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蒸發(fā)結(jié)晶而獲得純度較高的固態(tài)氯化鈉產(chǎn)品。其生產(chǎn)過程一般有下列四大工序組成：

（1） 原水的制備；

（2） 原水精制；

（3） 蒸發(fā)結(jié)晶；

（4） 氯化鈉晶體的分離、干燥、包裝。

根據(jù)蒸發(fā)結(jié)晶方式，目前世界上精制鹽的生產(chǎn)方法大致可分為三大類，即：多效蒸發(fā)結(jié)晶法，蒸汽壓縮法（熱泵法）及多效閃急蒸發(fā)法。其中，多效蒸發(fā)法應(yīng)用，是目前主要的生產(chǎn)方法。多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)一般采用四至五效，因通常有數(shù)效蒸發(fā)器處于負(fù)壓狀態(tài)操作，又稱作“多效真空蒸發(fā)法”.

蒸發(fā)與氯化納結(jié)晶 

氯化鈉的溶解度隨溫度變化影響非常小，因此以水溶液為原料生產(chǎn)精制鹽的過程是通過蒸發(fā)使溶劑（水）汽化，料液不斷濃縮，氯化鈉濃度不斷增大，直至達(dá)到過飽和而結(jié)晶析出。即氯化鈉結(jié)晶所要求的過飽和度是通過蒸發(fā)水分而獲得的。這個過程涉及到傳熱與蒸發(fā)，結(jié)晶，相平衡等方面的基礎(chǔ)理論，是真空制鹽生產(chǎn)的zui主要的工序。

1． 多效蒸發(fā)流程

在單效蒸發(fā)器中每蒸發(fā)1kg的水要消耗比1kg多一些的加熱蒸汽。在工業(yè)生產(chǎn)中，蒸發(fā)大量的水分必須消耗大量的加熱蒸汽。為了減少加熱蒸汽消耗量，可采用多效蒸發(fā)操作。多效蒸發(fā)時，要求后效的操作壓強(qiáng)和溶液的沸點均較前效為低，因此可以引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質(zhì)，即后效的加熱室成為前效二次蒸汽的冷凝器，僅*效需要消耗生蒸汽。一般多效蒸發(fā)裝置的末效或后幾效是在負(fù)壓（真空）條件下操作

由于各效（末效除外）的二次蒸汽都作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即經(jīng)濟(jì)性。表3-3列出了zui小的（D/W）min。

表中： D— 生蒸汽量

W— 蒸發(fā)水量

表3-3   單位蒸汽消耗量

真空鹽多效蒸發(fā)系統(tǒng)通常由4～5臺蒸發(fā)器及真空系統(tǒng)組成，按蒸汽流向，依次為I效，II效，III效……蒸發(fā)器。

鍋爐蒸汽（生蒸汽）通入首效（I效）蒸發(fā)器的加熱室，通過加熱管與鹵水進(jìn)行熱交換。加熱蒸汽釋放熱量被冷凝為液態(tài)水，由加熱室下部排出，返回鍋爐。蒸發(fā)器內(nèi)的鹵水則在加熱室被加熱至過熱狀態(tài)后進(jìn)入蒸發(fā)室。

過熱的鹵水在蒸發(fā)室內(nèi)急劇沸騰汽化。鹵水部分汽化，產(chǎn)生的蒸汽稱作“二次蒸汽”，引入II效蒸發(fā)器的加熱室，作為熱源使II效蒸發(fā)器內(nèi)的鹵水被加熱，部分汽化，產(chǎn)生II效“二次蒸汽”，用作III效的熱源，依次類推直至末效蒸發(fā)器。末效二次蒸汽則有真空系統(tǒng)引出。

按鹵水加料方式不同，常見的多效蒸發(fā)操作流程有以下幾種：

1） 并流（順流）加料法

圖3-14  并流加料的四效蒸發(fā)裝置流程示意圖

并流（順流）加料蒸發(fā)流程的原料液與蒸汽的流向相同，都由*效順序流至末效。原料液進(jìn)入*效，濃縮后排入第二效，依次流過后面各效，被不斷濃縮。完成液由末效取出。并流加料的四效蒸發(fā)裝置流程見圖3-14。  

當(dāng)蒸發(fā)過程中有晶體析出時，根據(jù)具體情況，晶體可與料液一起輸送流動，依次進(jìn)入后面各效，也可以在每一效蒸發(fā)室底部設(shè)置排鹽腳，分效排出。

并流加料法的優(yōu)點為：由于后效蒸發(fā)室的壓強(qiáng)比前效低，料液在效間輸送可利用效間壓差，不必另外用泵。此外，由于后效料液的沸點較前效為低，故前效料液進(jìn)入后效時，會因過熱而自動蒸發(fā)（自蒸發(fā)或閃發(fā)），因而可以多產(chǎn)生一部分二次蒸汽。

并流加料的缺點為：由于后效料液的濃度較前效高，溫度又較低，所以沿料液流動方向的濃度、黏度等物性參數(shù)逐漸增高，致使傳熱系數(shù)逐漸降低。這種情況在后二效中尤為明顯。

鹽硝聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)真空鹽裝置即采用順流加料，分效排鹽流程。

2） 逆流加料法

圖3-15  逆流加料的四效蒸發(fā)裝置流程示意圖

圖3-15為四效逆流加料流程。原料液有末效進(jìn)入，用泵依次輸送至前效，完成液由*效取出。加熱蒸汽的流向仍是由首效依次流向末效。因蒸汽和料液流動方向相反，故稱為逆流加料法。

逆流加料法蒸發(fā)流程的主要優(yōu)點是溶液的濃度沿流動方向不斷提高，同時溫度也逐漸上升，因此各效溶液的粘度較為接近，使各效傳熱系數(shù)差異減小。缺點是各效間料液需用泵輸送，能量消耗較大。且因各效進(jìn)料溫度均低于沸點，與并流加料法相比，產(chǎn)生的二次蒸汽量較小。

3） 平流加料法

平流加料法多效蒸發(fā)流程如圖3-16所示。原料液分別加入各效中，完成液也分別自各效取出。蒸汽的流向仍是由*效流至末效。此種流程適用于處理蒸發(fā)過程中有結(jié)晶析出的溶液，可避免夾帶晶體的料液在效間輸送。

1） 錯流加料法

多效蒸發(fā)裝置除以上幾種流程外，生產(chǎn)中還可以根據(jù)具體情況采用上述三種流程中的兩種或三種相結(jié)合的流程。如平流與逆流結(jié)合，順流與逆流結(jié)合等。這種混合型流程也稱作錯流加料法流程。

一、 多效蒸發(fā)的計算

在多效蒸發(fā)計算中，一般來說，已知條件是：原料液的流量、濃度和溫度；加熱蒸汽的壓強(qiáng)；冷凝器的真空度；完成液的濃度等。

需要求算的項目是：生蒸汽的消耗量；各效的蒸發(fā)量；各效的傳熱面積。有時需求算各效濃縮率。

上述問題的方法是采用蒸發(fā)系統(tǒng)的物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程式。建立多元方程組求解。