BOU1_U3_EA_JEMP

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Universidad Abierta y a Distancia de México
División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales
Ingeniería en Biotecnología
Operaciones Unitarias I
Evidencia de Aprendizaje 
Columna empacada 
Profesor César Samuel Padilla Trejo
Jessica Verónica Mendoza Prado
ES202104539
 Grupo BI-BOU1-2202-B1-002
26 de agosto de 2022
Diagrama columna empacada 
Fondos
Condensado
Vapor 
Hervidor
Vapor
Distribuidor 
Empacado
Alimentación
Reflujo
Destilado 
Acumulador
Vapor
Condensador
Ilustración 1Modificada de Chemical World (2022)
Alimentador: Introduce el líquido a destilar dentro del sistema
Distribuidor: Asegura que el sustrato sea distribuido uniforme y adecuadamente
Hervidor: Calienta constantemente los vapores para la adecuada circulación 
Fondo o cámara de líquido: recircula los líquidos condensados al rehervidor 
Condensador: Condensa el vapor que abandona el sistema para su recirculado o para que abandone el sistema 
La columna empacada es usada en las operaciones unitarias físicas, pues se valen de las propiedades físicas de diferencia de temperatura de ebullición para la separación de líquidos y gases. Una empresa donde se aplica esta tecnología es el destilado de licores, donde es necesario remover impurezas y aumentar la concentración alcohólica a través del destilado. 
Problemas
1. Una corriente gaseosa cuya composición es: 30% de hidrógeno, 27% de nitrógeno y 43% de agua se hace pasar a través de una columna de absorción empacada con cloruro de calcio granulado, el cual absorbe exclusivamente agua en un 96.8%. El empaque de la columna se hallaba inicialmente seco, con una masa de 33.5kg; luego de un lapso de operación continua se pesan los gránulos, observándose una masa de 34.81kg. Calcular el flujo másico de agua del gas de alimentación y la fracción molar de vapor de agua en el gas de salida.
Balance general C1=C2 – Adsorción (1)
1. 100-96.8=3.2%
2. 34.81-33.5=1.31 que es igual al 96.8% 
3. 1.31/96.8=0.01353 *100= 1.3533 kg agua total
4. Si 1.3533 kg representa el 43% del flujo de entrada, entonces el total de flujo de entrada es 3.1461 kg =C1
5. zH2O es igual al agua no adsorbida, es decir 0.04330 kg
6. x N2 es igual 0.8494 kilos 
7. y H2 es igual a 0.9438 kilos 
8. 0.9438 + 0.8494 + 0.04330= 1.8365 kg de salida = C2
9. 0.04330= 2.3414 % =Fracción molar del agua 
2. Un gas cuya composición es 12.54% mol de sulfuro de carbono, 17.80% mol de oxígeno y 69.66% mol de nitrógeno se introduce en un absorbedor. En él, la mayor parte del sulfuro de carbono se absorbe en benceno líquido alimentado en la parte superior de la torre. Parte del benceno que entra como líquido se evapora y abandona la parte superior de la torre como vapor. Si el gas que abandona la torre contiene 2% de sulfuro de carbono y 4% de benceno, ¿Cuál es la fracción recuperada de sulfuro de carbono?
Suponiendo que el flujo de entrada al absorbedor sea de 100 ml, tenemos que:
3. 12.41% mol CS2 es igual a 12.41 ml
4. 17.80% mol de O2 es igual a 17.80 ml
5. 69.66% mol de N2 es igual a 69.66 ml 
6. 69.66 + 17.80= 88.46 ml = 94% mol en gas de salida 
7. Si 94% es igual a 88.46 ml, entonces 100% es igual a 94.1063 ml
8. El 2% de 94.1063 es igual a 1.8821 ml es el sulfuro de carbono que abandona el absorbedor con el benceno en vapor (3.7642 ml) =C4
9. Si se han perdido 1.8821 ml de sulfuro de carbono en vapor, quedan 10.6579 ml, que abandonan el absorbedor en forma líquida, es decir, el 84.9912% =yCS2
Referencias 
Chemical World (2022) Packed columns for distillation. Chemical World. Recuperado de https://chemico-world.blogspot.com/2021/05/packed-columns-for-distillation.html
Ramírez, C. (2008) Modelo y control de una columna de destilación continua. Universidad de los Andes. Recuperado de https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstream/handle/1992/20622/u335907.pdf?sequence=1&isAllowed=y