developing plasma jet system for breaking hydrogen bond in
TRANSCRIPT
Developing Plasma jet system for breaking Hydrogen bond in
Fructose Syrup
อาจารยทปรกษา รศ.ดร.คมกฤต เลกสกล
นาย ภเบศ เทพวารนทร รหสนกศกษา 590612079
นาย ศภกฤต เสรสชาต รหสนกศกษา 590612094
ทมาและความส าคญ
534,098 558,156607,828 621,411
674,826 698,720 670,664
802,017
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
800,000
900,000
ป2551 ป2552 ป2553 ป2554 ป2555 ป2556 ป2557 ป2558
จ านวนผปวยโรคเบาหวานในประเทศไทยป 2551 - 2558
ปจจบนมจ านวนของผปวยในประเทศไทยทเปนโรคเบาหวานและเสยชวตจ านวนมาก ซงมแนวโนม
เพมขนทกๆ ปอยางตอเนองนกวทยาศาสตรไดคดคนน าตาลทดตอสขภาพคอ น าตาลหายาก แตใชระยะเวลาใน
การผลตนานงานวจยนไดมงเนนการพฒนาระบบพลาสมาเจตทแตกตวของพนธะไฮโดรเจนในน าตาลฟรกโตส
ไซรปเพอน าไปใชในการพฒนาลดระยะเวลาในการผลตของน าตาลหายากในอนาคต
วตถประสงค
ออกแบบและสรางระบบเครองพลาสมาเจตทความดนบรรยากาศเพอน ามาใชในการแตกตวของพนธะ
ไฮโดรเจนในน าตาลฟรกโตส
ขอบเขตการศกษา
I. สรางระบบโดยพฒนาจากวงจรฟลายแบคคอนเวอรเตอรรวมกบวงจรควบคมความถ
II. ทดสอบระบบโดยยงน าตาลฟรกโตสไซรป (Fructose Syrup) ทเปนน าเชอมแลวตรวจการแตกตวพนธะ
ไฮโดรเจนในน าตาลฟรกโตสไซรป (Fructose Syrup)
ทฤษฎและหลกการ
ถงกาซ โรตามเตอร หองปรบแรงดนโปรบก าเนดพลาสมา
ชดควบคมอตราการไหลของกาซ
แหลงจายไฟฟาแรงดนสงความถสงชนดกระแสสลบ
แหลงจายไฟฟาแรง
วงจรขบหมอแปลงฟลายแบค
โมดลก าหนดสญญาณ
หมอแปลงไฟฟาแรงดนสง
วงจรอานคาและแสดงผลสถานะขณะท างาน
หนาจอแอลซดทแสดง
-ความถ
-เปอรเซนตดวตไซเคล
ทฤษฎและหลกการ
V V
การเกดพลาสมาเจตอาศยหลกการของคา dielectric strength เปนหลก ทน า Superlene กนระหวางขวอเลกโทรดเพอ
ไมใหเกดการอารค และ อาศยกาซ Ar ทมคา dielectric strength ทต ากวาอากาศ จงไมเกดการอารคผานอากาศ ท าใหเกด
พลาสมาเจตทมอณหภมต าทงยงชวยลดปจจยดานพลงงานความรอนพสจนวาพลาสมาเจตสามารถตด H-bond เพยงอยางเดยว
และการออกแบบโปรบก าเนดพลาสมาเจตแบบ ring electrodes จงท าใหพลาสมาเจตทออกมาไมเกดการปนเปอนจากการแตกตก
ของขวอเลกโทรด
V
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
30 40 50 60
ทความถ 30 KHz
0
1
2
3
10 15 20 25
ท duty cycle 50%
จากการเกบขอมลคาแรงดนไฟฟาออก(𝑽𝒐𝒖𝒕)ทเปนหนวย KV จงทราบ
แนวโนมของตวแปร ความถ และ %duty cycle ทมผลตอคาแรงดนไฟฟาออก
(𝑽𝒐𝒖𝒕) จงเลอกความถท 10 KHz และ duty cycle ท 50% ทไดคาแรงดนไฟฟา
ออก(𝑽𝒐𝒖𝒕)มากทสดท 2.516 KV เปนคา Optimize ของเครองเพอน าไปดสชารตใน
ขนตอนตอไป
ทฤษฎและหลกการ
วดโอยงพลาสมาเจต
https://drive.google.com/open?id=15gZH6RvidsVt7csot6IRyLRpZ1N-Od3i
การดสชารตพลาสเจตลงบนน าตาลฟรกโตสไซรป
V
โดยก าหนดตวแปรการดสชารตพลาสเจตลงบนน าตาลฟรกโตส
ไซรปโดยใชคา Optimize ทมคาแรงดนไฟฟาออก (𝑽𝒐𝒖𝒕) เทากบ 2.516 KV
ของระบบพลาสเจตททางผจดท าไดพฒนาขนดงน
ตวแปรของระบบพลาสเจต
• ความถ 10 KHz
• duty cycle 50 %
ตวแปรของน าตาลฟรกโตสไซรป
• ระยะเวลา 20 นาท
• ปรมาณ 15 มลลลตร
วดโอดสชารตพลาสเจตลงบนน าตาลฟรกโตสไซรป
https://drive.google.com/open?id=1qROPK5MCVC7CstoG0yTme7uA-Y6TuuUS
1.
2.
3.4.5. 6.
ผลการวเคราะหน าตาลฟรกโตสไซรปจากเครอง FTIR
1.
2.
3.4.5. 6.
ผลการวเคราะหน าตาลฟรกโตสไซรปจากเครอง FTIR
ล าดบคพนธะไฮโดรเจน พลงงานกอนดสชารตพลาสเจต(Abs) พลงงานหลงดสชารตพลาสเจต(Abs)
ล าดบคท 1 (O-H) 3250.4 3251.3
ล าดบคท 2 (O-H) 1637.1 1636.7
ล าดบคท 3 (O-H,C-H) 1413.2 1414.1
ล าดบคท 4 (-OH) 1344.1 -
ล าดบคท 5 (C-O,C-H) 1252.6 1250.4
ล าดบคท 6 (C-H) 979.0 978.9
จากผลทดสอบดวยเครอง FTIR พบวามการแตกตวของคพนธะไฮโดรเจนในน าตาลฟรกโตสไซรปทได
ท าการดสชารจอยางเหนไดชดอย 1 คพนธะ ล าดบคท 4 (-OH) ทมพลงาน Abs ลดลงจนเครอง FTIR ไม
สามารถอานผลได จงสามารถสรปผลไดวาระบบพลาสเจตทพฒนาวาสามารถแตกตวของคพนธะไฮโดรเจนใน
น าตาลฟรกโตสไซรปได
ผลการวเคราะหน าตาลฟรกโตสไซรปจากเครอง FTIR
สรปผลการด าเนนงาน
จากระบบพลาสมาเจตทผวจยไดท าการพฒนาขนนนสามารถเกดพลาสมาเจตได และพบวา
พลาสมาเจตทออกมาสามารถท าใหเกดการแตกตวของคพนธะไฮโดรเจนในน าตาลฟรกโตสไซรปได
จากผลทดสอบของเครอง โดยไมมปจจยพลงงานความรอนมาเกยวของในการการแตกตวของพนธะ
และน าตาลฟรกโตสไซรปไมเกดการเสยหายหรอไหมหลงจากดสชารตน าตาลฟรกโตสไมเกด ซงได
ตรงกบผลลพธททางผวจยตองการ
ขอเสนอแนะในการปรบปรง
• ควรใชวงจรอนแทนตวฟลายแบคคอนเวอรเตอร (Flyback Converter) เนองจากตวฟลายแบคคอน
เวอรเตอร (Flyback Converter) แบบเจาะจงยหอและรนนนจะท าใหยากตอการหาซอตามทองตลาด
ในปจจบนควรจดท าขนมาเอง แตจะยากตอการท าและใชเวลานานในการจดท านาน
• ควรพฒนาใหสามารถมแรงดนไฟฟาออก (𝑽𝒐𝒖𝒕) มากกวา 8 KV เพอใหมากกวาคา dielectric
strength จะไดเกดสนามไฟฟาภายโปรบ ท าใหโปรบงายตอการออกแบบและทความปลอดภยในการ
ใชงานเพมขน