淡水资源问题随着人口的不断增长以及经济社会的快速发展而日益突出,地球上水资源多以海水形式存在,但可供人们利用的淡水资源是少之又少。海水淡化技术能够有效解决淡水资源危机,其通过降低海水盐分以实现淡化目的,增加水资源总量以供人类生产和生活,并可以按需生产,便于节约能源保证供应。此外,海水淡化技术原料来源丰富、技术污染小,占地面积少、出水水质好,能够为人类生产和生活源源不断地提供淡水资源,有着巨大的发展前景。低温多效蒸发海水淡化(LT-MED)的特点是通过真空技术来降低海水和浓缩海水的沸点,保持一定真空度条件下的海水最高蒸发温度不大于70℃,有效减缓了海水蒸发过程中换热设备的结垢以及无机盐腐蚀问题;蒸发过程中操作温度的降低能够有效降低对设备材质的要求;只有首效蒸发器需要提供外加热源,其余各效均通过二次蒸汽的潜热进行循环蒸发,大大减少了工艺投资和能耗。由于结垢风险性低、动力消耗小、热效率高以及可以采用石油化工厂的低温废热或热电厂低品位蒸汽的余热对海水进行加热等优点,因而在工程实践中得到广泛的应用。蒸发操作即为一种能耗较大的分离过程,同时伴有二次蒸汽的生成,所以对蒸发操作中节能优化和有效控制的研究意义较大。在确保末效出口质量达到淡化要求的前提下,控制并加以优化蒸发操作系统,能够降低能耗,有效提高效益。Aspen Plus和gPROMS是化工领域使用较为广泛的流程模拟软件,能够准确有效计算、分析不同工况下低温多效海水淡化系统。运用Aspen Plus流程模拟软件模拟LT-MED系统流程,根据文献给出的实际工程案例的工况参数及操作条件,建立系统稳态模型。以Aspen Plus稳态流程模拟为基础,通过gPROMS软件对LT-MED的动态流程进行模拟并加以控制优化,研究蒸发器持续结垢对系统的影响,并改变随结垢而变化的优化操作条件,保证换热器等设备的裕量以满足长周期的运行,实现优化控制。