把液體混合物進(jìn)行多次部分汽化，同時(shí)又把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分離為所要求組分的操作過(guò)程稱(chēng)為精餾。
為什么把液體混合物進(jìn)行多次部分汽化同時(shí)又多次部分冷凝，就能分離為純或比較純的組分呢？對于一次汽化，冷凝來(lái)說(shuō)，由于液體混合物中所含的組分的沸點(diǎn)不同，當其在一定溫度下部分汽化時(shí)，因低沸點(diǎn)物易于氣化，故它在氣相中的濃度較液相高，而液相中高沸點(diǎn)物的濃度較氣相高。這就改變了氣液兩相的組成。當對部分汽化所得蒸汽進(jìn)行部分冷凝時(shí)，因高沸點(diǎn)物易于冷凝，使冷凝液中高沸點(diǎn)物的濃度較氣相高，而為冷凝氣中低沸點(diǎn)物的濃度比冷凝液中要高。這樣經(jīng)過(guò)一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通過(guò)各組分濃度的改變得到了初步分離。如果多次的這樣進(jìn)行下去，將最終在液相中留下的基本上是高沸點(diǎn)的組分，在氣相中留下的基本上是低沸點(diǎn)的組分。由此可見(jiàn)，多次部分汽化和多次部分冷凝同時(shí)進(jìn)行，就可以將混合物分離為純或比較純的組分。
液體氣化要吸收熱量，氣體冷凝要放出熱量。為了合理的利用熱量，我們可以把氣體冷凝時(shí)放出的熱量供給液體氣化時(shí)使用，也就是使氣液兩相直接接觸，在傳熱同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)。為了滿(mǎn)足這一要求，在實(shí)踐中，這種多次部分汽化伴隨多次部分冷凝的過(guò)程是逆流作用的板式設備中進(jìn)行的。所謂逆流，就是因液體受熱而產(chǎn)生的溫度較高的氣體，自下而上地同塔頂因冷凝而產(chǎn)生的溫度較低的回流液體（富含低沸點(diǎn)組分）作逆向流動(dòng)。塔內所發(fā)生的傳熱傳質(zhì)過(guò)程如下1）氣液兩相進(jìn)行熱的交換，利用部分汽化所得氣體混合物中的熱來(lái)加熱部分冷凝所得的液體混合物；2）氣液兩相在熱交換的同時(shí)進(jìn)行質(zhì)的交換。溫度較低的液體混合物被溫度較高的氣體混合物加熱二部分汽化。此時(shí)，因揮發(fā)能力的差異（低沸點(diǎn)物揮發(fā)能力強，高沸點(diǎn)物揮發(fā)能力差），低沸點(diǎn)物比高沸點(diǎn)物揮發(fā)多，結果表現為低沸點(diǎn)組分從液相轉為氣相，氣相中易揮發(fā)組分增濃；同理，溫度較高的氣相混合物，因加熱了溫度較低的液體混合物，而使自己部分冷凝，同樣因為揮發(fā)能力的差異，使高沸點(diǎn)組分從氣相轉為液相，液相中難揮發(fā)組分增濃。
精餾塔是由若干塔板組成的，塔的最上部稱(chēng)為塔頂，塔的最下部稱(chēng)為塔釜。塔內的一塊塔盤(pán)只進(jìn)行一次部分汽化和部分冷凝，塔盤(pán)數愈多，部分汽化和部分冷凝的次數愈多，分離效果愈好。
通過(guò)整個(gè)精餾過(guò)程，最終由塔頂得到高純度的易揮發(fā)組分，塔尖得到的基本上是難揮發(fā)的組分。