Operasi Perpindahan Massa dan Panas

Proses transfer massa yang dominan terjadi adalah difusi molekuler dan perpindahan massa secara konveksi. Difusi molekuler terjadi tanpa adanya "gangguan" dalam proses transfer massanya, sedangkan perpindahan massa secara konveksi terjadi akibat adanya "gangguan" dari lingkungan sekitarnya, biasanya berupa aliran. Driving force dari kedua proses ini adalah adanya perbedaan konsentrasi.

Untuk melakukan estimasi kecepatan transfer massa, tidak hanya nilai perbedaan konsentrasi yang harus diketahui, tetapi juga nilai konstanta perpindahan massa, seperti difusivitas dan koefisien transfer massa. Khusus untuk koefisien transfer massa, akan dinyatakan juga dalam bentuk koefisien transfer massa volumetris guna mengakomodasi keterbatasan data mengenai ukuran luas permukaan transfer massa.

Ketika kecepatan transfer massa sudah dapat diestimasi maka berikutnya penentuan dimensi dari peralatan proses yang berfungsi menjalankan transfer massa seperti menara absorber, menara stripper, dan bubble column dapat dihitung. Perhitungan juga akan mencakup penentuan kondisi operasi yang optimum, seperti kebutuhan solven minimum dan juga suhu serta tekanan operasi. Tujuannya adalah agar target konsentrasi gas keluar atau gas terserap dapat tercapai.

Selanjutnya, proses transfer massa dapat terjadi secara simultan bersama dengan transfer panas. Apabila dua fluida yang berkontak (misalnya gas-cair) memiliki suhu berbeda maka akan terjadi kesetimbangan massa dan panas. Contoh yang akan dibahas adalah proses pendinginan air dengan menara pendingin dan pengeringan padatan dengan udara panas. Untuk kedua kasus tersebut, transfer massa terjadi akibat adanya uap air yang terbawa oleh aliran gas, baik karena penguapan maupun akibat terbawa aliran udara (dalam bentuk butiran air). Kedua fenomena tersebut akan dibahas secara rinci dan diberikan contoh kalkulasinya, terutama untuk melakukan desain menara pendingin dan rotary dryer.