Neste conteúdo você irá ler sobre:
- O que é um diagrama PFD e qual é a sua função;
- As diferenças entre um diagrama PFD e um BFD;
- Como construir um PFD e quais informações adicionar nele.
Você já ouviu falar em diagrama PFD? Você sabia ele é uma das ferramentas mais importantes para o controle de processos químicos? Quer entender um pouco mais sobre o que é um PFD e como produzir um? Abordaremos tudo isso neste post!
Um PFD, ou Process Flow Diagram (fluxograma de processos) é basicamente um esquema de todo o processo de uma indústria. Nele, estão mapeadas todas as suas informações, como a composição e o estado físico de todas as correntes, além de todo o maquinário.
Desse modo, trata-se de uma ferramenta fundamental na engenharia química, pois os engenheiros o consultam para saber se a fábrica está operando da forma como deveria, ou se há algum problema no maquinário.
Além disso, ele serve para que se possa fazer propostas de otimização do processo químico analisando suas condições atuais de operação, o que leva a um processo mais rentável.
Por fim, ele é usado no treinamento de novos engenheiros químicos. Ou seja, sabemos que um PFD é essencial para uma indústria de processos. Mas como ele é produzido? Como produzir um PFD?
Antes de se criar um PFD propriamente dito, cria-se um outro fluxograma de processos, o BFD, ou Block Flow Process (fluxograma de blocos).
O que é BFD
É um esquema extremamente resumido do processo de uma fábrica. Nele, apenas a parte mais importante do maquinário é representada por meio de blocos. Dessa forma, apenas as principais correntes são representadas por setas indicando o fluxo delas. Também é comum apenas representar a vazão mássica total e o principal componente de cada corrente.
Geralmente este tipo de diagrama é feito a mão, muito mais como uma forma de se ter um entendimento inicial do processo do que realmente um documento oficial da fábrica. Abaixo, disponibilizamos um exemplo de um BFD.
Construindo o diagrama PFD
Com base no BFD, pode-se produzir um PFD. A grande diferença entre o BFD e o PFD é que o PFD é muito mais detalhado e, portanto, trata-se de uma representação muito mais fiel e confiável do processo.
No caso do BFD apenas parte do maquinário é representada por meio de blocos, diferentemente do PFD, onde todo o maquinário que atua diretamente no processo, assim como acessórios (como válvulas), é representado dessa vez não apenas como simples blocos, mas com símbolos muito específicos de cada máquina ou acessório.
Em um diagrama PFD, os símbolos não são padronizados, e podem variar um pouco de acordo com as diretrizes da empresa que produziu o documento.
Todas as correntes são representadas por meio de setas indicando o fluxo destas e enumeradas. Caso elas sejam correntes de utilidade, ou seja, correntes que desempenham um papel muito específico em todo o processo (ex: água de resfriamento), deve-se indicar por meio de uma sigla oficial que tipo de corrente de utilidade ela é.
Além disso, também é essencial num PFD indicar onde o processo se inicia (comumente por meio de um círculo metade preto e metade branco de onde a corrente inicial entra) e o seu fim (comumente por outro círculo metade branco e metade preto por onde a corrente final sai).
Abaixo, há um exemplo de um PFD hipotético:
O PFD possui ainda tabelas anexadas a ele com as principais características de cada corrente.
Informações obrigatórias em um diagrama PFD
- O número da corrente;
- Vazão mássica total* (kg/h);
- Vazão molar total* (kmol/h);
- Temperatura das correntes* (ºC);
- Pressão* (bar);
- Fração de vapor
*Algumas das unidades podem variar de acordo com o processo e do sistema de unidades utilizados.
Informações adicionais
Além destas, a tabela pode apresentar as seguintes informações (não obrigatórias):
- Frações mássicas e molares;
- Vazão volumétrica (m³/h);
- Vazão mássica de cada componente (kg/h);
- Nome da corrente;
- Dados físico-químicos
Todas essas medidas devem ser obtidas utilizando-se os medidores da própria fábrica, como medidores de vazão ou medidores de temperatura.
A partir disso, o PFD pode ser montado utilizando softwares de simulação de processos, como o Aspen. Recomendamos ainda que este documento de engenharia seja montado com um profissional especializado, ou com a ajuda de uma consultoria. A Propeq é uma consultoria em Engenharia Química capaz de auxiliar empresas no desenvolvimento de seus processos, com o auxílio de diagramas PFD. Entre em contato e tire seu projeto do papel!
