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Sobre os esquemas de processos de engenharia química, e o risco de se simplificar as coisas - Editorial (Abril 2014)


Figure 1 - Colunas de destilação em fábrica da MOL Group [1]

Em engenharia química, funciona-se muito por esquemas visuais que privilegiam a compreensão da organização dos fluxos de massa e calor, de modo a que se torne rápido e directo perceber o que acontece num dado equipamento. As colunas de destilação, como a que se mostra acima , não fogem à regra, e é comum serem explicadas com esquemas semelhantes ao que se mostra na Figura 2.

De facto, a maior parte dos engenheiros químicos conclui os seus estudos com mais esquemas de equipamento vistos e estudados do que propriamente equipamentos reais, e isso, sendo fácil de perceber o porquê (colunas de destilação reais não são algo que se traga para uma aula), pode levar a que, em última instância, o engenheiro químico possa cair  numa estranha situação de se encontrar a olhar para uma coluna de destilação real e não a reconhecer como tal. Note-se que o exemplo não é o melhor, porque as colunas destilação são um caso especial e à parte devido à altura característica que costumam exibir, o que as torna francamente mais fáceis de identificar.
Figura 2 - Esquema de coluna de destilação [2]

O objectivo desta publicação é alertar para as confusões que o uso esquemas pode induzir, nomeadamente naquilo que eles ocultam por estar fora do seu objectivo educacional/informativo. Importa ter presente que existem quase sempre muitos mais detalhes e questões do que aquelas que um esquema permite perceber. Para exemplificar, falemos das correntes de alimentação aos equipamentos. A Shell Desenvolveu em 1966 uma peça que dá pelo nome de Schoepentoeter (não tem tradução) e que visa aumentar a eficiência com que uma corrente contendo uma mistura líquido-vapor é alimentada a uma coluna/equipamento onde esteja a ocorrer um processo de separação.

Figure 3 - Esquema de um Schoepentoeter [3]

A peça, ilustrada na Figura 3, é tão somente um bocal que serve de extremidade final (já no interior do equipamento) para a saída dos fluidos da alimentação. O seu desenvolvimento permite ganhos de eficiência pronunciados, como se mostra na Figura 4, porque promove uma separação inicial das fases líquida e gasosa (eventualmente sólida também), ao mesmo tempo que promove uma distribuição equitativa do vapor na secção do equipamento onde se dá a entrada. Assim, serve este exemplo para mostrar que aquilo que num esquema é uma seta a apontar para um bloco, pode na prática suscitar estudos e atenção muito grandes e delicados. A eficiência joga-se muito nos detalhes, e os detalhes são muitas vezes aquilo que os esquemas aligeiram para que se possa perceber, e bem, os objectivos e ideias mais gerais sobre os equipamentos e processos.
Figure 4 - Exemplo de ganhos de eficiência conseguidos
 pelo uso de Schoepentoeters [3]

Antes de terminar, não resisto a recordar aqui uma passagem da minha própria experiência de estudante, na qual, em jeito de simultânea brincadeira e pedagogia, o Prof. Augusto Medina, da Faculdade de Engenharia Química da Universidade do Porto (Portugal) alertava os seus alunos para que quando visitassem uma refinaria não olhassem para o topo das colunas de destilação à procura dos condensadores das correntes gasosas, porque estes pura e simplesmente se situavam cá em baixo, no solo. As pessoas riam, e faziam-no porque em qualquer esquema de colunas de destilação os condensadores surgem representados no topo das colunas. Eis nesta passagem mais um exemplo de como os esquemas nunca poderão substituir-se aos equipamentos reais, e ao modo como devemos ter sempre presente que a engenharia química é muito mais do que aquilo que os esquemas deixam perceber.

Marcelo Melo,
Editor do BEQ.

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