1.硫酸钠三效浓缩系统概述
本方案设计一套三效蒸发浓缩系统，用于处理日产量25吨、初始浓度10%的硫酸钠（Na₂SO₄）溶液，目标浓缩至30%以上，便于后续结晶或干燥处理。该系统采用逆流蒸发工艺，结合强制循环蒸发器，以提高传热效率并防止结垢。
2.硫酸钠三效浓缩系统设计参数
处理量：25t/d（约1042kg/h）
进料浓度：10%Na₂SO₄
出料浓度：≥30%Na₂SO₄
蒸发水量：~16.67t/d（约695kg/h）
加热方式：蒸汽加热（一效）
热源温度一效：~120℃（0.2MPa饱和蒸汽）
末效真空度0.08~0.09MPa
系统能耗~0.35kg蒸汽/kg水（理论值）
3.硫酸钠三效浓缩系统工艺流程
3.1进料与预热
原料液（10%Na₂SO₄）经板式换热器预热至70~80℃，利用二效、三效的二次蒸汽余热，提高热效率。
预热后物料进入三效蒸发器，采用逆流进料方式（三效→二效→一效），以降低沸点升高的影响。
3.2蒸发浓缩
一效蒸发器（强制循环型）：
采用0.2MPa饱和蒸汽（~120℃）加热，蒸发温度控制在105~110℃。
强制循环泵确保高固含量物料流动，防止结垢。
二效蒸发器（降膜蒸发型）：
利用一效二次蒸汽（~95℃）作为热源，蒸发温度85~90℃。
三效蒸发器（降膜蒸发型+真空系统）：
采用真空蒸发（~0.08MPa），蒸发温度65~70℃，降低沸点，减少热能损耗。
3.3冷凝与真空系统
三效二次蒸汽进入混合冷凝器，采用循环冷却水冷凝，不凝气由真空泵抽除，维持系统负压。
冷凝水可回收利用，降低系统水耗。
3.4浓缩液处理
浓缩后的30%Na₂SO₄溶液进入结晶釜或离心干燥系统，进一步加工成无水硫酸钠。
4.硫酸钠三效浓缩系统选型
一效蒸发器：强制循环型，换热面积15m²
二效蒸发器：降膜蒸发型，换热面积20m²
三效蒸发器：降膜蒸发型+真空，换热面积25m²
预热器：板式换热器，换热面积5m²
冷凝器：管壳式冷凝器，换热面积8m²
真空泵：水环式真空泵，抽气量50m³/h
循环泵：耐腐蚀离心泵，流量10m³/h
5.硫酸钠浓缩系统能耗与经济性分析
蒸汽消耗：理论值约0.35kg蒸汽/kg水，实际运行约0.4~0.45kg/kg（考虑热损失）。
电力消耗：主要来自循环泵、真空泵，总功率约15~20kW。
运行成本：按工业蒸汽价格200元/吨计算，每日蒸汽成本约1400~1600元。
本三效蒸发系统适用于25t/d、10%硫酸钠溶液的浓缩，可稳定产出≥30%的浓缩液，具有能耗低、运行稳定、自动化程度高的特点。通过逆流蒸发+强制循环设计，有效防止结垢，提高传热效率，适用于化工、冶金等行业的高盐废水处理。
