化学工業生産において、超重力精留設備の超重力精留――塔設備は比較的に広く応用されている非定型設備である。用途によって操作原理が異なるため、塔の構造形式、操作条件の違いが大きい。ここでは主に精留塔を例に塔のタイプ、性能、選択原則などを紹介する。

（1）多成分溶液精留スキームの選択多成分溶液精留スキームは精留塔における成分分離の順序によって異なる：揮発度逓減の順序で留分を採用するフロー、揮発度が増加した順に留分を採用するフロー、異なる揮発度で留分を交互に採用するプロセス。最適な分離スキームの選択は、プロセスフローの設計と精留塔の設計の両方にとって非常に重要である。良い分離方案はエネルギーを合理的に利用し、エネルギー消費を低減し、設備の投資が少なく、生産能力が大きく、製品の品質が安定し、操作が安全であるなどの特徴を備えなければならない。

（2）凝縮器の流れと形式？一般的な凝縮器の配置形式は、主に以下の3種類がある。

1）モノリシック。凝縮器と塔を一体にすることで、敷地面積が少なく、凝縮器キャップを節約できるという利点があります。欠点は塔頂構造が複雑で、点検が不便で、凝縮器が小さいか、凝縮液がポンプで輸送しにくい場合やポンプで輸送するのが危険な場合に多く用いられる。

2）自流式。凝縮器を塔頂部付近の架台に設置し、その特徴は全体式と似ており、凝縮液は自ら塔に流入し、架台の高さを変えて還流と採用に必要な位相差を得る。

3）強制循環式。凝縮器を塔頂部から遠い低いところに設置し、ポンプで塔内に還流を提供し、凝縮器とポンプの間に還流タンクを設置する。大規模生産ではこのような形式が多く採用されている。

分凝と全凝固は、分凝または全凝固を用いて以下の要素に基づいて確定する：

1）塔頂出料の状態塔頂製品が後続加工において気体状態で使用される場合、同時に、他の技術要求を満たすことができ、その場合、凝縮形式を用いて気相で出料するべきである。逆に、液状製品を求める場合は、全凝縮形式を用いて液状で原料を排出しなければならない。

2）内部還流制御は分凝固条件下で、一般的な還流液の温度は泡点であり、蒸気排出物の露点でもあり、この場合、還流を増やすために多くの還流液循環が必要である。全凝固を用いれば、還流液は過冷却液として塔内に送り返され、このときの還流量の多少は還流液温度によって制御することができる。

3）分凝と全凝の比較凝縮方式は採用する操作圧力に決定されるので、投資費用と操作費用の経済的観点から、分凝と全凝を比較する。

（3）再沸器の流れと形式？精留過程において、再沸器の安全運転は非常に重要であり、安全運転に影響する条件も複雑である。ニトロベンゼンの精留中、真空を早期に破壊したため、比較的高い温度条件下で空気が系ニトロフェノールナトリウムに入って爆発を引き起こし、同時に液位を下げることを採用したため、熱通人を増加させて再沸器が爆発を起こした。

縦型再沸器（縦型熱サイフォン循環型）。熱伝達効果が良い、釜液は管内を通過して洗浄しやすく、釜液は加熱区に滞在時間が短い、加熱剤は管間を通過し、汚染されていない加熱剤を採用すれば、固定管板式熱交換器を用いて熱交換器のコストを下げることができる、再沸器と塔釜の配管は短く、配管中の圧力損失は小さく、装置の配置はコンパクトである、敷地面積が小さく、基礎が簡単である、塔釜と再沸器の間の配管には流量計が取り付けられ、調整が容易である。1つの塔が操作中にいくつかの再沸器を同時に使用することはできず、釜液循環の平均分配が難しいため、伝熱面積が制限されている、釜液に循環可能な圧子を持たせるためには、塔のスカート座を大幅に高くする必要がある。再沸器の蒸発効率が高いと体積膨張率が大きくなり、圧力損失が増加するため、蒸発率を30%以下に制限する、熱サイフォンに必要な圧力バランスを保証するために、塔の底に一定の液面があることを維持するために、塔の底に堰板を設置しなければならない。液面調整弁の作動不良を防止する必要がある、再沸器は、循環量が大きい場合、理論プレートに相当することができる。

横型再沸器（横型熱サイフォン循環型）。伝熱面積は縦型再沸器より大きい、有効圧子が増大し、循環量が増大する。また、塔釜と再沸器の間の配管には流量計を取り付けることができ、流量の調節が容易である。欠点：敷地面積が大きく、基礎と付加費用が高い：釜液は管間を通じて洗浄するのが困難であるため、釜液に汚染と接着性質がある場合、U型管を用いて横型再沸器に挿入し、管束を再沸器から抽出洗浄できるようにする、蒸発率は30%以下に限定される、再沸器は、循環量が大きい場合、理論プレートに相当することができる。

強制循環型再沸器。自然循環できない高粘度液体又は油圧ヘッドが不足している場合に強制循環を実行することに適用する、スケール、重合、コークス化された釜液を洗い流し、ブラシ抑制して再沸器の熱伝達率を悪化させる役割を果たすことができ、大規模装置の1つの塔がいくつかの再沸器を同時に使用する場合、ポンプによって流量を制御することで釜液を各再沸器内で均一に分配することができる、低蒸発率の動作条件でも動作することができる。ポンプを増やすため、固定費も点検費も高く、自然循環が操作できない場合にのみ強制循環できる。

内挿式再沸器再沸器を必要としない筒体と循環系の配管、釜液漏れ問題なし、小塔径は蛇管で束ねることができる。再沸器の熱負荷が小さい場合に限り採用する。塔の内部には管束フレームを取り付ける必要があり、管束の取り付け、取り外しを容易にするためには大口径の人穴または手穴を設けなければならない。再沸器の管束を交換するときは停止しなければならないが、塔外再沸器は操作中に交換でき、駐車する必要はない。