随着油田开发规模的日益增大,原油含水率的持续升高,相应含油污水的产出量也与日俱增。我国各油田污水处理站均需要针对油田自身的实际情况,开发高效、经济的污水深度脱盐处理技术。针对油田污水成分复杂和离子浓度大的特点,本文提出应用多效蒸发技术脱盐处理油田污水的工艺方案。探讨油田污水脱盐处理的新思路和新方法,具有节约能源、保护环境、提高企业经济效益的重要现实意义。本文主要工作和结论如下：(1)定性分析了不同形式的多效蒸发流程,建立了完整的多效蒸发系统物理模型和数学模型,应用质量平衡方程和能量平衡方程求解此模型,确定了系统各设计点的工艺参数。(2)根据工艺计算的结果,自行设计制造了多效蒸发脱盐处理实验系统装置。分别对装置中的换热系统、蒸汽发生系统、水循环系统和真空系统进行设计,在保证装置正常运行的前提下,实现其简单化、低能耗的需求。针对装置中的核心设备——蒸发器,详细分析了其在设计中存在的,诸如换热管簇布置、喷淋装置设计和预热器结构优化等关键问题。(3)对系统热力性能进行了实验研究。在设计工况和变工况条件下,测试了多效蒸发系统内的压力、温度和出口流量分布以及进料水流量、温度等因素的改变对系统淡水产量和造水比的影响。对比分析实验值和计算值,二者的变化趋势基本一致,说明建立的多效蒸发脱盐处理实验系统装置和对典型设备的结构设计是合理的。(4)利用化工过程模拟软件Aspen Plus建立针对此实验系统的模拟模型,并对模型进行验证。模型计算的结果与实验结果吻合的较好,说明建立的多效蒸发脱盐实验系统模型是可信的,其可以为后续对实验系统的优化提供一种简单易行的方法。