据统计，2017年全球工业废水处理行业市场规模约为3680亿元，庞大的工业废水处理市场促使众多处理技术得到发展，其中蒸发结晶技术在对工业废水进行深度处理的同时能够回收得到工业生产用的原材料，实现了废水资源化利用。对高效且节能的废水蒸发结晶处理技术进行分析研究，能够带来明显的社会效益和经济效益。

    利用蒸发法处理工业废水，能够实现废水的资源化利用。针对不同类型蒸发器适用范围受限问题，将降膜式蒸发器与强制循环蒸发器联用，提出了机械蒸汽再压缩（MVR）并联双效蒸发结晶系统。首先设计了系统的工艺循环流程并建立数学模型，对该系统及其设备进行质量和能量衡算，并对模型的可行性进行核算。

    随后建立系统性能的㶲分析模型，对常压下质量分数为5%的硫酸钠溶液蒸发结晶进行实例计算，并将其与传统三效蒸发结晶系统进行比较。通过综合能量分析与㶲分析，MVR并联双效蒸发结晶系统的节能程度更大，其效能系数（COP）值为21.4，相同工况下高于传统三效蒸发结晶系统82.2%，而单位能耗仅为传统三效蒸发结晶系统的17.6%；其㶲效率高于传统三效蒸发结晶系统51.5%，㶲损失则低于传统三效蒸发结晶系统24.7%，这表明MVR并联双效蒸发结晶系统热力学完善程度更高，在节能方面有较大的推广应用潜力。

    机械蒸汽再压缩（MVR）技术通过消耗少量电能，最大程度回收利用二次蒸汽的热量，高效且节能，是目前最先进的蒸发浓缩技术之一。单效MVR系统是基于MVR技术的系统中形式最简单的，其在海水淡化领域得到广泛研究与应用，部分研究也针对其他含盐溶液，以硫酸钠溶液为工质对提出的单效MVR降膜蒸发浓缩系统进行了理论研究，在此基础上加以实验验证，与常规单效蒸发系统相比节能节水效果明显；针对高浓度氯化钠溶液提出喷气增焓型单级MVR蒸发结晶系统，研究了系统运行性能，有较高的效能系数（COP）值；Ai 等针对空调行业防冻液（氯化钠溶液）再生处理，经理论与实验分析证明MVR系统与传统单效和三效蒸发系统相比的节能率大幅提高。

    为进一步提高节能效果，将MVR技术与传统多效蒸发工艺相结合的处理系统被提出，将MVR技术与多效蒸发结合进行海水淡化处理，通过计算㶲和热经济学模型分析系统性能，对比得到两效时系统性能最优；在此基础上对降膜蒸发器进行了详细设计并将泵的功耗考虑在内建立同一系统的数学模型，分析了效数对系统性能的影响；提出多效蒸发与MVR技术结合的废碱液回收系统，计算了不同效数下系统的热力性能并与蒸汽动力压缩式（TVR）系统进行对比，MVR系统的理论COP值均高于20；设计了夹套式MVR蒸发浓缩系统，实验表明两台蒸发器在少量补热的情况下同时使用，节能效果十分显著。

    对以MVR技术为支撑的蒸发浓缩系统已经有相当数量的研究，但将浓缩后的结晶过程与蒸发过程作为整体的研究较少，在结合传统闪蒸结晶方面，针对硫酸氨溶液将MVR技术与多效闪蒸结合设计了两效MVR蒸发结晶系统，通过系统模拟及工厂实际数据验证证明其性能比单级MVR系统及三效蒸发系统更好。

    在结合多效蒸发方面，大多研究系统中只涉及一种类型蒸发器，以降膜蒸发器居多，其传热温差较大、蒸汽耗量低，可用于蒸发高浓度溶液，但不适用于易结晶的物料，而强制循环蒸发器可以弥补降膜蒸发器的短板，在借助外力提供动力的条件下适用于盐等其他结晶物质。除蒸发器类型外，蒸发器的连接方式多为串联且目标系统规模较小，并联方式和大规模生产系统鲜少研究；对于采用MVR技术处理工业废水，系统复杂且生产处理规模较大，不同的系统组成和流程也是系统本身的特点。

    能量分析是评价系统性能的基本方法，而在热力学第二定律的基础上进一步发展起来的㶲分析法，能够量化系统或设备不可逆损失的大小，是评价系统节能、热力学完善程度的有力工具。现有对MVR技术进行㶲分析的研究，多集中在可以看作理想溶液的海水等低浓度物料上，对溶质含量较高的实际废水溶液的研究相对较少。