在化工、醫藥和食品加工等工業生產中，常常需要將溶有固體溶質的稀溶液加以濃縮，以得到高濃度溶液或析出固體產品，此時應采用蒸發操作。
蒸發就是通過加熱的方法將稀溶液中的一部分溶劑汽化并除去，從而使溶液濃度提高的一種單元操作，其目的是為了得到高濃度的溶液。
例如：在化工生產中，用電解法制得的燒堿(NaOH溶液)的質量濃度一般只在10％左右，要得到42％左右的符合工藝要求的濃堿液則需通過蒸發操作。由于稀堿液中的溶質NaOH不具有揮發性，而溶劑水具有揮發性，因此生產上可將稀堿液加熱至沸騰狀態，使其中大量的水分發生汽化并除去，這樣原堿液中的溶質Na0H的濃度就得到了提高。又如：食品工業中利用蒸發操作將一些果汁加熱，使一部分水分汽化并除去，以得到濃縮的果汁產品。
除此之外，蒸發操作還常常用來先將原料液中的溶劑汽化，然后加以冷卻以得到固體產品，如食糖的生產、醫藥工業中固體藥物的生產等都屬此類。
在工業生產中應用蒸發操作時，需認識蒸發如下幾方面的特點。
?、僬舭l的目的是為了使溶劑汽化，因此被蒸發的溶液應由具有揮發性的溶劑和不揮發性的溶質組成，這一點與蒸餾操作中的溶液是不同的。整個蒸發過程中溶質數量不變，這是本章物料衡算的基本依據。
?、谌軇┑钠煞謩e在低于沸點和沸點時進行。在低于沸點時進行，稱為自然蒸發。如海水制鹽用太陽曬，此時溶劑的汽化只能在溶液的表面進行，蒸發速率緩慢，生產效率較低，故該法在其他工業生產中較少采用。若溶劑的汽化在沸點溫度下進行，則稱為沸騰蒸發，溶劑不僅在溶液的表面汽化，而且在溶液內部的各個部分同時汽化，蒸發速率大大提高。本章只討論工業生產中普遍采用的沸點汽化。
?、壅舭l操作是一個傳熱和傳質同時進行的過程，蒸發的速率決定于過程中較慢的那一步過程的速率，即熱量傳遞速率，因此工程上通常把它歸類為傳熱過程。
?、苡捎谌芤褐腥苜|的存在，在溶劑汽化過程中溶質易在加熱表面析出而形成污垢，影響傳熱效果。當該溶質為熱敏性物質時，還有可能因此而分解變質。
?、菡舭l操作需在蒸發器中進行。沸騰時，由于液沫的夾帶而可能造成物料的損失，因此蒸發器在結構上與一般加熱器是不同的。
⑥蒸發操作中要將大量溶劑汽化，需要消耗大量的熱能，因此，蒸發操作的節能問題將比一般傳熱過程更為突出。由于目前工業上常用水蒸氣作為加熱熱源，而被蒸發的物料大多為水溶液，汽化出來的蒸汽仍然是水蒸氣，為區別起見，我們將用來加熱的蒸汽稱為生蒸汽，將從蒸發器中蒸發出的蒸汽稱為二次蒸汽。充分利用二次蒸汽是蒸發操作中節能的主要途徑。如果將二次蒸汽引至另一蒸發器作為加熱蒸汽之用，則稱為多效蒸發；如果二次蒸汽不再被利用，而是冷凝后直接放掉，則稱為單效蒸發。蒸發是借加熱作用使溶液中所含的溶劑不斷汽化，不斷被除去，以提高溶液中溶質濃度，或使溶質析出，即使揮發性溶劑與不揮發性溶質分離的物理過程。如制糖工業中，蔗糖水、甜菜水的濃縮。氯堿工業中的堿液提濃以及海水淡化等都采用蒸發的辦法。
蒸發按其采用的壓力可以為常壓蒸發、加壓蒸發和減壓蒸發(真空蒸發)。按其蒸發所需熱量的利用次數可分為單效蒸發和多效蒸發。蒸發所需設備稱蒸發器，它一般由加熱室和蒸發室兩部分組成。自然循環蒸發器是指溶液在設備內的循環是在加熱的情況下，由于各部分溶液密度的不一致，以及蒸氣流在運動過程中帶動液體運動，使溶液得以循環的蒸發器。強制循環蒸發器是指溶液在設備內的循環主要是依靠外界加入動力所導致的強制運動的蒸發器。
液體在設備內僅加熱一次，不作循環就可蒸發達到所需要求的蒸發器稱為單程蒸發器。從安全技術角度出發，凡蒸發的溶液，皆具有一定的特性。例如，溶質在濃縮過程中若有結晶、沉淀和污染生成，這樣將導致傳熱效率的降低，并產生局部過熱，因此，對加熱部分需經常清洗。對具有腐蝕性溶液的蒸發，尚需考慮設備的腐蝕問題。為了防腐，有的設備需用特種鋼材制造。對于熱敏性溶液的蒸發，尚需考慮溫度的控制。特別是由于溶液的蒸發產生結晶和沉淀，而這些物質又是不穩定的局部過熱可使其分解變質或燃燒、爆炸，則更應注意控制蒸發溫度。為防止熱敏性物質的分解，可采用真空蒸發的方法，降低蒸發溫度。或者使溶液在蒸發器內停留的時間和與加熱面接觸的時間盡量縮短，例如采用單程循環、高速蒸發等。
閃急蒸發是將料液加熱到一定溫度，經過節流減壓進入壓力低于其飽和蒸氣壓的閃蒸室中，料液因過熱而將部分溶劑急劇汽化的蒸發操作。閃急蒸發是一個絕熱過程，溶劑汽化所需的汽化熱由料液本身的顯熱提供。閃急蒸發后，料液溫度下降，濃度升高，氣液兩相的溫度和壓力達到平衡。閃急蒸發的操作方式與閃急蒸餾相同，因此兩者常統稱為閃蒸。但閃急蒸餾所處理的料液中各組分都能揮發，而閃急蒸發所處理的料液中溶質一般是不揮發的。
