蒸发是化工生产中常见的一种单元操作，主要目的是通过加热使溶液中的溶剂部分汽化，从而获得浓缩溶液或分离纯净溶剂。在化工原理中，蒸发操作有其特定的原理和特点，而且蒸发器作为实现蒸发过程的设备，其结构和特性对蒸发效果有着重要影响。
蒸发操作主要是利用热量传递来实现的，其过程中涉及的主要参数有加热蒸汽温度（T），溶剂沸点的温度（t），以及有效温差（Δt）和温差损失（Δ）。有效温差是传热过程中的推动力，而温差损失是指在实际操作中由于热损失或其他因素导致的温度差异。例如，当加热蒸汽温度为133℃，溶剂沸点温度为100℃时，有效温差是33℃；如果溶剂实际沸点温度为120℃，那么温差损失为20℃。
蒸发的目的主要有三个：一是为了获得浓缩的溶液，用于化工产品或作为半成品；二是与结晶操作结合使用，以得到固体溶质；三是通过蒸发过程脱除杂质，从而制取纯净的溶剂。蒸发操作的特点涉及经济、过程和物料三方面。在经济方面，由于蒸发是大量耗热的过程，节能成为蒸发操作的重要考虑因素。过程方面需要控制沸腾传热为核状沸腾，以避免沸腾传热过程中的不稳定。在物料方面，浓溶液加热时会在加热面上形成垢层，影响传热效率，因此在设计蒸发器时需要考虑溶液的热敏性、黏度变化等因素。
蒸发器是实现蒸发过程的核心设备，其主要构件包括加热室、流动（循环）通道和汽液分离空间（蒸发室）。辅助设备则有除沫器、冷凝器和疏水器等。不同的蒸发器类型有各自的优缺点，以适应不同的操作条件和物料特性。比如中央循环管式蒸发器结构紧凑，适合处理黏性及易生垢溶液，但清洗维修不方便；外加热式蒸发器适应性强，加热面积大，但结构不够紧凑；强制循环蒸发器传热系数高，但动力消耗大；列文蒸发器和悬框式蒸发器适用于避免结晶和结垢的溶液，但金属消耗量大；升膜蒸发器和降膜蒸发器适用于热敏性溶液，但升膜蒸发器不适用于浓溶液；升降膜蒸发器适用于溶液黏度变化大的场合；旋转刮片式蒸发器适合高黏度和易结晶溶液，但结构复杂。
蒸发器的传热系数是一个重要参数，它反映了蒸发器的传热效率。热阻分析中涉及到的热阻包括管外蒸汽冷凝的热阻、加热管壁的热阻、管内壁液体一侧的热阻以及管内沸腾给热的热阻。优化这些热阻能够提高蒸发器的整体性能。
蒸发是化工行业中常见的物质分离技术，涉及多个科学原理和工程问题。理解蒸发操作的目的和方法、蒸发器的特点及类型，以及影响蒸发效率的因素，对于化工工程师在实际工作中设计、优化和操作蒸发系统具有重要的指导意义。
