前言：盐是人类生活的必需品，是化学工业的基本原料，在其他工业部门和农牧渔业中也有广泛应用。现代制盐企业追求的理想目标是降低产品能耗和管理成本，提高产品质量及综合效益，实现优质优价，拓展产品多样化以满足不同客户的需求，增加销售量。蒸发结晶是制盐工艺的重要操作单元，因此，对蒸发结晶技术的历史、现状及最新进展的介绍，能够为从事设计工作的同仁提供相应的参考。

制盐蒸发结晶技术发展历史回顾

人类最早是采集自然界存在的卤水和盐，包括地表天然卤水、岩盐及海滨洼地自然结晶的盐，以供食用。

1.1 滩晒

滩晒是指将海水、盐湖水、地下卤水等含盐水引至盐田，利用阳光和风力等自然条件进行蒸发、结晶析盐。尽管基本不耗费煤炭等资源，但该方法占用土地面积大，产量小且不稳定，人员劳动强度高，不适应现代社会的发展需求，已逐渐被淘汰。

1.2 大锅熬盐

大锅熬盐是指将海水、盐湖水、地下卤水等含盐水引入大锅，利用煤炭、木材等资源进行蒸发、结晶析盐。该方法需要消耗大量煤炭等资源，产量低，人员劳动强度大，已基本被淘汰。

1.3 单效蒸发

单效蒸发是指只有一个蒸发罐，利用生蒸汽作为蒸发热源。加热蒸汽通过加热室加热物料，加热后的物料进入蒸发室完成蒸发操作。简易流程见下图。由于单效蒸发热经济性低，能耗高，不适应工业发展的要求，已被更为先进的多效真空蒸发流程等技术所替代。

现代制盐蒸发结晶技术

多效真空蒸发：蒸发罐两个以上，首效加热蒸汽采用饱和生蒸汽，热量通过各效二次蒸汽依次传递，作为下一效的加热热源。末效乏汽在混合冷凝器中被循环冷却水冷凝排出，不凝气则由真空系统抽排至大气。

2.1、多效真空蒸发效数的确定

在多效蒸发过程中，随着效数的增加，单位蒸汽的耗量减少，从而降低操作费用；然而，效数越多，装置的投资费用也随之增加。此外，效数的确定还与料液沸点升、首效加热蒸汽温度、末效真空度及设备材质选择等因素密切相关。由下表可见，五效相较于四效可节约10%的生蒸汽量，再增加效数节能效果并不显著，而装置费用却大幅增加。

因此，目前国内制盐及制硝行业普遍采用五效真空蒸发，简易流程见下图：

2.2、多效蒸发的主要进料方式

多效蒸发的主要进料方式分为顺流、逆流、平流和错流四种，可根据具体工艺条件选择使用。

顺流法：被蒸发的物料与蒸汽的流动方向相同，均从第一效顺序至末效。该方法适用于进料温度较高，且蒸发浓缩后的物料仍便于输送的情况。

逆流法：被蒸发物料与蒸汽的流动方向相反，即加热蒸汽从第一效通入，二次蒸汽依序至末效，而被蒸发的物料从末效进入，依次用泵送入前一效，最终浓缩液从第一效排出。该方法适用于料液温度较低，要求出料温度较高的情况。

平流法：平流法是将原料液分别加入各效，浓缩液自各效排出的操作方式，溶液在各效的浓度均相同，而加热蒸汽的流向仍为第一效顺序至末效。

错流法：被蒸发的物料与蒸汽的流动方向在某些效间相同，而在其他效间相反的蒸发方式。

多效真空蒸发应用领域广泛，现已广泛应用于化学工程、食品工程、医药工程、环保工程等领域。例如：制盐、制硝、海水淡化、制糖、废水处理等。尽管多效真空蒸发技术目前已较为成熟，但从能耗角度来看，其生产成本主要受煤价影响。此外，热泵技术在制盐行业的快速发展和应用也引起了业界关注，成为未来新技术的发展趋势。

制盐蒸发结晶新技术

什么是热泵？概括地说，热泵是一种能够将低温处的热量传输到高温处，并将其转化为可用能，以满足生活和生产需求的装置。热泵主要分为以下几种类型：(1) 空气压缩式热泵；(2) 蒸汽压缩式热泵；(3) 蒸汽喷射式热泵；(4) 吸收式热泵；(5) 半导体热泵。在盐行业中，热泵技术的应用主要集中在热力蒸汽再压缩（蒸汽喷射式热泵）和机械蒸汽再压缩（蒸汽压缩式热泵）MVR。

3.1 热力蒸汽再压缩

工作原理：热力蒸汽再压缩蒸发技术利用了热泵中的蒸汽压缩式热泵技术。其工作原理如下：中压生蒸汽通过喷射器将本效二次蒸汽压缩为本效加热室所需的加热蒸汽，以此消耗热能作为补偿。热力蒸汽再压缩流程示意图见图：

特别需要注意的是，首效加热室的冷凝水需返回热电站作为补充水，因此首效二次蒸汽需增设捕沫器，以确保二次蒸汽冷凝水达到锅炉用水标准。热力蒸汽再压缩蒸发技术基于喷射泵原理操作，无活动部件，设计简洁有效，确保了最高的工作可靠性。

数据情况分析：某制盐企业采用了热力蒸汽再压缩技术，相关设计数据见下表：

由上表2和3可得出以下结论：

A、盐蒸发系统中，EV-201蒸发的二次蒸汽有26.7%通过蒸汽喷射泵EJ-201进入首效加热室；硝系统中，EV-301蒸发的二次蒸汽有38.5%通过蒸汽喷射泵EJ-301进入硝罐加热室。粗略计算显示，在其他工艺条件相同的情况下，“五效+蒸汽喷射泵”流程较单纯的五效真空蒸发流程至少节约5%的生蒸汽用量，相当于六效真空蒸发的耗汽量，且末效蒸发水量相对减少，节能效果显著。

B、由蒸汽喷射泵的工作原理可知，提高喷射泵进出口蒸汽压力差，二次蒸汽的抽射率也将提高。在表2条件下，EV-201二次蒸汽抽射率为26.7%，而EV-301二次蒸汽抽射率为38.5%。因此，适当提高喷射用生蒸汽的压力，装置的节能效果将更加显著。

C、从设备角度看，热力蒸汽再压缩蒸发技术较多效蒸发系统仅增加了一个蒸汽喷射泵。

D、由表3可知，多效+蒸汽喷射泵组合比单纯多效蒸发更加节能。

3.2 机械蒸汽再压缩（MVR）

机械蒸汽再压缩蒸发技术利用了热泵中的蒸汽压缩式热泵技术。其工作原理是通过压缩蒸发产生的二次蒸汽，提高其温度和压力，再将其作为加热蒸汽使用。

由上表可知，单从制盐车间对比，“机械蒸汽再压缩技术”相对“五效+热力蒸汽再压缩技术”节能效果显著。然而，产品后续的包装仓储方式对产品的综合能耗影响较大，这将影响两者之间的相对节能程度。但“五效+热力蒸汽再压缩技术”的盐产品粒径分布广泛，产品种类丰富，更容易实现“优质优价”的目标。

结束语

综上所述，在本文所介绍的几大制盐蒸发结晶技术中，“五效+热力蒸汽再压缩技术”和“机械蒸汽再压缩技术”具有明显优势。然而，方案的选定不应仅以能耗低为唯一指标，而应综合考虑产品质量和产品多样化等综合指标。

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