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多级闪化法系运用蒸馏的原理，即液体在沸点时将产生蒸汽的原理，将溶液中的水份转变成蒸汽，而与溶解于溶液中的盐份分离。闪化（ Flashing ）以减压方式降低沸点，并产生★蒸汽，再将〖蒸汽冷凝后即可制得淡水。由于此方法并没有使含盐水真正沸腾（仅是表面沸腾）与热传表面积接触，可以大幅改善因蒸馏产生的积垢（ Scale ）问题，并于 1950 年代即已有商业化规模，加上其产量较大①，广为中东产油国所采用。
多级闪化制程主要分成两个系统，一为︾加热区，作为进々料海水之预热使用，一般多采蒸汽作热源，蒸汽冷凝后回到□锅炉。另一为闪←化区域，系一多№级的闪化与热回收区，通常为 16 级至 50 级不等，级数随着不同的设计要〖求而决定。各级蒸发室的压力★依次递减，海水从一级■到另一级不断闪化，此≡区域内并不需要外加热量。已闪化蒸发的水蒸汽上升与蒸发♂室上端盘管中之冷进料海▂水作热交换而冷凝成为淡水，最后一个蒸发室则用蒸汽喷射器（ Steam Ejector ）抽真空，造成盐水之表面沸♀腾。