刮膜式分子蒸餾是一種在高真空狀態下的非平衡蒸餾過程，蒸發器內高速旋轉的轉子對壁面上的液體進行連續刮擦，使液體均勻分散在蒸發壁面，再利用不同物質間分子自由程的差別，在遠低于液體沸點的溫度下將其分離。基于以上特點，特別適合于分離高沸點、熱敏性物料。刮膜式分子蒸餾的蒸餾過程介紹如下：
由于在1mbar下運行要求在沸騰面和冷凝面之間的距離很短，所以刮膜式分子蒸餾裝置中有一個內置冷凝器在加熱面的對面。經轉子上的料液分布器將其連續均勻地分布在加熱面上，隨即刮膜器將料液刮成一層極薄、呈湍流狀的液膜，并以螺旋狀向下推進。在此過程中，從加熱面上逸出的輕分子，經過短的路線和幾乎未經碰撞就到內置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通過位于蒸發器底部的出料管排出；殘液即重分子在加熱區下的圓形通道中收集，再通過側面的出料管中流出。刮膜式分子蒸餾過程要求的極高真空度的嚴格要求，還要根據結構需要,在筒體上開設必要的工藝儀表接口、冷卻水進出口和蒸出液、蒸余液出口管等。