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20世纪90年代初，从法国KESTNER公司首次引进的五效管式降膜蒸发器在广西平果铝业公司拜尔法种分母液蒸发工艺中得到成功的应用。这种大型蒸发器是世界上最先进的蒸发器，传热性能良好，蒸发强度、效率高，运行平稳、可靠，使用寿命长（已无故障运行10年）。为了改变我国铝工业蒸发工艺和设备长期落后的面貌，这种性能优越的蒸发器能不能在国内开发、研制？多年来国内铝工业专家及广大技术人员一致关心、争论的问题终于得到了回答。 　　

     2001年4月，由张家港市化工机械有限公司与中国铝业中州分公司联合自主开发的，安装有自行研制的布膜器，加热面积52m2的管式降膜蒸发器半工业试验装置研制成功。国内氧化铝行业（包括沈阳铝镁设计院、贵阳铝镁设计院）的9位专家对该项成果以及中州分公司150吨／h管式降膜蒸发站主体设备的设计进行了评审，一致认为部件的设计新颖、合理，布膜器的结构合理、实用，分离器合理、创新。 　　

     2002年5月18日，第一套国产化管式降膜蒸发器（6990m2、五效运行、设计蒸水量150吨／h）在中州分公司一次投料试车成功，并很快达到以至超过设计指标。至今已连续运行近3年，蒸水量最高达到200吨／h，蒸发强度高达28.6kg／m2.h，蒸发效率（汽水比）0.28，现已代替了原有老蒸发三个组的蒸水量。在这样长期超负荷运行下，蒸发器运行状况仍然十分平稳，所有各项技术指标均不低于平果铝从国外高价引进的设备。 　　

     随着张家港化工机械公司国产化管式降膜蒸发器的的顺利投产。第一套国产化管式降膜蒸发器优越性能，得到了国内著名专家的首肯：“该蒸发器布膜器结构合理，布膜均匀稳定，保证了蒸发器的加热面积；具有独创性的二次汽液分离装置，保证了加热后的母液与二次蒸气的快速分离。该套蒸发器运行指标达到：蒸水能力＞150吨／h，蒸发母液浓度NT280g／l，二次汽凝结水90％以上符合中压锅炉用水标准，回水比＞2，汽水比0.28，蒸发水量超过设计指标。该蒸发流程及设备在碳分母液深度蒸发工艺中具有独创性，达到了国际先进水平，指标国际领先。” 　　

      2003年1月，由张家港市化工机械公司全套设计、制造的中铝河南分公司第六蒸发站，5988m2，五效运行，蒸水量100吨／h的大型管式降膜蒸发器组顺利投入生产运行，并很快达到设计指标。 　　

      由该公司设计、制造的中铝山东分公司10870m2，六效运行，蒸水量165吨／h的大型管式降膜蒸发器组亦投入运行。 　　

      中铝中州分公司30万吨选矿拜尔法新建的8100m2、五效运行、蒸水量170吨／h（中州铝六蒸发）的大型管式降膜蒸发器组及配套的700m2采用Monel400特殊材料的强制循环排盐蒸发器全套设备于2003年12月顺利投入生产运行。 　　

      河南义煤（集团）公司氧化铝厂新建的六效2480m2，蒸水量35吨／h的管板结合蒸发器全套设备，于2004年5月顺利投入生产运行。 　　

      中铝山西分公司80万吨氧化铝扩建项目新建二组10350m2、六效运行、蒸水量180吨／h的大型管式降膜蒸发器组，包括二台580m2采用Monel400特殊材料制作的强制循环排盐蒸发器，安装调试基本完成，即将投入生产运行。 　　

      中铝山东分公司改建的4195m2，五效运行，蒸水量75吨／h管式降膜蒸发器组，以及二组3200m2、四效运行，蒸水量66吨／h的新型强制循环蒸发器已于2004年9月先后顺利投入生产运行。 　　

      中铝河南分公司新建的第七蒸发站7600m2、五效运行，蒸水量160吨／h的大型管式降膜蒸发器组已于2004年10月18日顺利投入生产运行，各项技术指标良好。 　　

      很快这项技术在国内很多企业推广应用。至今为止，公司为国内各氧化铝企业新建蒸发站和老式蒸发器的改造，设计、制造了各种不同规格的管式降膜蒸发器和新型强制循环蒸发器共计123台。 　　
      国产化管式降膜蒸发器的技术特点：1、布膜器：布膜器的结构是管式降膜蒸发器的核心技术之一。 　　

      （1）采用了简单、高效的多级流量分配和布膜装置，保证进入每根加热管的流量均衡，并均匀成膜，做到控制好膜的厚度。 　　

      （2）必须保持布膜器内所有流体通道简洁流畅，允许流体中带有一定的固体结晶物质，但不沉淀、不结垢。 　　

      （3）保证溶液进入加热管时液膜流速≥1m／秒，从加热管出来时，流速≥20～50m／秒。

　　（4）布膜器无需任何额外的维护、清洗。 　　

      上述几条在中州分公司第五蒸发站和其他单位蒸发站得到了验证和肯定。 　　

2、加热管：加热管是蒸发器最重要的热负荷元件，直接决定了蒸发器的热效率和使用寿命。 　

      （1）蒸汽采用多通道进入加热室，并设置了公司自行设计的特殊装置，有效避免了高速蒸气流对加热管的冲击。 　　

      （2）对加热管束在管板上的排列方式作了充分的考虑，能使加热蒸汽迅速到达管束的深处，并在加热室内均匀分布，提高蒸汽的加热效率。 　　

      （3）根据国家标准GB151－1999，在加热室内设置了公司自行设计的装置，能有效约束加热管的振动并延长蒸汽停留时间，有利于冷凝、传热。 　　

      （4）自动排放加热室内不凝性气体。 　　

      （5）为了防止加热管振动而被内部构件切割，造成加热管早期损坏，公司对有关部件作了特殊设计，有效防止了这种现象的发生。 　　

      （6）管板上管孔的特殊设计以及独特的液压胀管技术，保证了胀管的紧密性，同时不增加应力。 　　

      （7）用国产20G钢管代替法国进口的TU6C－SC和TU42C钢管作为强碱性介质中的加热元件，实践证明完全可行。必须要经过严格的热处理。 　　

      3、分离室：

      （1）在分离室的设计上，公司掌握了二次蒸汽从碱性介质液面蒸发逸出的最佳参数。

　　（2）特殊的构造能自动消除液面上厚厚的泡沫层，使二次蒸汽从液面上逸出时，夹带量最小。 　　

      （3）对分离室内部构造的特殊设计，可使其在高浓效溶液里析出的结晶固体大部分在分离室内析出，有效避免在加热管内析出后形成管内结垢，影响传热效率。 　　

      4、除沫器：采用了本公司的二级除沫优化设计，使在有限的流动空间里对二次蒸汽进行充分分离和过滤，同时保持其流畅的通道，使二次蒸汽冷凝水十分洁净。 　　

      5、严格的热处理加工程序：凡是用于碱性溶液的蒸发设备，都必须经过严格的热处理，但大型设备的热处理具有相当的难度，而该公司很好地解决了热处理与加工过程的诸多矛盾，最终保证了蒸发器产品的内在质量。 　　

      强制循环排盐蒸发器技术特点： 　　

     1、采用强制循环蒸发器（单效独立运行），将已蒸浓至Nk230～250g／l的部分母液进入该强制循环蒸发器中，并加入适量的碳酸钠晶种后进行超高浓度蒸发至Nk320g／l，利用加入的碳酸钠晶种进行诱导结晶排盐。这种先进的排盐工艺在平果铝已经得到证实。该设备的主要任务不仅仅是取得预定的蒸发量，更主要的是创造一个特定的条件，使溶液在超浓度蒸发的同时，顺利地结晶排盐，同时排出的盐主要是以“无水碳酸钠”为主（约占70％以上）的粗大结晶颗粒，以利于下一步盐的沉降分离和过滤。具体表现在： 　　

      ①必须选取在一定的循环量下，循环管直径与循环量的正确比例，以控制浆液与其中的碳酸钠晶种处于相对稳定的运动速度，将溶液中的碳酸钠成份经过一个循环周期后即很快达到一种“亚稳定”状态，即将结晶析出。 　　

      ②进料隔板、锥形分离器、底部再循环隔离层、顶部的高效除沫装置等，使进入分离室的溶液在其内保持再循环状态。 　　

      ③在该强制循环排盐蒸发器分离室的整体结构上，必须要控制二次蒸汽的逸出速度，并使溶液处在一定的液位上，使溶液达到并维持相对稳定的温度，有利于盐的析出，并形成以“无水碳酸纳”为主的粗大颗粒。 　　

      5上述条件如果控制不好，很有可能使排盐过程不能在该强制循环效果里进行，而是转移到下一步沉降槽中，造成在沉降槽里进行传统的“闪蒸沉降排盐”（得到的是“七水碳酸钠”或“十水碳酸钠”）的微细小颗粒，不利于分离和过滤。 　　

      中州分公司采用蒙乃尔合金制造的700m2国产化强制循环排盐蒸发器后，顺利投入生产运行，受到用户和专家的好评。 　　

      2、在这样高温、高苛性碱浓度条件下，对设备钢材产生的“应力腐蚀”，是一般的碳钢材料和不锈钢材料所不能承受的，必须采用一种特殊的镍基合金———蒙乃尔（Monel400）材料。