ជាមួយនឹងការស្វែងរកថាមពលស្អាត និងការអភិវឌ្ឍប្រកបដោយចីរភាពកាន់តែខ្លាំងឡើងជាសកល ថាមពលអ៊ីដ្រូសែន ក្នុងនាមជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនថាមពលដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងស្អាត កំពុងចូលទៅក្នុងចក្ខុវិស័យរបស់មនុស្សបន្តិចម្តងៗ។ ក្នុងនាមជាតំណភ្ជាប់សំខាន់នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្មថាមពលអ៊ីដ្រូសែន បច្ចេកវិទ្យាបន្សុទ្ធអ៊ីដ្រូសែនមិនត្រឹមតែទាក់ទងនឹងសុវត្ថិភាព និងភាពជឿជាក់នៃថាមពលអ៊ីដ្រូសែនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់វិសាលភាពនៃការអនុវត្ត និងអត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ចនៃថាមពលអ៊ីដ្រូសែនផងដែរ។
1. តម្រូវការសម្រាប់អ៊ីដ្រូសែនផលិតផល
អ៊ីដ្រូសែន ក្នុងនាមជាវត្ថុធាតុដើមគីមី និងជាឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពល មានតម្រូវការផ្សេងៗគ្នាសម្រាប់ភាពបរិសុទ្ធ និងភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងសេណារីយ៉ូកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នា។ ក្នុងការផលិតអាម៉ូញាក់សំយោគ មេតាណុល និងផលិតផលគីមីផ្សេងទៀត ដើម្បីការពារការពុលកាតាលីករ និងធានាគុណភាពផលិតផល ស៊ុលហ្វីត និងសារធាតុពុលផ្សេងទៀតនៅក្នុងឧស្ម័នចំណីត្រូវតែយកចេញជាមុន ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពមិនបរិសុទ្ធដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការ។ នៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្មដូចជា លោហធាតុ សេរ៉ាមិច កញ្ចក់ និងស៊ីមីកុងដុកទ័រ ឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ជាមួយផលិតផល ហើយតម្រូវការសម្រាប់ភាពបរិសុទ្ធ និងភាពមិនបរិសុទ្ធគឺតឹងរ៉ឹងជាង។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មស៊ីមីកុងដុកទ័រ អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ដំណើរការដូចជាការរៀបចំគ្រីស្តាល់ និងស្រទាប់ខាងក្រោម អុកស៊ីតកម្ម ការដុតជាដើម ដែលមានដែនកំណត់ខ្ពស់ខ្លាំងលើភាពមិនបរិសុទ្ធដូចជាអុកស៊ីសែន ទឹក អ៊ីដ្រូកាបូនធ្ងន់ អ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីតជាដើម នៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែន។
2. គោលការណ៍ធ្វើការនៃការដកអុកស៊ីសែន
ក្រោមសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ អុកស៊ីសែនតិចតួចនៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែនអាចមានប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីដ្រូសែនដើម្បីបង្កើតទឹក ដែលសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការដកអុកស៊ីសែន។ ប្រតិកម្មនេះគឺជាប្រតិកម្មបញ្ចេញកំដៅ ហើយសមីការប្រតិកម្មមានដូចខាងក្រោម៖
2H₂+O₂ (កាតាលីករ) -2H₂O+Q
ដោយសារតែសមាសធាតុ លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងគុណភាពនៃកាតាលីករខ្លួនឯងមិនផ្លាស់ប្តូរមុន និងក្រោយប្រតិកម្ម កាតាលីករអាចត្រូវបានប្រើជាបន្តបន្ទាប់ដោយមិនចាំបាច់បង្កើតឡើងវិញ។
ឧបករណ៍បន្សាបអុកស៊ីតកម្មមានរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីឡាំងខាងក្នុង និងខាងក្រៅ ដោយមានកាតាលីករផ្ទុកនៅចន្លោះស៊ីឡាំងខាងក្រៅ និងខាងក្នុង។ សមាសធាតុកំដៅអគ្គិសនីធន់នឹងការផ្ទុះត្រូវបានដំឡើងនៅខាងក្នុងស៊ីឡាំងខាងក្នុង ហើយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពពីរមានទីតាំងនៅផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមនៃការវេចខ្ចប់កាតាលីករ ដើម្បីរកឃើញ និងគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្ម។ ស៊ីឡាំងខាងក្រៅត្រូវបានរុំដោយស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ ដើម្បីការពារការបាត់បង់កំដៅ និងជៀសវាងការរលាក។ អ៊ីដ្រូសែនឆៅចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំងខាងក្នុងពីច្រកចូលខាងលើនៃឧបករណ៍បន្សាបអុកស៊ីតកម្ម ត្រូវបានកំដៅដោយធាតុកំដៅអគ្គិសនី ហើយហូរកាត់គ្រែកាតាលីករពីបាតទៅកំពូល។ អុកស៊ីសែននៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែនឆៅមានប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីដ្រូសែនក្រោមសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ ដើម្បីផលិតទឹក។ មាតិកាអុកស៊ីសែននៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែនដែលហូរចេញពីច្រកចេញខាងក្រោមអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹមក្រោម 1ppm។ ទឹកដែលបង្កើតឡើងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នាហូរចេញពីឧបករណ៍បន្សាបអុកស៊ីតកម្មក្នុងទម្រង់ជាឧស្ម័នជាមួយឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែន រួមតូចនៅក្នុងឧបករណ៍ត្រជាក់អ៊ីដ្រូសែនជាបន្តបន្ទាប់ ច្រោះនៅក្នុងឧបករណ៍បំបែកខ្យល់-ទឹក ហើយត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីប្រព័ន្ធ។
៣. គោលការណ៍ធ្វើការនៃភាពស្ងួត
ការសម្ងួតឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រស្រូបយក ដោយប្រើសំណាញ់ម៉ូលេគុលជាសារធាតុស្រូបយក។ បន្ទាប់ពីសម្ងួតរួច ចំណុចទឹកសន្សើមនៃឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនអាចឡើងដល់ក្រោម -70 ℃។ សំណាញ់ម៉ូលេគុលគឺជាប្រភេទសមាសធាតុអាលុយមីញ៉ូមស៊ីលីតដែលមានបន្ទះឈើគូប ដែលបង្កើតជាប្រហោងជាច្រើនដែលមានទំហំដូចគ្នានៅខាងក្នុងបន្ទាប់ពីការខ្សោះជាតិទឹក និងមានផ្ទៃក្រឡាធំណាស់។ សំណាញ់ម៉ូលេគុលត្រូវបានគេហៅថាសំណាញ់ម៉ូលេគុល ពីព្រោះវាអាចបំបែកម៉ូលេគុលដែលមានរាង អង្កត់ផ្ចិត ប៉ូល ចំណុចរំពុះ និងកម្រិតឆ្អែតខុសៗគ្នា។
ទឹកគឺជាម៉ូលេគុលដែលមានប៉ូលខ្ពស់ ហើយសំណាញ់ម៉ូលេគុលមានទំនាក់ទំនងខ្លាំងជាមួយទឹក។ ការស្រូបយកនៃសំណាញ់ម៉ូលេគុលគឺជាការស្រូបយករូបវន្ត ហើយនៅពេលដែលការស្រូបយកត្រូវបានឆ្អែត វាត្រូវការពេលវេលាមួយដើម្បីកំដៅ និងបង្កើតឡើងវិញ មុនពេលវាអាចត្រូវបានស្រូបយកម្តងទៀត។ ដូច្នេះ យ៉ាងហោចណាស់មានម៉ាស៊ីនសម្ងួតពីរត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងឧបករណ៍បន្សុទ្ធមួយ ដោយមួយដំណើរការ ខណៈពេលដែលមួយទៀតបង្កើតឡើងវិញ ដើម្បីធានាបាននូវការផលិតជាបន្តបន្ទាប់នៃឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនដែលមានស្ថេរភាពចំណុចទឹកសន្សើម។
ម៉ាស៊ីនសម្ងួតមានរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីឡាំងខាងក្នុង និងខាងក្រៅ ដែលមានសារធាតុស្រូបយកផ្ទុកនៅចន្លោះស៊ីឡាំងខាងក្រៅ និងខាងក្នុង។ សមាសធាតុកំដៅអគ្គិសនីធន់នឹងការផ្ទុះត្រូវបានដំឡើងនៅខាងក្នុងស៊ីឡាំងខាងក្នុង ហើយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពពីរមានទីតាំងនៅផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមនៃការវេចខ្ចប់ស៊ីវម៉ូលេគុល ដើម្បីរកឃើញ និងគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្ម។ ស៊ីឡាំងខាងក្រៅត្រូវបានរុំដោយស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ ដើម្បីការពារការបាត់បង់កំដៅ និងជៀសវាងការរលាក។ ចរន្តខ្យល់នៅក្នុងស្ថានភាពស្រូបយក (រួមទាំងស្ថានភាពធ្វើការបឋម និងទីពីរ) និងស្ថានភាពបង្កើតឡើងវិញត្រូវបានបញ្ច្រាស់។ នៅក្នុងស្ថានភាពស្រូបយក បំពង់ចុងខាងលើគឺជាច្រកចេញឧស្ម័ន ហើយបំពង់ចុងខាងក្រោមគឺជាច្រកចូលឧស្ម័ន។ នៅក្នុងស្ថានភាពបង្កើតឡើងវិញ បំពង់ចុងខាងលើគឺជាច្រកចូលឧស្ម័ន ហើយបំពង់ចុងខាងក្រោមគឺជាច្រកចេញឧស្ម័ន។ ប្រព័ន្ធសម្ងួតអាចបែងចែកជាម៉ាស៊ីនសម្ងួតប៉មពីរ និងម៉ាស៊ីនសម្ងួតប៉មបី អាស្រ័យលើចំនួនម៉ាស៊ីនសម្ងួត។
៤. ដំណើរការប៉មពីរ
ម៉ាស៊ីនសម្ងួតពីរត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ ដែលឆ្លាស់គ្នា និងបង្កើតឡើងវិញក្នុងរយៈពេលមួយវដ្ត (48 ម៉ោង) ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់នៃឧបករណ៍ទាំងមូល។ បន្ទាប់ពីស្ងួត ចំណុចទឹកសន្សើមនៃអ៊ីដ្រូសែនអាចឡើងដល់ក្រោម -60 ℃។ ក្នុងអំឡុងពេលវដ្តការងារ (48 ម៉ោង) ម៉ាស៊ីនសម្ងួត A និង B ឆ្លងកាត់ស្ថានភាពដំណើរការ និងបង្កើតឡើងវិញរៀងៗខ្លួន។
នៅក្នុងវដ្តប្តូរមួយ ម៉ាស៊ីនសម្ងួតជួបប្រទះស្ថានភាពពីរ៖ ស្ថានភាពដំណើរការ និងស្ថានភាពបង្កើតឡើងវិញ។
·ស្ថានភាពនៃការបង្កើតឡើងវិញ៖ បរិមាណឧស្ម័នកែច្នៃគឺជាបរិមាណឧស្ម័នពេញលេញ។ ស្ថានភាពនៃការបង្កើតឡើងវិញរួមមានដំណាក់កាលកំដៅ និងដំណាក់កាលផ្លុំត្រជាក់។
1) ដំណាក់កាលកំដៅ - ឧបករណ៍កម្តៅនៅខាងក្នុងម៉ាស៊ីនសម្ងួតដំណើរការ ហើយឈប់កំដៅដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពខាងលើឈានដល់តម្លៃកំណត់ ឬពេលវេលាកំដៅឈានដល់តម្លៃកំណត់។
2) ដំណាក់កាលត្រជាក់ – បន្ទាប់ពីម៉ាស៊ីនសម្ងួតឈប់ឡើងកំដៅ ចរន្តខ្យល់បន្តហូរកាត់ម៉ាស៊ីនសម្ងួតក្នុងផ្លូវដើម ដើម្បីធ្វើឱ្យវាត្រជាក់ចុះរហូតដល់ម៉ាស៊ីនសម្ងួតប្តូរទៅរបៀបធ្វើការ។
·ស្ថានភាពការងារ៖ បរិមាណខ្យល់ដំណើរការគឺពេញសមត្ថភាព ហើយម៉ាស៊ីនកម្តៅនៅខាងក្នុងម៉ាស៊ីនសម្ងួតមិនដំណើរការទេ។
5. លំហូរការងារប៉មបី
បច្ចុប្បន្ននេះ ដំណើរការប៉មបីត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ ម៉ាស៊ីនសម្ងួតចំនួនបីត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ ដែលមានផ្ទុកសារធាតុស្រូបយកសំណើម (សំណាញ់ម៉ូលេគុល) ដែលមានសមត្ថភាពស្រូបយកខ្ពស់ និងធន់នឹងសីតុណ្ហភាពល្អ។ ម៉ាស៊ីនសម្ងួតចំនួនបីឆ្លាស់គ្នារវាងប្រតិបត្តិការ ការបង្កើតឡើងវិញ និងការស្រូបយក ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់នៃឧបករណ៍ទាំងមូល។ បន្ទាប់ពីស្ងួត ចំណុចទឹកសន្សើមនៃឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនអាចឡើងដល់ក្រោម -70 ℃។
ក្នុងអំឡុងពេលវដ្តប្តូរវេន ម៉ាស៊ីនសម្ងួតឆ្លងកាត់ស្ថានភាពបីយ៉ាង៖ ការងារ ការស្រូបយក និងការបង្កើតឡើងវិញ។ សម្រាប់ស្ថានភាពនីមួយៗ ម៉ាស៊ីនសម្ងួតដំបូងដែលឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនឆៅចូលបន្ទាប់ពីការដកអុកស៊ីសែន ការត្រជាក់ និងការច្រោះទឹកមានទីតាំងនៅ៖
១) ស្ថានភាពការងារ៖ បរិមាណឧស្ម័នកែច្នៃគឺពេញសមត្ថភាព ម៉ាស៊ីនកម្តៅនៅខាងក្នុងម៉ាស៊ីនសម្ងួតមិនដំណើរការទេ ហើយឧបករណ៍ផ្ទុកគឺជាឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនឆៅដែលមិនទាន់ខ្សោះជាតិទឹក។
ម៉ាស៊ីនសម្ងួតទីពីរដែលចូលមានទីតាំងនៅ៖
២) ស្ថានភាពបង្កើតឡើងវិញ៖ បរិមាណឧស្ម័ន ២០%៖ ស្ថានភាពបង្កើតឡើងវិញរួមមានដំណាក់កាលកំដៅ និងដំណាក់កាលផ្លុំត្រជាក់។
ដំណាក់កាលកំដៅ – ឧបករណ៍កម្តៅនៅខាងក្នុងម៉ាស៊ីនសម្ងួតដំណើរការ ហើយឈប់កំដៅដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពខាងលើឈានដល់តម្លៃកំណត់ ឬពេលវេលាកំដៅឈានដល់តម្លៃកំណត់;
ដំណាក់កាលត្រជាក់ – បន្ទាប់ពីម៉ាស៊ីនសម្ងួតឈប់ឡើងកំដៅ ចរន្តខ្យល់បន្តហូរកាត់ម៉ាស៊ីនសម្ងួតក្នុងផ្លូវដើម ដើម្បីធ្វើឱ្យវាត្រជាក់ចុះរហូតដល់ម៉ាស៊ីនសម្ងួតប្តូរទៅរបៀបធ្វើការ។ នៅពេលដែលម៉ាស៊ីនសម្ងួតស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលបង្កើតឡើងវិញ ឧបករណ៍ផ្ទុកគឺជាឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនស្ងួតដែលខ្សោះជាតិទឹក។
ម៉ាស៊ីនសម្ងួតទីបីដែលចូលមានទីតាំងនៅ៖
៣) ស្ថានភាពស្រូបយក៖ បរិមាណឧស្ម័នកែច្នៃគឺ 20% ម៉ាស៊ីនកម្តៅនៅក្នុងម៉ាស៊ីនសម្ងួតមិនដំណើរការទេ ហើយឧបករណ៍ផ្ទុកគឺជាឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់ការបង្កើតឡើងវិញ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៩ ខែធ្នូ ឆ្នាំ ២០២៤
