Eisenmann
-- 经济、环保及可持续解决方案
文： Dr. Halbartschlager
众所周知，中国正面临严峻的空气污染问题，可持续地减少空气污染已成为中国政府的一大主要目标，对此，各地政府相继颁布了《挥发性有机化合物排放标准》。
具体的排放标准因各省情况而异，一般而言，污染越严重的地区，排放量限制越严厉。除挥发性有机化合物浓度限值外，标准还规定了每小时挥发性有机化合物排放量限值（kg/h），这意味着如果废气排放量大，折算挥发性有机化合物的浓度（mg/m3）甚至可能低于排放标准规定的限值。
因此，艾森曼强烈建议，要实现挥发性有机化合物零排放，应从关注传统的“末端治理技术”的观念转变到关注 “生产和环境保护相结合”的理念中来。从长期来看，这对寻求生态和经济的可持续平衡大有助益。详见图1。
但问题在于：要如何实现？我们知道：
有效性×效率=超效益
因此，我们必须改变生产模式，引进新技术，大幅降低资源能耗；同时，采用新回收方法，减少废料、避免浪费并且减少废气排放，最终达到生产和环境保护和谐发展。
艾森曼在环保技术方面拥有丰富的专业知识以及工程能力，根据多年的实践经验，我们认为，避免或降低挥发性有机化合物排放时，必须考虑以下内容：
- 确认是否可用粉末涂料替代液体涂料
- 使用水性涂料替代溶剂型涂料
- 使用高固体分型涂料
- 安装高效喷涂应用系统（E-static等），提高效率，减少过喷
- 在喷漆室区域集成空气循环系统，降低需处理废气量
下文通过两个示例说明如何将上述理论方法应用到实践中。
案列一：汽车零部件供应商
背景：10%至20%零部件需经过数次喷漆方可满足质量要求，因此，客户要求在现有锌系磷化前处理工艺后建两条配有悬挂式输送机的涂漆生产线。
然而，这个方案有一些弊端，比如一台固化炉在绝大多数时候将处于备用状态，这会导致能源浪费和高排放量等问题。此外，两间喷漆室还将增加需处理的废气量。
经过多次讨论，艾森曼提出了用一条积放链输送机 (P+F)的多功能喷漆线的“超效益”方案，不仅满足客户的要求，同时还兼具以下优点：
- 便于将来产能升级、重新布局及新增储存区域
- 减少占地面积
- 相比客户要求的方案，零件必须手动从一个悬挂式输送机转挂至另一个悬挂式输送机，艾森曼所提供的方案，在整个喷漆过程中，只在上件时触碰一次零件，提升喷漆零件的质量（特别在使用水性涂料时）
- 只需一台油漆固化炉，大大降低能源消耗，从而显著降低运作成本
- 降低二氧化碳排放，节能环保
- 减少维护成本
- 喷漆线配备废气净化装置带吸附转轮(ADW)和直燃式焚烧炉(TO)（见图2），降低废气排放量，同时降低一次能源（天然气）消耗，减少二氧化碳排放量，提高处理效率
- 直燃式焚烧炉的余热可用于加热烘干炉（水分烘干炉和固化炉）
- 热回收意味着低能耗，并降低碳排放量
- 在吸附转轮处理前无需进行废气除湿，因此，喷漆室过喷干式分离系统的废气处理运营成本低于湿式分离系统。
通过吸附工艺（ADW=吸附转轮）沸石材料处理，去除喷漆室废气中的挥发性有机化合物。直燃式焚烧炉产生的高温清洁热气体通过热交换器与冷空气换热，生成脱附热风。脱附而来的高浓度废气将被送去直燃式焚烧炉焚烧（见图2）。这股高温废气还将由直燃式焚烧炉 内置的换热器二次热交换升温，以节约能量。
案列二：汽车涂装车间
背景：根据地方环保局要求，在新建汽车涂装车间中，必须使用吸附转轮（浓缩器）和直燃式焚烧炉处理喷漆室排放的废气，其中吸附工艺和直燃式焚烧炉的去除率应分别大于90%和97%。
满足直燃式焚烧炉的去除率要求并非难事。艾森曼直燃式焚烧炉的去除率高达99%以上。
下文艾森曼将比较两种不同要求（系统总去除率90% v.s. 95%）各自的经济和生态影响。
在设计中，艾森曼已考虑将涂装车间中手工区的废气再利用，将其通过“串联系统”送至机器人区。这将使需处理的废气量降低约65%。此举另一好处在于：在吸附转轮处理前，挥发性有机化合物浓度（参见图3）已升高，从而降低最终处理挥发性有机化合物的能耗。
在设计吸附转轮时，我们关注的是处理后的废气挥发性有机化合物浓度不超过当地政府机构设定的限值。
假设喷漆室废气去除率为95%，这表示：当进气浓度为270mgVOC/m³时，经吸附转轮处理后，挥发性有机化合物浓度必须降至13mgVOC/m³以下。而地方环保局规定的浓度为27mgVOC/m³（相当于90%去除率）。如此一来，首先必须扩充吸附工艺的配置并扩大直燃式焚烧炉的规模（用于焚烧解吸空气），从而提高投资成本。
其次，由于所需天然气量增大，运营成本也显著升高。因此，涂装车间二氧化碳排放量也将成比例增加。
图4是艾森曼方案与客户要求95%除去效率的对比图，同时满足当地挥发性有机化合物排放标准。
如图4所示，在艾森曼提议方案中，天然气消耗每年节省量约为350,000 Nm³，相当于每年节省1,500,000元人民币。相应的，二氧化碳的排放量也将降低约92%。
不仅满足地方挥发性有机化合物限值，而且达到客户要求的喷漆室废气去除达到95%。
艾森曼始终专注于提供最环保、最经济的解决方案，在满足国家和地方排放标准的同时，最大限度降低客户的运营成本。
比较上述结论，艾森曼推荐的90%去除率方案适中，更环保、更经济。
