片碱蒸发工序是片碱生产系统中的重要环节，它承担着把电解碱液浓缩成商品碱的重要任务，同时也是片碱生产能耗较大的环节。在72%片碱生产的蒸发工序中，采用外热式自然循环蒸发器，这种蒸发装置由于具有结构紧凑、生产能力大、传热效率高、能耗低、操作和维修便利等优点，在片碱工业生产中的应用范围正日益扩大。一起简单了解下吧。
　　（1）从流体力学和传热学的角度，运用理论分析方法研究用于72%片碱生产的外热式自然循环蒸发器的蒸发机理，由Clausius-Clapeyron方程导出汽化段高度的计算公式，从而建立蒸发过程的数学模型。用VisualBasic语言编制程序并采用牛顿迭代法进行求解，分析了不同操作参数和结构参数对循环推动力、循环流速、传热系数和蒸发速率的影响。模拟结果与工程应用结果的比较表明模型是合理的，可为蒸发器的结构改进和操作参数的优化设计提供理论依据；
　　（2）总结了用于72%片碱生产的蒸发装置的工艺设计过程。根据流体力学和传热学理论分析的结果，在外热式自然循环蒸发器传统设计方法的基础上，采用VisualBasic平台开发了用于72%片碱生产的蒸发装置辅助工艺设计计算软件；
　　（3）利用计算流体力学软件FLUENT6.1，采用VOF两相流模型和RNGκ？ε双方程湍流模型，对蒸发器二维模型内的沸腾流动和传热进行了数值模拟计算和分析。建立了沸腾时液体生成气体的质量传递方程，并使用C语言编写沸腾模型的UDF源程序，连接到Fluent求解器进行计算。数值模拟研究的结果表明：增大进料温度、操作真空度、加热蒸汽压力和在蒸发器的沸腾室顶部增加一管路至气液分离室的方法均有利于改善蒸发器的性能。
　　片碱生产的外热式自然循环蒸发器的研究和推广应用已经取得了一些进展。但由于多种因素的影响，蒸发器内的蒸发过程非常复杂，用于自然循环蒸发器设计的基础数据还不完善，产品设计具有较大的经验色彩。

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