Chưng cất cú tinh luyện cũn cho độ phõn chia cao hơn khi kết hợp với hồi lưu. Cơ sở của quỏ trỡnh tinh luyện là sự trao đổi chất nhiều lần về cả 2 phớa giữa pha lỏng và pha hơi chuyển động ngược chiều nhau. Quỏ trỡnh này được thực hiện trong thỏp linh luyện. Để đảm bảo sự tiếp xỳc hoàn thiện hơn giữa pha hơi và pha lỏng trong thỏp được trang bị cỏc đĩa hay đệm. Độ phõn chia một hỗn hợp cỏc cấu tử trong thỏp phụ thuộc vào số lần tiếp xỳc giữa cỏc pha vào lượng hồi lưu ở mỗi đĩa và hồi lưu ở đỉnh thỏp.
Cụng nghệ hiện đại chưng cất sơ khởi dầu thụ dựa vào quỏ trỡnh chưng cất một lần và nhiều lần cú tinh luyện xảy ra trong thỏp chưng cất phõn loại trong thỏp cú bố trớ cỏc đĩa.
Chất lỏng Thõn thỏp Mỏng chảy chuyền Hồi lưu trung gian Đĩa chụp Hơi
Cửa thỏo hồi lưu Tới thỏp bay hơi phụ Vn+1 Ln1 Vn Ln
Hỡnh 5. Nguyờn lý làm việc của cỏc tầng đĩa trong thỏp tinh luyện
Pha hơi Vn bay lờn từ đĩa thứ n lờn đĩa thứ n−1 được liếp xỳc với pha lỏng Ln-1 chảy từ đĩa n−1 xuống, cũn pha lỏng Ln từ đĩa n, chảy
xuống đĩa phớa dưới n+1 lại tiếp xỳc với pha hơi Vn+1 bay từ dưới lờn.
Nhờ quỏ trỡnh tiếp xỳc như vậy mà quỏ trỡnh trao đổi chất xảy ra tốt hơn. Pha hơi bay lờn ngày càng được làm giàu thờm cấu tử nhẹ, cũn pha lỏng chảy xuống phớa dưới ngày càng chứa nhiều cấu tử nặng. Số lần tiếp xỳc càng nhiều, sự trao đổi chất càng tăng và sự phõn chia càng tốt, hay núi cỏch khỏc, thỏp cú độ phõn chia càng cao. Đĩa trờn cựng cú hồi lưu đỉnh, cũn đĩa dưới cựng cú hồi lưu đỏy. Nhờ cú hồi lưu đỉnh và đỏy làm cho thỏp hoạt động liờn tục, ổn định và cú khả
năng phõn tỏch cao. Ngoài đỉnh và đỏy người ta cũn thiết kế hồi lưu trung gian bằng cỏch lấy sản phẩm lỏng ở cạnh sườn thỏp cho qua trao đổi nhiệt làm lạnh rồi quay lại tưới vào thỏp, cũn khi lấy sản phẩm cạnh sườn của thỏp người ta trang bị thờm cỏc bộ phận tỏch trung gian cạnh sườn của thỏp.
Như vậy theo chiều cao của thỏp tinh luyện ta sẽ nhận được cỏc phõn đoạn cú giới hạn sụi khỏc nhau tựy thuộc vào chế độ cụng nghệ chưng cất dầu thụ, nguyờn liệu ban đầu.