Un evaporatore è un dispositivo di scambio termico ampiamente utilizzato nella produzione industriale e nella vita quotidiana. La sua funzione principale è ottenere il trasferimento di calore e la separazione delle sostanze attraverso un processo di cambiamento di fase da liquido a gas.
Nello specifico, un evaporatore fa evaporare il solvente (come l'acqua) da un liquido allo stato gassoso riscaldando o riducendo la pressione, mentre il soluto (come sali, materia organica, ecc.) viene concentrato o cristallizzato, ottenendo così separazione, purificazione o riduzione del volume. Questo processo svolge un ruolo insostituibile nelle industrie chimiche, farmaceutiche, di trasformazione alimentare, di trattamento delle acque reflue e di desalinizzazione dell'acqua di mare.
Il cuore di un evaporatore è il processo di scambio di energia. Prendendo come esempio un comune evaporatore multi-effetto, utilizza più unità di evaporazione collegate in serie, utilizzando il vapore secondario generato nell'effetto precedente come fonte di calore per l'effetto successivo, ottenendo un utilizzo a cascata dell'energia termica, riducendo così significativamente il consumo di energia. Ad esempio, il consumo energetico di un evaporatore a triplo-effetto è solo circa 1/3 di quello di un evaporatore a singolo-effetto. Inoltre, gli evaporatori a membrana realizzano la separazione dei solventi e dei soluti attraverso la permeazione selettiva di membrane microporose, caratterizzate da un basso consumo energetico e da una bassa temperatura di esercizio, che li rendono particolarmente adatti alla concentrazione di sostanze sensibili al calore.
