CONTROLE DE PROCESSOS NA INDÚSTRIA QUÍMICA

Até os anos 1940 do século passado, a operação manual demandava um número muito grande de operadores. Tanques grandes eram também empregados entre várias unidades na planta, para amortecer perturbações.

A digitalização do controle ocorreu na década de 1970 com o advento dos computadores digitais. Atualmente, operadores, controladores, indicadores, registradores e alarmes se encontram na sala de controle, a partir da qual é possível monitorar e controlar todo o processo do campo.

“Cerca de 80 % do tempo que se passa numa planta é passado na sala de controle” e “a sala de controle é o centro nervoso da planta”.

Sala de controle é a maior interface entre o operador e a planta

Os processos industriais são muito variados e englobam diferentes equipamentos que demandam o controle preciso e exato das variáveis que determinam o desempenho das operações unitárias.

O controle de processos diz respeito à manutenção de variáveis de processo (temperaturas, pressões, vazões, composições e etc) em algum valor de operação desejado.

Os processos químicos são, por natureza, DINÂMICOS, isto é, variam continuamente com o tempo, seja por interferências externas seja por mudanças na política operacional.

Assim, o engenheiro químico deve ser capaz de: monitorar certas variáveis do processo e induzir mudanças em variáveis adequadas, ambas funções primordiais dos sistemas de controle.

Controle do processo tem por objetivo:

  • Segurança do pessoal – pressão máxima não pode ser excedida;
  • Proteção ambiental – material não pode ser descartado para a atmosfera;
  • Proteção do equipamento – a vazão através da bomba deve ser maior ou igual ao mínimo;
  • Operação suave – a carga deveria ter pequena variabilidade;
  • Qualidade do produto – valores desejáveis do produto líquido;
  • Eficiência e otimização – redução dos custos de troca de calor;
  • Monitoramento e diagnóstico – sensores, displays, variáveis calculadas para informar ao operador sobre condições normais e anormais de operação.

Existem duas formas de controle utilizadas, controle por realimentação (feedback) e controle feedforward.

Controle feedback (FB): a maneira tradicional de controlar um processo é medir a variável a ser controlada, comparar o seu valor com o valor desejado (o set-point do controlador) e alimentar a diferença (o erro) em um controlador feedback que modificará uma variável manipulada de modo a levar a variável controlada ao valor desejado.

Controle feedback

Controle feedforward (FF): a perturbação é detectada quando entra no processo e uma mudança apropriada é feita na variável manipulada visando a manter a variável controlada no set-point.

Controle feedforward

A implementação de sistemas de controle é de suma importância para os processos industriais visto todos os benefícios e justificativas econômicas como: operar a planta de forma segura, segundo as restrições ambientais e limites operacionais, reduzir paradas de produção e riscos de acidentes.

Em um mercado competitivo, deve-se: aumentar a produtividade, reduzir o uso de matérias-primas e manter a qualidade final do produto, com aplicação do controle isso se torna mais fácil.

 

O presente texto pertence ao autor e não deve ser reproduzido sem autorização da BetaEQ e do mesmo.

Patricia Rodrigues Gonring

Estudante de Engenharia Química da Universidade Federal do Espírito Santo – Alegre – ES

 

Fonte:

EQ – UFRJ 

UDESC – Joinville

edisciplinas – USP

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