสารเคมีออกจากหอกลั่นทื่ Rotameter system

วิธีการ

  1. เปิดวาล์ว V.8
  2. เปิดวาล์ว V.1 เพื่อให้สารใน Rotameterไหลออกสู่ภาชนะ

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.3) การปล่อยสารเคมีออกจากหอกลั่นที่ Distillate receiver

 

6.2.3.1) เเบบการทำงานที่สภาวะบรรยากาศ

วิธีการ

  1. เปิดวาล์ว V.4 เพื่อให้สารใน Distillate receiver ไหลออกสู่ภาชนะ
  2. ปิดวาล์ว V.4

 

6.2.3.2) เเบบการทำงานที่สภาวะสุญญากาศ

วิธีการ

  1. ปิดวาล์ว V.3
  2. ปิดวาล์ว V.9
  3. เปิดวาล์ว V.10 อย่างช้าๆเพื่อทำให้ความดันในระบบเท่ากับความดันบรรยากาศ
  4. เปิดวาล์ว V.4 เพื่อให้สารใน Distillate receiver ไหลออกสู่ภาชนะ
  5. ปิดวาล์ว V.4
  6. ปิดวาล์ว V.10
  7. เปิดวาล์ว V.9 อย่างช้าๆเพื่อทำให้ความดันในระบบเป็นสุญญากาศ
  8. เปิดวาล์ว V.3