在醫藥、化工、輕工和食品等工業中，常常需要將含有固體溶質的溶液進行濃縮，以獲得固體產品或制取溶劑，工業上常用的濃縮方法一般是將稀溶液加熱沸騰，使部分溶劑汽化并不斷移除，從而提高溶液中溶質的濃度，這種過程稱為蒸發.蒸發操作的任務就是將不揮發性的溶質和揮發性的溶劑進行分離。

    （上圖）是硝酸按水溶液蒸發的流程簡圖。蒸發器主要由加熱室及分離室組成，下部是加熱室，上部為分離室，加熱室是由許多換熱管構成的換熱器，管間通入蒸汽作為加熱熱源，管內為溶液的逗留空間，分離室用來進行氣液分離。稀硝酸按溶液(稱為料液)經預熱器預熱后加人蒸發器，在加熱室的換熱管內受熱沸騰汽化，經濃縮后的硝酸按溶液(稱為完成液)，從蒸發器的底部排出，汽化產生的水蒸氣經氣液分離后送往冷凝器，冷凝而除去。
    蒸發操作主要采用飽和水蒸氣加熱，而被蒸發的物料大多是水溶液，故蒸發時產生的蒸汽也是水蒸氣.為了區別，前者稱為加熱蒸汽(如果來自鍋爐，又稱生蒸汽)，后者稱為二次蒸汽。在操作中一般用冷凝的方法將二次蒸汽不斷地移出，否則蒸汽與沸騰溶液趨于平衡，使蒸發過程無法進行。若將二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝熱的操作稱為單效蒸發.若將二次蒸汽引到下一蒸發器作為加熱蒸汽，以利用其冷凝熱，這種串聯蒸發操作稱為多效蒸發。
    蒸發操作可以在常壓、加壓或減壓下進行.常壓蒸發可用敞口設備，使二次蒸汽排人大氣中。真空蒸發時溶液側的操作壓強低于大氣壓強，要依靠真空泵抽出不凝氣體并維持系統的真空度.加壓蒸發在加壓下進行，因而溶液的沸點升高.產生的二次蒸汽的溫度也高，就有可能利用二次蒸汽作為其他設備的加熱劑.
    由上所述，蒸發過程的實質是傳熱壁面一側的蒸汽冷凝與另一側的溶液沸騰間的傳熱過程，因此，蒸發器也是一種換熱器.但蒸發過程又具有不同于一般傳熱過程的特殊性。
    ①溶液中含有不揮發性溶質，故其蒸氣壓較同溫度下溶劑(其純水)的低，換言之，在相同的壓強下，溶液的沸點高于純水的沸點。相同條件下，蒸發溶液的傳熱溫差就比蒸發發純溶劑的傳熱溫差小，溶液濃度越高這種現象越顯著。因此，溶液的沸點升高是蒸發操作必須考慮的重要問題。
    ②工業規模下，溶劑的蒸發量往往是很大的，需要耗用大量的加熱蒸汽，同時產生大量的二次蒸汽，如何利用二次蒸汽的潛熱，是蒸發操作中要考慮的關鍵問題。
    ③溶液的特殊性決定了蒸發器的特殊結構，例如，某些溶液在蒸發時可能結垢或析出結晶，在蒸發器的結構設計上應設法防止或減少垢層的生成，并應使加熱面易于清洗。有些物料具有熱敏性，有些則具有較大的粘度或具有較強的腐蝕性等，需要根據物料的這些特性，設計或選擇適宜結構的蒸發器。