高效节能卧式喷淋薄膜蒸发技术及装置吸收了国际先进的卧式喷淋蒸发技术的特点，采用不易在传热管上结垢的调控条件，配用研制的经济实用的消泡剂和除垢剂，在蒸发连续运行不停产状况下同时进行洗涤、除垢和消泡操作。生产线本身不产生新的污染，可达到“零”排入。
本技术原本为攻克造纸草浆废液蒸发难关而研究和开发的。草浆废液特点是粘度大，硅含量高，易起泡。由于硅、细小纤维、杂细胞和聚糖类物质等的干扰易发生结垢，造成蒸发不断恶化。由于废液中含有大量的脂肪酸皂，蒸发时易形成大量泡沫影响蒸发效率和蒸发操作。因而草浆废液蒸发浓缩已属世界性难题之一。
中国林科院南京林产化工研究所于1996年开始立题研究。通过对碱法稻草浆废液、碱法麦草浆废液、SFP—AQ法麦草浆废液、亚铵法蔗渣浆废液、亚铵法麦草浆废液等制浆废液及化工行业的硫代硫酸钠溶液、硫化钠溶液进行试验，摸索出适合草浆黑液和化工产品等溶液浓缩的空间蒸发技术，它是通过调控过冷温度差等参数抑制蒸发液在传热管上沸腾而实现的。这样，有效的控制了硅垢的形成和起泡，减缓对设备的腐蚀。经过运作实际测试,草浆废液的蒸发强度达到18.86~33.50kg/m2.h，上述化工产品溶液的蒸发强度达到35.5~54.7kg/m2.h。本所开发的空间蒸发装置与目前国内最先进的板式蒸发装置（蒸发强度为8~12kg/h2.h）相比较，提高了一倍以上，亦即蒸发相同的水量时，空间蒸发器所需的蒸发面积比板式蒸发器少一半。以年产1.5~2.0万吨浆厂，每小时蒸发25T水计算，每个蒸发站节省设备投资约150万元。加上具有易于除垢、减缓腐蚀等特性，对草浆废液蒸发处理显示出本技术所具有的无害化高效运作的优越性。本项目已通过专家验收。到会专家认为我所研究的蒸发器，蒸发强度大，传热系数高，处理草浆废液的蒸发强度处于国际领先水平。
1 技术特点：
1.1 同时具有喷淋闪急蒸发 和表面传热蒸发的效能，突出特点是：对多泡、易结垢、粘度大、易结晶物料的蒸发强度大。如处理草浆废液的蒸发强度平均达到18~25kg/m2.h，与目前国内报道的最高值还高一倍以上。
1.2 通过大循环量格低压降喷淋使蒸发管束外溶液分布非常良好，而喷嘴几乎不可能被堵塞，体现出操作弹性大，具有自我冲刷功能。这 样既利于减少蒸发管表面的结垢机遇，保持长时间正常操作，又利 于蒸发，提高传热系数，增大蒸发强度。
1.3 在蒸发正常操作状态下蒸发管表面结垢和起泡状况可随时察看，可同时酌情进行消泡和除垢处理。
1.4 关键部位安装自控装置，能达到操作平稳可靠，减少操作人员，保护设备的目的。
2 技术创新：
2.1 在国内外首次应用此技术对多泡、易结垢、粘度大的草浆废液进 行浓缩，其蒸发强度（18~25kg/m2.h）处于国际领先水平。由于 蒸发强度 提高，减少了40%以上设备投资费用。
2.2 本技术实现对草浆废液空间蒸发。在蒸发操作过程中（不停产） 同时进行洗涤、除垢和消泡操作，并可达到“零”排放。
2.3 在低喷淋密度（~15m3/m2.h）较小的传热温差（△t=2~10℃）和 较低热负荷（1.2~2.5×104W/m2）下仍具有很高的传热速率和蒸 发强度，可以减少20~25%蒸汽耗量，有利于降低运行费用，降低 生产成本。
3 工艺流程
3.1流程概述：在原料贮槽量的稀料液，由稀液泵输送，经计量、预热后连续进入Ⅳ效蒸发器。Ⅳ效循环泵浆物料不断循环喷淋，在蒸发管外形成液膜，从上至下流进热井。利用Ⅲ效的二次蒸汽在蒸发管内加热，在要求的温度、压力等操作条件下，使物料处于空间蒸发状态。蒸发的汽体在冷凝冷却器冷凝后贮存在洗涤槽内，剩余的料液在循环的同时，又不断的送到Ⅲ效蒸发器内进行蒸发作业。经此类推，料液经过I效蒸发器蒸发后，达到浓度的浓料液有泵连续送到浓液槽。最后用浓液泵送出车间。
按蒸发时蒸发液起泡和结垢状况，酌情进行消泡和除垢操作。
新鲜水蒸汽经过自控降温后进入I效蒸发器作蒸发热源，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ效蒸发器均利用前一效蒸发器的二次蒸汽作热源。用水环式真空泵为全系统创造真空条件。
在四体三效蒸发系统中，不在线操作运行的一体处于自动清洗或待机状态。
关键的操作参数采用自动控制。如蒸发的温度、压力、浓液浓度、蒸发器液位、自动清洗切换等，创造空间蒸发操作条件。
3.2操作特性：溶液从喷嘴喷出形成的液膜、液滴和液流，外形如同幔状的实心喷淋体喷洒在蒸发管上。管顶的液膜在雷诺数很低的情况下，其流动也会达到湍流状态。在喷淋密度较小的情况下，便得到很大的蒸发强度和很高的传热速率。
水平设置的蒸发管外的液膜是绕圆柱体运动的，待脱离的液膜（滴）对下一排管子起到桥接作用，在上下两层管间形成蒸发表面。采用几乎不可能被堵塞的大口径低压降的喷嘴，通过大循环量和低压降喷淋使本装置具有良好的液体分布和可靠的操作特性。实践证明水平管外降膜蒸发膜系数比立式降膜蒸发膜系数高50~150%，比普通浸没式蒸发器高3~5倍。
4 自控范围
蒸发温度、压力、浓液浓度、蒸发器热井和闪蒸器液位、蒸发器洗涤切换、定时洗涤除沫器、液位和水蒸汽压力指示及报警、蒸汽流量计时及积算、无纸记录、DCS计算机或PLC控制、设中央控制室。
5 各方责任范围说明
5.1南京林化所可按合同规定提供卧式喷淋薄膜蒸发技术，负责蒸发的工艺设计、非标设备设计、车间内的自控和动力配电设计：指导设备制造、安装；培训操作人员；向建厂方提供与本所承担范围有关的辅助专业的技术要求；指导整套装置试运转。
5.2建厂方负责蒸发站建设务生产的其他业务。其中包括负责室外工程、现场土建（含厂房、构筑物、混凝土基础）、自制设备和照明的设计与施工；提供生产所需的水、电、汽和原材料等生产条件；负责到现场工作的技术人员的食宿及差旅费用。
5.3无锡市林洲干燥机厂为主体非标设备制造单位，除提供主体非标设备外，还可承接蒸发站工程总承包。
6 南京林化所设计收费标准
按优惠原则收取费用，不收取本项新技术的技术转让费和技术服务费，设计费按低标准收取：工艺设计费按工程估价总额（不含厂房费）的4%收取（收费标准为4~6%）。自控设计费按控制系统费用的10%收取。非标设备设计费向非标设备制造单位收取（收费标准为非标设备造价的10%）。
提供：刘建训 单位：无锡市林洲干燥机厂