การวัดค่า TOC ในอุตสาหกรรมผลิตกระดาษ

TOC ในการผลิตกระดาษ

TOC Analysis in the Paper Manufacturing Industry

การวัดค่า TOC ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบคุณภาพของน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิต

ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษมีการใช้น้ำในหลายขั้นตอน ได้แก่ การขนส่งเยื่อกระดาษ, น้ำหล่อเย็น, ระบบทำความสะอาด เป็นต้น ถึงแม้การหมุนเวียนน้ำในอุตสาหกรรมการผลิตถูกทำอย่างเป็นระบบในหลายปีมานี้ตามนโยบายการอนุรักษ์น้ำ แต่ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษยังคงมีความต้องการใช้น้ำสะอาดในปริมาณมาก เมื่อน้ำถูกใช้ไปมาก ทำให้เกิดน้ำเสียปริมาณมาก จึงต้องมีการเฝ้าระวังอย่างต่อเนื่อง น้ำเสียจากกระดาษและเยื่อกระดาษโดยปกติจะมีสารอินทรีย์คาร์บอนสูง และผลิตภัณฑ์กระดาษที่มีความแตกต่างกันก็ทำให้องค์ประกอบในน้ำเสียมีความหลากหลายอีกด้วย การวัดค่าแบบ online ของน้ำเสียประเภทนี้จึงเป็นความท้าทายหลักของเครื่องวัดและระบบ sample preparation ที่จะต้องรองรับช่วงการวัดที่กว้างและสามารถป้องกันตะกอนเข้าไปอุดตันภายในเครื่อง

TOC เป็นพารามิเตอร์ที่จะบอกได้ถึงสารอินทรีย์คาร์บอนอยู่ในน้ำที่มาจากแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น บ่อ หรือ น้ำแร่ ตามตัวอย่างจะเป็นการวัดค่า TOC ของเครื่องดื่ม 4 ประเภทด้วยเครื่อง TOC Analyzer ยี่ห้อ Shimadzu รุ่น TOC-L

วิธีการวิเคราะห์

การวิเคราะห์จะใช้วิธี NPOC ตัวอย่างจะถูกดูดเข้าตัวเครื่อง เครื่องจะทำการเติมกรดไฮโดรคลอริกลงในตัวอย่างเพื่อให้กรดทำปฏิกริยากับ Inorganic Carbon (IC : Carbonates, Hydrogen Carbonates และ CO2 ที่ละลายอยู่ในน้ำ) เกิดเป็น CO2 จากนั้นเครื่องจะทำการเป่า CO2 ที่เกิดขึ้นทิ้งไป ทำให้น้ำตัวอย่างจะเหลือเพียง Organic Carbon จากนั้นน้ำตัวอย่างจะถูกทำการออกซิไดซ์ด้วยการเผาที่อุณหภูมิ 680 C เกิดเป็น CO2 และถูกนำพาไปวัดปริมาณ CO2 ที่ NDIR Detector

การทำ Calibration

เครื่องจะใช้สารมาตรฐาน Potassium Hydrogen Phthalate (KHP) ในการทำ Calibration Curve ตามรูปจะเป็น Calibration Curve ที่ความเข้มข้น 0, 0.3, 1.0, 2.0 และ 3.0 mg/l โดยเตรียมสารมาตรฐานที่ความเข้มข้น 3 mg/l และใช้ฟังก์ชั่น Automatic Dilution และเพื่อที่จะกำจัดผลกระทบที่มาจากความไม่บริสุทธิ์ (impurities) ของน้ำ Ultra Pure Water ที่ในการเตรียมสารมาตรฐาน เราสามารถ shift calibration curve มาที่จุด Coordinate origin ได้

Shimadzu Brand

“Shimadzu” : TOC-4200

TOC-4200 เป็นเครื่องวัดค่า TOC แบบต่อเนื่องที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยระบบ 680 C Catalytic Combustion. มีฟังก์ชั่น Automatic Dilution สามารถวัดค่าได้สูงสุดถึง 20,000 mg/L และสามารเพิ่ม option ในการวัดค่า Total Nitrogen (TN) ได้อีกด้วย

เครื่องวัดค่าสารอินทรีย์คาร์บอน TOC-4200
  • สะดวก : ทำงานแบบอัตโนมัติครบวงจร, ตั้งกำหนดวัน-เวลาในการทำงานได้, มีการแจ้งเตือนเมื่อสารเคมีใกล้หมดและใกล้ถึงกำหนดเวลาเปลี่ยนอะไหล่, สามารถดึงข้อมูลการวัดผ่าน USB memory ได้
  • รวดเร็ว : ใช้เวลาในการวิเคราะห์เพียง 4 นาทีเท่านั้น, มีสัญญาณเอาท์พุตทั้ง Analog (4-20mA) และ Digital (RS-485)
  • สามารถควบคุมได้จากระยะไกล : สามารถสั่งการเริ่มวัดและทำ Calibration ได้จากห้องควบคุม มีสัญญาณ Alarm และสถานะการทำงานต่างๆ
  • ได้มาตรฐาน : ได้รับการรับรองตามมาตรฐานสากล ASTM, EPA, JIS
  • คุ้มค่า : 1 เครื่องสามารถวัดสูงสุดถึง 6 จุด
  • บริการหลังการขาย : ให้บริการด้วยช่างที่มีความชำนาญ ประสบการณ์สูง และได้รับการอบรมจากผู้ผลิตโดยตรง

Sampling

TOC-4200 series มีระบบ Sample Preparation ให้เลือกหลากหลายตามลักษณะการใช้งาน สำหรับน้ำ Condensate ซึ่งเป็นน้ำที่มีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกัน แนะนำเป็นแบบ Backwash Strainer Sampling Unit น้ำตัวอย่างที่เข้ามาจะผ่าน Strainer และถูกดูดเข้าไปวัดค่าที่เครื่องวัด ลมที่จ่ายเข้ามาจะเป็นเป่าย้อน (Backwash) เพื่อทำความสะอาด Strainer ที่อาจจะมีจุลินทรีย์สะสม ใช้ Flow rate 1-3 L/min

Sampling TOC-4200