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Universidad Abierta y a Distancia de México (UnADM)

Ingeniería en Biotecnología

Asignatura: Operaciones Unitarias I.

Grupo: BI-BOU1-2202-B1-001

Unidad 2: Operaciones unitarias de transferencia de calor.

Actividad: Evidencia de aprendizaje: “Determinación y cálculo de altura de una columna empacada”

Alumno: Samantha Carrasco Trejo

Matrícula: ES202106669

Fecha de entrega: 26-Agosto-2022

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A una columna de absorción entran 40 m3/h de una mezcla gaseosa de composición de 35% en volumen de amoniaco y 65% en volumen de aire. La absorción se verifica en contracorriente con agua que contiene 2% de peso de amoniaco a 20 °C y 1 atm, y se ha de recuperar el 90% de amoniaco contenido en la mezcla gaseosa. Calcule:
a) La cantidad mínima necesaria de agua
b) Calcule la cantidad de etapas necesarias para efectuar la separación indicada en los requerimientos, si la cantidad de agua es 35% superior a la mínima y la eficacia de cada etapa es del 30%.

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MW N=14
MW H=(1.01)(3)
MW NH3=17.03
2% en peso=2/17
H2O=16+2(1.01)=18

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Calcular la composición de equilibrio para el líquido y gas, así como pasar las fracciones molares a relaciones molares. Con ayuda de excel es más fácil pues solo introducimos las fórmulas correspondientes a su cálculo como se muestra

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Como se estudió, una columna de absorción tiene forma cilíndrica la cual cuenta con una corriente de gas y una de líquida fluyendo en contracorriente, tienen un contacto continuo, por ello las composiciones de los líquidos cambian con la altura del empaque. Este proceso se pudo analizar con el presente problema a resolver, para mejor entendimiento de como funciona una columna de absorción se adjunta un esquema:

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Debido a las entradas y salidas del agua y del gas, fue necesario calcular la cantidad mínima de agua, así como las fases necesarias para su correcto funcionamiento. Es importante entender, analizar y determinar este tipo de cálculos, ya que en Biotecnología se empleará para retirar los contaminantes gaseosos de una mezcla resultado de diversos procesos.

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Ocon, J., & Tojo, G. (s. f.). PROBLEMAS DE INGENIERÍA QUÍMICA - OPERACIONES UNITARIAS. Capítulo 6 Absorción de gases: Tomo 1. Aguilar. https://unadmex-my.sharepoint.com/personal/carlos_carrasquedopen_nube_unadmexico_mx/_layouts/15/onedrive.aspx?ga=1&id=%2Fpersonal%2Fcarlos%5Fcarrasquedopen%5Fnube%5Funadmexico%5Fmx%2FDocuments%2FOperaciones%20Unitarias%20I%2FBiblioteca%20virtual%20alumn%40s%2FOcon%2DTojo%2Epdf&parent=%2Fpersonal%2Fcarlos%5Fcarrasquedopen%5Fnube%5Funadmexico%5Fmx%2FDocuments%2FOperaciones%20Unitarias%20I%2FBiblioteca%20virtual%20alumn%40s

Universidad Abierta y a Distancia de México (s.f.). Operaciones unitarias I. Unidad 3. Operaciones unitarias de transferencia de masa.

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Se tiene que aproximadamente es de 2.9 escalones, por lo que si la eficacia es del 30%:
2.9/.30=9.6, pero se redondea a 10 etapas reales.