เครื่องระเหยเป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวัน หน้าที่หลักคือการถ่ายเทความร้อนและการแยกสารผ่านกระบวนการเปลี่ยนเฟสจากของเหลวเป็นก๊าซ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องระเหยจะระเหยตัวทำละลาย (เช่น น้ำ) ในของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซโดยการให้ความร้อนหรือลดความดัน ในขณะที่ตัวถูกละลาย (เช่น เกลือ สารอินทรีย์ ฯลฯ) จะถูกทำให้เข้มข้นหรือตกผลึก ส่งผลให้สามารถแยกตัว ทำให้บริสุทธิ์ หรือลดปริมาตรได้ กระบวนการนี้มีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในอุตสาหกรรมเคมี ยา การแปรรูปอาหาร การบำบัดน้ำเสีย และการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล
แกนกลางของเครื่องระเหยคือกระบวนการแลกเปลี่ยนพลังงาน ยกตัวอย่างเครื่องระเหยแบบหลายเอฟเฟกต์-ทั่วไป โดยจะใช้หน่วยการระเหยหลายเครื่องเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม โดยใช้ไอน้ำทุติยภูมิที่สร้างขึ้นในเอฟเฟกต์ก่อนหน้าเป็นแหล่งความร้อนสำหรับเอฟเฟกต์ถัดไป ทำให้ได้การใช้พลังงานความร้อนแบบเรียงซ้อน ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การใช้พลังงานของเครื่องระเหยแบบเอฟเฟกต์สาม-นั้นเป็นเพียงประมาณ 1/3 ของการใช้พลังงานของเครื่องระเหยแบบเอฟเฟกต์เดียว- นอกจากนี้ เครื่องระเหยแบบเมมเบรนยังสามารถแยกตัวทำละลายและตัวถูกละลายผ่านการซึมผ่านแบบเลือกสรรของเมมเบรนที่มีรูพรุนขนาดเล็ก ซึ่งใช้พลังงานต่ำและอุณหภูมิในการทำงานต่ำ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความเข้มข้นของสารที่ไวต่อความร้อน-
