Dans l'évaporateur à film ascendant, le liquide entre dans le tube pour chauffer et s'écoule dans le séparateur ; le liquide et la vapeur sont séparés puis retournent à l'évaporateur à travers le tube de circulation pour former une circulation fermée. Cet évaporateur est également connu sous le nom d’évaporateur à circulation externe. En ce qui concerne la sélection de l'évaporateur, si un volume d'évaporation plus important est requis, le dispositif multi-effet peut être adopté pour atteindre l'objectif d'économiser de la vapeur et de réduire la consommation d'énergie.

Le système de chauffage est composé de tubes échangeurs de chaleur. Après avoir été préchauffé pour atteindre le point d'ébullition, le liquide est introduit par le bas de la chambre de chauffe et est entraîné par la vapeur flash qui monte à grande vitesse. Il s'évaporera en s'écoulant le long de la paroi intérieure du tube échangeur de chaleur. Le liquide restant sera évacué du fond de la chambre de séparation. La vapeur flash produite deviendra la source de chaleur du prochain effet une fois la mousse, les gouttes d'eau et les impuretés éliminées au niveau du panneau de séparation supérieur. Cet évaporateur convient à l'élimination de solutions minces à évaporation plus élevée, de solutions sensibles à la chaleur ou de solutions faciles à produire de la mousse. 

Cet évaporateur nécessite une conception et un fonctionnement élaborés, c'est-à-dire que la vapeur de flash dans le tube chauffant doit avoir une vitesse plus élevée et un coefficient de transfert de chaleur plus élevé pour que le matériau liquide atteigne l'exigence de concentration prédéfinie lorsqu'il traverse le tube chauffant une seule fois.

L'évaporateur à film ascendant convient à l'élimination de solutions à évaporation plus élevée, de solutions sensibles à la chaleur de faible viscosité et de solutions faciles à produire de la mousse, mais ne convient pas aux solutions de haute viscosité, aux solutions ayant une précipitation cristalline et aux solutions faciles à agglomérer. Il est largement utilisé pour l'industrie pétrochimique, l'industrie chimique, les engrais pharmaceutiques, la fabrication du papier, l'industrie de l'aluminium, le MSG, les brasseries, la production de sucre, etc.