烧碱是一种重要的基本化工原料，在轻工、纺织、化工、冶金、石化等行业有着广泛的应用。目前，其主要通过电解饱和食盐水制得，根据所采用电解槽类型的不同，其生产方法可分为隔膜法和离子膜法，离子膜法可以直接生产质量分数30%的NaOH溶液，但隔膜法将出电解槽阴极室的稀碱液进行蒸发浓缩。虽然离子膜法在节约能耗方面优于隔膜法，但由于离子膜技术只被几家国外企业所掌握，同时其装置投资费用高，因此目前许多中小型的氯碱企业仍采用隔膜法。
多效蒸发是利用热能将挥发性溶剂与不挥发性溶质相分离，广泛应用于化工、医药、食品、石化、海水淡化、造纸等行业。蒸发和许多其它传统的化工分离过程(如精馏、干燥)一样，都是消耗很大的分离单元。多效蒸发是在单效蒸发的基础上发展而来，多次利用前一效产生的二次蒸汽，以降低生蒸汽消耗量，从而达到节能的效果，因此隔膜法烧碱蒸发浓缩工艺广泛采用多效蒸发器。
多效蒸发器在隔膜法烧碱生产过程中具有重要的作用，其利用热能将稀碱液中水分进行汽化而得到浓缩的NaOH溶液。然而该过程会伴有氯化钠固体的析出，而且具有能耗高的特点，因此，如何对多效蒸发器进一步进行优化设计以提高其过程经济性，是许多化工设计人员的重要研究课题。随着计算机技术的不断进步，化工过程模拟技术为化工过程的设计和优化提供了强有力的工具，尤其是应用过程系统工程方法开发的流程模拟软件，其不仅提供了严格的物性计算模型和通用化工单元操作模型，而且具有开放式的建模环境，因此，应用此类流程模拟软件对多效蒸发过程进行模拟和优化设计研究，能够提高其设计水平和过程经济效益，具有重要的现实意义。
多效蒸发器的工艺流程在简单三效顺流蒸发系统的基础上将一效蒸发器加热室壳程产生的高温冷凝水通入二级预热器壳程与原料液进行逆流换热，并不将高温冷凝水进行闪蒸，出壳程的冷凝水排入水回收系统，同样，二效蒸发器加热室壳程产生的较高温度的冷凝水通入一效预热器壳程与原料液进行逆流换热，降温后的冷凝水排入水回收系统。工业上隔膜法电解生产质量分数为30%烧碱的蒸发系统大量应用了该工艺流程。
对于NaOH多效蒸发器，投资成本在设备总投资费用中占有较大的比例，若从设备总投资费用的角度考虑，则优化的目标函数应该是各效蒸发器的投资成本较小，对于三效顺流部分强制循环型多效蒸发器，各效蒸发器可以全部应用不锈钢材质，而且各效蒸发器加热室传热面积的大小直接决定着其设备投资费用的高低，因此，较小的蒸发器总投资费用即是各效蒸发器加热室总传热面积较小。
发布时间：2023-03-04 08:52:12 
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