蒸發結晶器是利用蒸發部分溶劑來達到溶液的過飽和度的，這使得其與普通料液濃縮所用的蒸發器在原理和結構上非常相似。普通的蒸發器雖然能夠容許操作過程中有固形物沉淀，但難以實現對晶粒分級的有效控制，因此蒸發結晶器與普通的蒸發器往往還有著一此區別。與減壓蒸發類似，蒸發結晶器也可在減壓條件下操作。通過減壓可以降低料液的沸點，從而可以通過多效蒸發來充分利用熱量，生產曾采用了這種多效蒸發形式的結晶器。[1]

多效蒸發是將前效的二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽的串聯蒸發操作。在多效蒸發中，各效的操作壓力、相應的加熱蒸汽溫度與溶液沸點依次降低。[1]

加熱室中產生的蒸氣帶有大量液沫，到了較大空間的蒸發室后，這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。通常除沫器設在蒸發室的頂部。蒸發器按操作壓力分常壓、加壓和減壓3種。按溶液在蒸發器中的運動狀況分有：①循環型。沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面，如中央循環管式、懸筐式、外熱式、列文式和強制循環式等。②單程型。沸騰溶液在加熱室中一次通過加熱表面，不作循環流動，即行排出濃縮液，如升膜式、降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型。加熱介質與溶液直接接觸傳熱，如浸沒燃燒式蒸發器。蒸發裝置在操作過程中，要消耗大量加熱蒸汽，為節省加熱蒸汽，可采用多效蒸發裝置和蒸汽再壓縮蒸發器。蒸發器廣泛用于化工、輕工等部門。

物料從大直徑端連續不斷地進入臥式蒸發器，被刮膜片加速和分配并立即在加熱面上形成一個薄的[1] 流動膜。　圓錐型薄膜蒸發器，依賴于轉子施于物料一個離心力，這離心力有兩個有效力，一個垂直于加熱面，另一個朝大直徑端體的方向（注意：相同的結果同樣出現在 垂直圓錐型薄膜蒸發器里）依靠這些力產生物料加速，而且進入的物料加熱面充分潮濕，不依賴于蒸發比或進料速度。因此，局部物料過熱和熱降解被減少或完 全消除。在此過程中，輕組份（低沸物）順流（和液膜同向）穿過臥式薄膜蒸發器進入汽液分離器，在此處經汽液分離所產生的液滴和泡沫被擊碎進入液相（高沸物）， 被分離后的汽體進入外置冷凝器或下道工序；重組份（高沸物）沿著加熱壁面爬升到小端出口排出

在蒸發生產中，二次蒸氣的產量較大，且含大量的潛熱，故應將其回收加以利用，若將二次蒸氣通入另一蒸發器的加熱室，只要后者的操作壓強和溶液沸點低于原蒸發器中的操作壓強和沸點，則通入的二次蒸氣仍能起到加熱作用，這種操作方式即為多效蒸發。多效蒸發中的每一個蒸發器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發器稱為效，用效的二次蒸氣作為加熱劑的蒸發器稱為第二效，依此類推。采用多效蒸發器的目的是為了節省加熱蒸氣的消耗量。理論上，1加熱蒸氣大約可蒸發1水。

待濃縮的料液從頂部進入加熱器內，在料液分布器的作用下，均勻地進入加熱管中，受 二次蒸汽的快速流動和本身重力作用物料沿管內壁呈膜狀自然向下流動，并受熱不斷蒸發濃縮。濃縮后的料液與二次蒸汽進入分離器進行分離，二次蒸汽從分離器頂部排出，濃縮液由底部排出。使用降膜濃縮罐能良好運作的一個關鍵因素是物料在加熱表面獲得均勻分散。為了使料液均勻分布于各加熱管，沿管內壁流下，在管的頂部或管內安裝降膜分布器。