1、蒸发过程的优缺点及其工艺流程
工业上的蒸发操作是将溶液加热至沸点，使之在沸腾状态下蒸发。工业生产中应用蒸发操作具有以下几种场合。
① 浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液在处理（如冷却结晶）制取固体产品，如电解烧碱的浓缩、食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
② 同时浓缩溶液和回收溶剂，如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯、中药生产中酒精浸出液的蒸发等。
③ 为了获得纯净的溶剂，如海水淡化等。
（1）蒸发过程的优缺点
蒸发操作主要采用饱和水蒸气加热。当溶液的沸点较高时，可以采用其他高温载热体、融盐加热或电加热等。当溶液的黏度较高时，也可以采用烟道气直接加热。蒸发操作中溶液汽化所生产的蒸汽称为二次蒸汽。二次蒸汽必须不断地用冷凝等方法加以移除，否则蒸汽和溶液渐趋平衡，致使蒸发操作无法进行。
按操作压力，蒸发可分为常压、加压和减压蒸发操作。减压下的蒸发称为真空蒸发。真空蒸发的优点有：
① 在减压下溶液的沸点降低，使蒸发器的传热推动力增大，因而对一定的传热量，可以节省蒸发器的传热面积；
② 蒸发操作的热源可以采用低压蒸汽或废热蒸汽；
③ 适用于处理热敏型溶液，即在高温下易分解、聚合或变质的溶液；
④ 蒸发器的热损失可减少。
真空蒸发的缺点：
① 因溶液的沸点降低，黏度增大，导致总传热系数下降；
② 需要有造成减压的装置，并消耗一定的能量。
很显然，对于热敏性物料，如抗生素溶液、果汁等应在减压小进行，而高黏度物料应采用加压高温热源加热（如导热油、熔盐等）进行蒸发。
2、蒸发设备的型式
常用的蒸发设备种类繁多，结构也各不相同，如自然循环蒸发器、强制循环蒸发器和膜式蒸发器等，但一组蒸发器均由一个加热室（器）和一个分离室（器）两部分组成。多效蒸发器由两个或两个以上蒸发器、热泵、各效进出料泵、真空装置、检测仪表、管道和阀门组成。加热室有多种多样的型式，以适用各种生产工艺的不同要求，但主要由壳体、加热管束、布料装置及附件组成。分离器则主要由壳体、捕沫器及附件组成。蒸发设备的工作压力由工艺确定，一般是根据物料的性质、所能提供的生蒸汽压力和节能要求等，。 （1）蒸发设备的选型
不同类型的蒸发器，各有其特点，它们对不同物料的适应性也不相同。要根据蒸发溶液的性质，选用合适的蒸发器。蒸发设备的选型必须根据生产任务考虑以下因素。
① 溶液的黏度 蒸发过程中溶液黏度变化的范围是选型首要考虑的因素。
② 溶液的热稳定性 长时间受热易分解、易聚合以及易结垢的溶液蒸发时，应采用滞料量少、停留时间短的蒸发结晶器。
③ 有晶体析出的溶液 蒸发时有晶体析出的溶液应采用外热式蒸发器或强制循环蒸发器。
④ 易发泡的溶液 如中药提取液、化妆品保湿液、含表面活性剂的溶液等，宜采用外热式蒸发器、强制循环蒸发器或升膜蒸发器。若将中央循环管蒸发器和悬筐蒸发器的分离器（分离室）设计大一些，也可用于这种溶液的蒸发。常用的消泡方法是加消泡剂（对物料可能有污染）、机械搅拌破沫等。
⑤ 溶液的腐蚀性 蒸发有腐蚀性的溶液时，加热管应采用特殊材质制成，或内壁衬以耐腐蚀材料。
⑥ 溶液的易结垢性 无论蒸发何种溶液，蒸发器长久使用后，传热面上总会有污垢生产。垢层的热导率小，应考虑选择便于清洗和溶液循环速度大的蒸发器。
⑦ 溶液的处理量 传热量大于10m2时，不宜采用刮板薄膜蒸发器，传热面在20m2以上时，宜采用多效蒸发操作。
（2）自然循环型蒸发器
这种类型蒸发器的特点是溶液在蒸发器中循环流动，因此可以提高传热效率。由于引起溶液循环运动的原因不同，有分为自然循环型和强制循环型两类。前者是由溶液受热程度的不同产生密度差而引起的；后者是由于外加机械（泵）迫使溶液沿一定方向流动。
自然循环型蒸发器的主要类型有：中央循环管式（标准式）蒸发器、悬筐式蒸发器、外热式蒸发器、列文蒸发器。
① 中央循环管蒸发器的主要优点是：构造简单、紧凑，制造方便，操作可靠，传热效果较好，投资费用较少。其缺点是：清洗和检修较麻烦，溶液的循环速度较低，一般在0.5m/s以下，且因溶液的循环使蒸发器中溶液浓度总是接近于完成液的浓度，黏度较大，溶液的沸点高，传热温度差减小，影响传热效果。中央循环管蒸发器适用于粒度适中、结垢不严重、有少量的结晶析出及腐蚀性不大的场合，在过程工业中应用十分广泛。
②悬筐式蒸发器的特点是热损失较少，便于检修和更换。缺点是结构复杂，单位传热面积的金属耗量较多。它适用于蒸发易结垢或有结晶析出的溶液。
③ 外热式蒸发器的特点是把加热器与分离室分开安装，加热室安装在分离室的外面，因此不仅便于清洗和更换，而且还有利于降低蒸发器的总高度。这种蒸发器的加热管较长，而且循环管又没有受到蒸汽的加热，因此溶液的循环速度较大，既有利于提高传热系数，也利于减轻结垢。
④ 列文式蒸发器的优点是可以避免在加热管中析出晶体且能减轻加热管表面上污垢的形成，传热效果也较好，尤其适用于处理有结晶析出的溶液。这种蒸发的缺点是设备庞大，消耗的金属材料较多，需要高大的厂房。此外，由于液柱静压强引起的温度差损失较大，因此要求加热蒸汽的压强较高，以保持一定的传热稳定差。主要适用于有结晶析出的溶液。
并流加料法的优点是：
① 由于后一效蒸发室的压强比前一效的低，故溶液在效间输送可以利用各效间的压强差，而不必另外用泵。
② 由于后一效溶液的沸点比前一效的低，故前一效的溶液进入后一效时，会因过热而自行蒸发，常称为自然蒸发或闪蒸，因而可产生较多的二次蒸汽。
并流加料法的缺点是：由于后一效溶液的浓度较前一效的高，且温度由较低，所以沿溶液流动方向其浓度逐效增高，致使传热系数逐渐下降，此种情况在后二效尤为严重。
并流加料法时最常见的蒸发流程。
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