薄膜蒸发器的运作原理是，利用多孔性物质的选择渗透作用，使溶液中的溶剂透过微孔渗析到溶液中，实现传质的过程。当溶液的浓度增加时，由于膜的渗透压的作用，溶液中的溶剂会透过膜的微孔进入另一侧的溶液中。

       设备是物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发。具体流程是将待蒸发的液体通过进料管道进入薄膜蒸发器，经过预热后进入加热器。加热器内部有一组加热管，通过加热管向内部传递热量，使得加热器表面形成一层薄膜。待蒸发的液体在加热器表面形成一层薄膜，通过加热器提供的热量，使液体在薄膜表面蒸发，从而将液体中的溶质分离出来。蒸发后的气体通过气体出口排出，而未蒸发的液体则通过液体出口流出。蒸发后的气体进入冷凝器，被冷却后变成液体，再通过回流管道回流到加热器中，形成循环。

       薄膜蒸发器的传热和蒸发过程是：加热介质在加热管内加热，热量通过管壁传递到管外的物料液体，使物料液体受热沸腾产生汽化。产生的蒸汽被迅速抽出设备，进入冷凝器冷凝成液体。液态产品从冷凝器排出，经出料泵输送至下一道工序。