一、硅酸鈉+氫氧化鈉四效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)工藝總體方案

1.物料特性

硅酸鈉（Na?O·nSiO?）易溶于水，也溶于稀NaOH，濃度高時(shí)黏度大、易結(jié)垢。

氫氧化鈉本身沸點(diǎn)升高（BPR）大，硅酸鈉在高濃度下BPR可再升高5–12℃，因此四效必須預(yù)留足夠的溫差裕量。

2.推薦工藝路線

逆流四效降膜＋末效強(qiáng)制循環(huán)（FC）組合：

Ⅳ效→Ⅲ效→Ⅱ效→Ⅰ效→強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶/稠厚器→離心分離→母液回流

這樣既能利用降膜蒸發(fā)器占地小、傳熱系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，又能在末效用強(qiáng)制循環(huán)抗結(jié)晶、抗結(jié)垢。

3.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

進(jìn)料量：54.5t/h（按20%固含、80℃進(jìn)料計(jì)）

出料濃度：硅酸鈉45–48%（模數(shù)3.2–3.4），NaOH≤5%

蒸發(fā)總量：≈42t/h水

生蒸汽：0.6MPa(G)飽和蒸汽，比耗≤0.28t蒸汽/t水（四效+熱壓縮TVR可達(dá)此指標(biāo)）

二、硅酸鈉+氫氧化鈉四效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)（單套）

1.蒸發(fā)器

Ⅰ效：降膜，F(xiàn)=1800m2，殼程0.45MPa(G)，管程95℃→110℃

Ⅱ效：降膜，F(xiàn)=1600m2，殼程0.32MPa(G)，管程85℃→95℃

Ⅲ效：降膜，F(xiàn)=1400m2，殼程0.20MPa(G)，管程75℃→85℃

Ⅳ效：FC強(qiáng)制循環(huán)，F(xiàn)=1200m2，殼程0.08MPa(G)，管程55℃→65℃

材質(zhì)：殼程304/316L；管程2205雙相鋼（耐堿+硅酸鹽結(jié)垢）

2.熱泵（TVR）

生蒸汽引射Ⅰ效部分二次蒸汽，引射系數(shù)μ=1.2，可再節(jié)約蒸汽8–10%。

3.冷凝與真空

混合冷凝器+真空泵：末效二次蒸汽26t/h，45℃，真空度85kPa(abs)。

冷卻水32→42℃，循環(huán)量≈1,000m3/h。

4.除垢與清洗

在線周期清洗：每8h用5%NaOH+2%EDTA溶液沖洗30min。

高壓水槍+化學(xué)浸泡，每30天一次。

三、四效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)自控與公用工程

1.DCS+PLC控制：溫度、壓力、液位、密度、流量全自動(dòng)調(diào)節(jié)；關(guān)鍵閥門(mén)氣動(dòng)+定位器。

2.公用消耗（單套）

蒸汽：11.8t/h（0.6MPa）

電：裝機(jī)380kW，運(yùn)行260kW

冷卻水：1,000m3/h

儀表空氣：60Nm3/h（0.6MPa）

四、四效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)布置與模塊化

采用三層鋼結(jié)構(gòu)模塊：蒸發(fā)器+分離器頂層，泵組二層，冷凝水罐+母液罐底層；占地面積18m×12m，總高16m。

可整體發(fā)運(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)吊裝后僅需連接管道、電纜、蒸汽即可。

五、四效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比（與單效相比）

注：蒸汽按220元/t、電價(jià)0.7元/kWh、年運(yùn)行8,000h計(jì)算。

六、下一階段工作建議

1.實(shí)驗(yàn)室或中試：確認(rèn)硅酸鈉模數(shù)、NaOH含量對(duì)BPR的影響；測(cè)定不同濃度下黏度-溫度曲線。

2.工藝包深度設(shè)計(jì)：出具PID、物料衡算、設(shè)備清單、儀表規(guī)格書(shū)、HAZOP報(bào)告。

3.設(shè)備采購(gòu)：優(yōu)先選用四效+TVR模塊化供貨，要求質(zhì)?！?年，傳熱管質(zhì)?！?年。

如需進(jìn)一步提供PID、設(shè)備布置圖或投資估算，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系。