1、蒸發過程的優缺點及其工藝流程
工業上的蒸發操作是將溶液加熱至沸點，使之在沸騰狀態下蒸發。工業生產中應用蒸發操作具有以下幾種場合。
① 濃縮稀溶液直接制取產品或將濃溶液在處理（如冷卻結晶）制取固體產品，如電解燒堿的濃縮、食糖水溶液的濃縮及各種果汁的濃縮等。
② 同時濃縮溶液和回收溶劑，如有機磷農藥苯溶液的濃縮脫苯、中藥生產中酒精浸出液的蒸發等。
③ 為了獲得純凈的溶劑，如海水淡化等。
（1）蒸發過程的優缺點
蒸發操作主要采用飽和水蒸氣加熱。當溶液的沸點較高時，可以采用其他高溫載熱體、融鹽加熱或電加熱等。當溶液的黏度較高時，也可以采用煙道氣直接加熱。蒸發操作中溶液汽化所生產的蒸汽稱為二次蒸汽。二次蒸汽必須不斷地用冷凝等方法加以移除，否則蒸汽和溶液漸趨平衡，致使蒸發操作無法進行。
按操作壓力，蒸發可分為常壓、加壓和減壓蒸發操作。減壓下的蒸發稱為真空蒸發。真空蒸發的優點有：
① 在減壓下溶液的沸點降低，使蒸發器的傳熱推動力增大，因而對一定的傳熱量，可以節省蒸發器的傳熱面積；
② 蒸發操作的熱源可以采用低壓蒸汽或廢熱蒸汽；
③ 適用于處理熱敏型溶液，即在高溫下易分解、聚合或變質的溶液；
④ 蒸發器的熱損失可減少。
真空蒸發的缺點：
① 因溶液的沸點降低，黏度增大，導致總傳熱系數下降；
② 需要有造成減壓的裝置，并消耗一定的能量。
很顯然，對于熱敏性物料，如抗生素溶液、果汁等應在減壓小進行，而高黏度物料應采用加壓高溫熱源加熱（如導熱油、熔鹽等）進行蒸發。
2、蒸發設備的型式
常用的蒸發設備種類繁多，結構也各不相同，如自然循環蒸發器、強制循環蒸發器和膜式蒸發器等，但一組蒸發器均由一個加熱室（器）和一個分離室（器）兩部分組成。多效蒸發器由兩個或兩個以上蒸發器、熱泵、各效進出料泵、真空裝置、檢測儀表、管道和閥門組成。加熱室有多種多樣的型式，以適用各種生產工藝的不同要求，但主要由殼體、加熱管束、布料裝置及附件組成。分離器則主要由殼體、捕沫器及附件組成。蒸發設備的工作壓力由工藝確定，一般是根據物料的性質、所能提供的生蒸汽壓力和節能要求等，。 （1）蒸發設備的選型
不同類型的蒸發器，各有其特點，它們對不同物料的適應性也不相同。要根據蒸發溶液的性質，選用合適的蒸發器。蒸發設備的選型必須根據生產任務考慮以下因素。
① 溶液的黏度 蒸發過程中溶液黏度變化的范圍是選型首要考慮的因素。
② 溶液的熱穩定性 長時間受熱易分解、易聚合以及易結垢的溶液蒸發時，應采用滯料量少、停留時間短的蒸發結晶器。
③ 有晶體析出的溶液 蒸發時有晶體析出的溶液應采用外熱式蒸發器或強制循環蒸發器。
④ 易發泡的溶液 如中藥提取液、化妝品保濕液、含表面活性劑的溶液等，宜采用外熱式蒸發器、強制循環蒸發器或升膜蒸發器。若將中央循環管蒸發器和懸筐蒸發器的分離器（分離室）設計大一些，也可用于這種溶液的蒸發。常用的消泡方法是加消泡劑（對物料可能有污染）、機械攪拌破沫等。
⑤ 溶液的腐蝕性 蒸發有腐蝕性的溶液時，加熱管應采用特殊材質制成，或內壁襯以耐腐蝕材料。
⑥ 溶液的易結垢性 無論蒸發何種溶液，蒸發器長久使用后，傳熱面上總會有污垢生產。垢層的熱導率小，應考慮選擇便于清洗和溶液循環速度大的蒸發器。
⑦ 溶液的處理量 傳熱量大于10m2時，不宜采用刮板薄膜蒸發器，傳熱面在20m2以上時，宜采用多效蒸發操作。
（2）自然循環型蒸發器
這種類型蒸發器的特點是溶液在蒸發器中循環流動，因此可以提高傳熱效率。由于引起溶液循環運動的原因不同，有分為自然循環型和強制循環型兩類。前者是由溶液受熱程度的不同產生密度差而引起的；后者是由于外加機械（泵）迫使溶液沿一定方向流動。
自然循環型蒸發器的主要類型有：中央循環管式（標準式）蒸發器、懸筐式蒸發器、外熱式蒸發器、列文蒸發器。
① 中央循環管蒸發器的主要優點是：構造簡單、緊湊，制造方便，操作可靠，傳熱效果較好，投資費用較少。其缺點是：清洗和檢修較麻煩，溶液的循環速度較低，一般在0.5m/s以下，且因溶液的循環使蒸發器中溶液濃度總是接近于完成液的濃度，黏度較大，溶液的沸點高，傳熱溫度差減小，影響傳熱效果。中央循環管蒸發器適用于粒度適中、結垢不嚴重、有少量的結晶析出及腐蝕性不大的場合，在過程工業中應用十分廣泛。
②懸筐式蒸發器的特點是熱損失較少，便于檢修和更換。缺點是結構復雜，單位傳熱面積的金屬耗量較多。它適用于蒸發易結垢或有結晶析出的溶液。
③ 外熱式蒸發器的特點是把加熱器與分離室分開安裝，加熱室安裝在分離室的外面，因此不僅便于清洗和更換，而且還有利于降低蒸發器的總高度。這種蒸發器的加熱管較長，而且循環管又沒有受到蒸汽的加熱，因此溶液的循環速度較大，既有利于提高傳熱系數，也利于減輕結垢。
④ 列文式蒸發器的優點是可以避免在加熱管中析出晶體且能減輕加熱管表面上污垢的形成，傳熱效果也較好，尤其適用于處理有結晶析出的溶液。這種蒸發的缺點是設備龐大，消耗的金屬材料較多，需要高大的廠房。此外，由于液柱靜壓強引起的溫度差損失較大，因此要求加熱蒸汽的壓強較高，以保持一定的傳熱穩定差。主要適用于有結晶析出的溶液。
并流加料法的優點是：
① 由于后一效蒸發室的壓強比前一效的低，故溶液在效間輸送可以利用各效間的壓強差，而不必另外用泵。
② 由于后一效溶液的沸點比前一效的低，故前一效的溶液進入后一效時，會因過熱而自行蒸發，常稱為自然蒸發或閃蒸，因而可產生較多的二次蒸汽。
并流加料法的缺點是：由于后一效溶液的濃度較前一效的高，且溫度由較低，所以沿溶液流動方向其濃度逐效增高，致使傳熱系數逐漸下降，此種情況在后二效尤為嚴重。
并流加料法時最常見的蒸發流程。
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