蒸发是氧化铝生产过程中的一个关键工序,利用蒸发器等换热设备将高温高压蒸汽的热量传递给料液,蒸发物料中多余的水分,提高物料的苛性比浓度,使母液达到循环利用的工艺要求。在实际生产过程中受入口参数变化的影响,出口料液浓度具有波动性,现场取样化验分析的滞后会造成过程操作调节延迟,使得蒸发过程优化控制困难,导致蒸汽消耗量增加。因此,研究蒸发过程动态数学模型具有重要的现实意义。本文以氧化铝生产四效逆流降膜蒸发过程为研究对象,在深入研究氧化铝生产蒸发过程工艺机理的基础上,建立了基于物料平衡、热量平衡和相平衡原理的蒸发过程动态数学模型,将蒸发器出口料液浓度与进口料液和蒸汽流量之间的关系采用动态方程的形式来描述,并分析了蒸发系统的物性参数。针对氧化铝生产蒸发过程的长流程、大惯性,多重滞后性和流程复杂性以及参数的时变性,结合工业现场实际操作情况,分析并确定了模型的控制目标、调节量和状态变量,建立了氧化铝生产蒸发过程的多重时滞动态数学模型。提出了一种自适应Runge-Kutta算法,求解动态数学模型获得蒸发单元出口料液浓度。利用氧化铝生产蒸发过程现场实测数据对动态模型进行了仿真验证,分别比较了各蒸发单元和蒸发过程出口料液浓度和实测值,结果表明模型能够很好地反映氧化铝蒸发生产过程,为优化控制系统的设计创造了条件。