หอกลั่น

หอกลั่น  ใช้สำหรับแยกสารเนื้อเดียวที่มีจุดเดือนที่ต่างกัน (ส่วนสารเนื้อผสม "สารที่มีสถานะที่ต่างกันเช่นของแข็งและของเหลว" (เช่น แยกทรายที่อยู่ในน้ำ) นั้นเราจะใช้การกรองแทน) ที่ใช้กันมากที่สุดในภาคอุตสาหกรรม โดยส่วนใหญ่ใช้แยกน้ำมันดิบที่ประกอบไปด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนหลายชนิดที่มี น้ำหนัก และจุดเดือด แตกต่างกัน ดังนั้นในขั้นตอนแรกจึงสามารถ แยกองค์ประกอบออกจากกันได้อย่างง่ายดาย โดยกระบวนการกลั่นลำดับส่วน 
หอกลั่นโดยทั่วไปมี 2 แบบ คือ หอกลั่นแบบแพ๊ค (Packing Tower) และ หอกลั่นแบบถาด (Tray Tower) หอกลั่นทั้งสองแบบจะเหมาะสมกับการกลั่นที่แตกต่างกันไป
หอกลั่นแบบแพ๊ค (Packing Tower).
ลักษณะเป็นคอลัมน์แนวตั้งทำด้วยเหล็ก ภายในประกอบด้วยส่วนที่ป้อนสารเข้าเป็นช่องว่างที่เรียกว่า flash zone และส่วนที่เป็น Packed beds ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนมวลสารและความร้อน ของเหลวที่ล่างหอกลั่น จะถูกผ่านเข้าไปใน เครื่องทำความร้อน (Reboiler) เกิดเป็นไอลอยขึ้นสู่ชั้นด้านบนของหอกลั่น สารที่มีมวลมากจะเกิดการควบแน่นกลายเป็นของเหลวตกลงมาชั้นล่าง เกิดการทำซ้ำ หรือที่เรียกว่าการ reflux ซึ่งจะทำให้สารมีความบริสุทธิ์มากขึ้น
Packing Tower เป็นหอกลั่นที่เกิดการถ่ายโอนมวลได้ดีมาก ที่นิยมใช้มี 2 แบบคือ แบบไหลสวนทาง (Countercurrent) และ แบบไหลผ่าน (cross-flow) 
Packed beds.
 Packed beds คือ ชั้นที่บรรจุตัวกลางมีพื้นที่ผิวมาก เพื่อเพิ่มการถ่ายโอนมวลและพลังงานระหว่างก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง ได้ดีขึ้น โดย packed beds จะมีช่องว่างไว้สำหรับให้ของเหลวไหลผ่านที่เรียกว่า void space และทุกชนิดจะต้องไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารที่ใช้ในการกลั่น
ชนิดของ Packed beds.
Packed beds ชนิดอานม้า (saddles) จะให้ประสิทธิภาพในการกลั่นมากที่สุด เนื่องจากเกิดการถ่ายโอนมวลและพลังงานมาก มีการสูญเสียความดันน้อย แต่มีข้อเสียคือราคาแพง ชนิดพอลล์ริง (pall ring) จะมีการเคลือบด้วยโลหะก่อนเพื่อป้องกันการกัดกร่อน มีการถ่ายโอนมวลและพลังงานมากกว่า ชนิด แรสซิก ริง (raschig ring) และ เลสซิ่ง ริง (lessing ring) ส่วนชนิด เทอเลอเรต (tellerette) เป็นชนิดที่ทำด้วยพลาสติก จะนำมาใช้กลั่นสารที่มีอุณหภูมิไม่สูงมากนัก (ไม่เกิน 355-360 องศาเคลวิน)
หอกลั่นแบบถาด (Tray Tower).
มีลักษณะเป็นคอลัมน์ทรงกระบอกสูงภายในจะมีถาด (Tray) ที่เจาะรูวางเรียงกันเป็นชั้น ๆ เพื่อให้ไอผ่านขึ้นไป tray tower จะทำงานได้ดีกว่า packing tower แต่จะมีราคาแพงกว่า 
ถาดที่ใช้ใน tray tower มีหลายประเภทจะขึ้นอยู่กับระดับความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ซึ่งควรเลือกใช้ตามประเภทของของเหลว และควรเลือกใช้ตามระบบการทำงานของหอกลั่น
รูปแบบมาตรฐานของหอกลั่น.
ภายในหอกลั่น มีการแบ่งเป็นห้อง ๆ แต่ละห้องจะมีอุณหภูมิไม่เท่ากัน แผ่นกั้นห้องที่ใช้กั้นแต่ละห้องจะมีลักษณะคล้ายถาดกลมทุกแผ่นจะมีการเจาะรูเอาไว้ เพื่อให้ไอน้ำมันที่ร้อนสามารถเคลื่อนที่ผ่านทะลุขึ้นสู่ส่วนบนของหอกลั่นได้ ภายในหอกลั่นจะถูกแบ่งเป็น 3 ส่วนดังนี้
Trays or Plates or Stages.
ส่วนประกอบและการทำงานของ Trays มีดังนี้
ตัวแปรที่ใช้ควบคุมหอกลั่น.
Reflux หรือการทำซ้ำ.
อัตราส่วนการทำซ้ำหรือ Reflux Ratio จะเป็นตัวใช้ควบคุมความบริสุทธิ์ของสารผลิตภัณฑ์ จำนวนการ Reflux เมื่อเทียบกับสารผลิตภัณฑ์เราจะต้องรู้ Reflux Ratio ถ้าทำการเพิ่มอัตราการ Reflux สูงเกินไปจะทำให้มีของเหลวอยู่ในหอกลั่นมากทำให้เกิดการล้นได้ 
สูตรในการคำนวณ Reflux Ratio คือ Reflux Ratio = อัตราการ Reflux / อัตราการไหลของผลิตสารผลิตภัณฑ์
อุณหภูมิและความดัน.
อุณหภูมิและความดันจะเป็นตัวควบคุมหอกลั่นเพื่อให้ได้สารที่มีความบริสุทธิ์ มีการควบคุมอุณหภูมิในส่วนของการ reflux และอุณหภูมิของ reboiler ถ้าอุณหภูมิด้านล่างสูงเกินไปสารที่มีน้ำหนักมากจะกลายเป็นไอ ผลิตภัณฑ์จะไม่ตรงตามที่ต้องการ รวมไปถึงอาจจะนำไปสู่การล้นใน Tray ได้ ดังนั้นอุณหภูมิใน reboiler จะต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวังเพราะจะส่งผลต่อการทำงานของหอกลั่น