一、硅酸鈉+氫氧化鈉四效蒸發濃縮系統工藝總體方案

1.物料特性

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

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

2.推薦工藝路線

逆流四效降膜＋末效強制循環（FC）組合：

Ⅳ效→Ⅲ效→Ⅱ效→Ⅰ效→強制循環結晶/稠厚器→離心分離→母液回流

這樣既能利用降膜蒸發器占地小、傳熱系數高的優點，又能在末效用強制循環抗結晶、抗結垢。

3.設計基準

進料量：54.5t/h（按20%固含、80℃進料計）

出料濃度：硅酸鈉45–48%（模數3.2–3.4），NaOH≤5%

蒸發總量：≈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可達此指標）

二、硅酸鈉+氫氧化鈉四效蒸發濃縮系統主要設備參數（單套）

1.蒸發器

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

Ⅱ效：降膜，F=1600m2，殼程0.32MPa(G)，管程85℃→95℃

Ⅲ效：降膜，F=1400m2，殼程0.20MPa(G)，管程75℃→85℃

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

材質：殼程304/316L；管程2205雙相鋼（耐堿+硅酸鹽結垢）

2.熱泵（TVR）

生蒸汽引射Ⅰ效部分二次蒸汽，引射系數μ=1.2，可再節約蒸汽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+化學浸泡，每30天一次。

三、四效蒸發濃縮系統自控與公用工程

1.DCS+PLC控制：溫度、壓力、液位、密度、流量全自動調節；關鍵閥門氣動+定位器。

2.公用消耗（單套）

蒸汽：11.8t/h（0.6MPa）

電：裝機380kW，運行260kW

冷卻水：1,000m3/h

儀表空氣：60Nm3/h（0.6MPa）

四、四效蒸發濃縮系統布置與模塊化

采用三層鋼結構模塊：蒸發器+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。

可整體發運，現場吊裝后僅需連接管道、電纜、蒸汽即可。

五、四效蒸發濃縮系統經濟性對比（與單效相比）

注：蒸汽按220元/t、電價0.7元/kWh、年運行8,000h計算。

六、下一階段工作建議

1.實驗室或中試：確認硅酸鈉模數、NaOH含量對BPR的影響；測定不同濃度下黏度-溫度曲線。

2.工藝包深度設計：出具PID、物料衡算、設備清單、儀表規格書、HAZOP報告。

3.設備采購：優先選用四效+TVR模塊化供貨，要求質保≥2年，傳熱管質保≥5年。

如需進一步提供PID、設備布置圖或投資估算，請隨時聯系。