文/Ulla Reutner博士

GEA的熱分離技術中心已成功為客戶開發(fā)了許多量身定制的解決方案，涉及蒸餾、濃縮、結晶和干燥等多種熱分離技術

洞見熱分離技術的現狀和未來——當看到一棵歷經數百年歲月洗禮的蒼蒼古樹時，映入眼簾的往往是那簇擁著宏偉樹冠的寬廣而遠伸的繁密枝杈。然而這棵大樹的廣闊根系讓人難以忘懷，當然前提是我們能見其根系。這樣的參天古樹可以完美地用來描繪GEA Group這樣一家由約250家子公司構成的龐大集團公司。其中許多子公司本身就歷史悠久，在集團母公司的羽翼之下，他們仍然保持著自己的發(fā)展動力。如今，熱分離技術領域各種相輔相成的專業(yè)技術和知識都匯聚在GEA Wiegand公司，同時GEA Westfalia Separator公司負責機械分離技術領域。

如果您對GEA集團公司的歷史感到好奇，那么線索就存在于組成公司名稱的縮寫詞GEA當中。工程師Otto Happel senior于1920年在德國黑爾訥創(chuàng)立了Gesellschaft für Entstaubungsanlagen（除塵系統(tǒng)公司），并在這里開發(fā)了熱交換器產品和空氣過濾裝置。GEA從20世紀80年代開始進一步成長發(fā)展，這尤其歸功于為了獲得機械分離和熱分離技術而并購了多家公司，而這些技術仍然是GEA業(yè)務的重要支柱。

但是任何人只要稍微深入了解一下，就仍能找到有關“mg technologies”GEA公司曾以這個名稱存在過的信息，這些信息將幫助你更深入地了解該公司的發(fā)展根源。字母組合MG代表著德語“Metallgesellschaft”（金屬公司），這家公司創(chuàng)立于1881年，總部設在法蘭克福，其創(chuàng)建目的是從事原材料貿易和采礦業(yè)務。在創(chuàng)立后數10年間，統(tǒng)合在“Metallgesellschaft”這個名義下的行業(yè)門類一直在越來越多樣化，包括了與Dynamit Nobel公司開展的化學業(yè)務以及與Lurgi開展的工廠工程業(yè)務。在1990年，集團產生的營業(yè)收入達到31億歐元，擁有員工31 700人左右。但在此時，集團進入艱難時期，于1993年破產，隨后經歷苦難重重的重組過程。那時，“Metallgesellschaft”一方面出售了數以百計的子公司，另一方面通過戰(zhàn)略性并購強化了自身實力。 其中一項并購就是于1999年購入GEA的大多數股份，在此期間，公司放棄了在原材料領域的業(yè)務，并在一年后更名為“mg technologies"。

集團兩大根系合并成為一家系統(tǒng)供應商

2005 年“mg technologies”與如今子公司GEA最終合并組成了GEA 集團，自此之后，GEA集團一直是眾多行業(yè)的系統(tǒng)供應商：從食品行業(yè)到農業(yè)技術領域，從牛奶到加工產品，從飲料、制藥和身體護理產品直至化學品。如今，GEA還為冰球館和滑冰場供應制冷技術，也為列車和大客車供應車輛空調系統(tǒng)。

值得注意的是：盡管2個行業(yè)部門歷經了不少起起伏伏，但在2005年合并組建了GEA 集團之后，融入其中的眾多公司名稱仍得以保留。例如，在分離方面，Westfalia 分離機在1893年發(fā)明了一種手動牛奶離心機，從而奠定了Westfalia分離機的基礎，這家公司自1994年起就加入GEA，現在仍然是集團機械分離技術領域至關重要的支柱之一。丹麥Niro (尼魯）公司也在20世紀90年代經并購加入，當前也仍舊代表著GEA在噴霧干燥領域的專業(yè)知識和技術。

熱分離技術核心競爭力

Wiegand Karlsruhe公司于1984年加入GEA，它的發(fā)展也證明了許多子公司仍可專注培養(yǎng)自己的核心競爭力，穩(wěn)步擴張各自技術分支領域的專業(yè)知識。 綜觀其歷史，現在的GEA Wiegand公司起步于一項1908年獲授的專利， Wilhelm Wiegand本人發(fā)明了一種多級循環(huán)蒸發(fā)器，它將鞣制液濃縮在皮革制備中，節(jié)約能源。

2004年，GEA還通過并購杜伊斯堡的Messo公司拓展了旗下熱分離技術領域。這家工藝工程公司最初由工程師Theo Messing博士和Fred Sowen于1953年創(chuàng)立的，為集團帶來其在結晶技術領域的技術和專業(yè)知識。Messo公司由此補足了Kestner公司結晶技術組合，而Kestner公司自1998年起已成為GEA的組成部分，目前總部設在巴黎附近的伊夫林地區(qū)圣康坦，其創(chuàng)建人于1899年發(fā)明了升膜蒸發(fā)器。

這些如今合并在化學技術事業(yè)部旗下的公司中，許多頻繁應用于化工行業(yè)的重要流程工程方法一直在進一步開發(fā)和細化：例如，降膜蒸發(fā)器或強制循環(huán)蒸發(fā)器、精餾塔和蒸餾塔系統(tǒng)，以及各種連續(xù)結晶器，包括導流筒結晶器（DTB）和強制循環(huán)結晶器。

定制來自GEA的流程工藝解決方案

堅持給每個特定應用選擇最佳解決方案， 這種做事方式為GEA及其員工樹立了非同凡響的杰出聲譽，并一直恪守至今。其基礎在20世紀50年代隨著內部研究和開發(fā)中心的創(chuàng)建就已牢固奠定。在內部設立的實驗室和測試設施協(xié)助之下，與蒸發(fā)、蒸餾、結晶和干燥技術相關的所有難題幾乎都能找到完美的解決方案。根據黏度、要求濃度和結晶粒度、產品敏感度、性能要求或者只是設備占用空間等需求來選擇出最適合的方法。如今，在不同中試裝置上開展的試生產還得到了高精尖軟件仿真的幫助，這些仿真技術也是在GEA作為技術開發(fā)者的數十載經驗積累項目發(fā)展而來的。

能耗優(yōu)化保護環(huán)境

熱分離方法是屬于能源消耗非常高的技術方法，因此開發(fā)工作的重點之一是提高能源消耗。自1908年起，能耗優(yōu)化就貫穿于多級式Wiegand循環(huán)蒸發(fā)器的開發(fā)工作當中，這款蒸發(fā)器采用了設計巧妙的熱耦合工作原理，為實現重大節(jié)能效果做出了貢獻。其中采用了蒸汽再壓縮工藝，即蒸出的水蒸汽被壓縮后，再回送至蒸發(fā)裝置用于加熱用途，這樣就進一步減少了高成本新蒸汽用量，同樣也適用于蒸餾和結晶裝置。

在工業(yè)領域，當液體需要濃縮和結晶等涉及到大量水蒸發(fā)的流程中，對能源的多次利用是經濟有益的。例如，這種情況對于淀粉廠是適用的，因為有些時候淀粉廠的蒸發(fā)率超過了100 t / h。所以節(jié)能潛力相應也較為巨大。許多其他行業(yè)，諸如化工行業(yè)、牛奶加工和速溶咖啡生產也能從中受益。

用于威士忌酒生產的蒸餾裝置也采用了這種機械蒸汽再壓縮專利方法，其積極方面的作用是：如果這些工廠裝置的能耗能夠下降，則也意味著這些工廠裝置的CO2排放量也得到了改善。即使在今天，在設計以熱分離技術為特色的每一種新系統(tǒng)時，優(yōu)化能耗仍然是一項重要的任務。

含蛋白質廢水蒸發(fā)裝置：多效和熱力蒸汽再壓縮設計實現熱回收，帶來優(yōu)異能效

富有成效的業(yè)務轉型

從整個組織的角度來說，2010年進行的重組工作代表著公司業(yè)務方向的巨大轉變。從這一時刻起，集團已經剝離了大面積的業(yè)務，例如大型工廠建設（Lurgi、Lentjes、Zimmer）。當時正好是重新定位其余業(yè)務的好時機，這些業(yè)務完全以設備制造和流程解決方案為中心。這次重新定位創(chuàng)建了5個業(yè)務部門，包括開展分離機和離心機業(yè)務的GEA Mechanical Equipment部門以及開展干燥、濃縮和結晶業(yè)務的GEA Process Engineering部門，重點專注于化工、制藥和食品行業(yè)。與GEA Farm Technologies、GEA Refrigeration Technologies、GEA Heat Exchangers（GEA于2014年剝離）一起，這些部門代表了集團眾多公司的業(yè)務重點。

在19世紀70年代起國外發(fā)達國家鄉(xiāng)村旅游養(yǎng)老就已經開啟，到如今他們已經有了一個較為成熟穩(wěn)定的模式。如愛爾蘭、法國、西班牙、德國、美國等國家，政府把鄉(xiāng)村旅游作為經濟增長、擴大就業(yè)、避免農村人口向城市過度流動的重要手段，在資金、政策上給予大力支持。許多國家和地區(qū)在鄉(xiāng)村旅游發(fā)展的資源保護、產品開發(fā)、管理體系方面，走出了一條成功之路。農產品市場、點心農場、騎馬農場、教學農場、探索農場、狩獵農場、暫住農場和露營農場等九大系列，郊區(qū)農業(yè)旅游也出現多種形式，來構建豐富多樣的鄉(xiāng)村旅游養(yǎng)老模式。

在接下來的幾年，通過一系列撤資和并購，產品組合得到了進一步精簡。而這些行動都抱著一個明顯的意愿，即希望將數量眾多的公司匯聚在GEA大旗之下，形成一個擁有統(tǒng)一架構的集團公司。集團在2015年推動組織合并時采用了OneGEA這樣的口號，并設計了一個聯合網站，方便所有客戶獲取信息和為其提供更好的定位，同時提供標準化的聯系點。如今，集團把現有的業(yè)務整合并入2個部門，即Equipment（設備）與Solutions（解決方案）部門。但是，回顧以往可知，在國家和地區(qū)范圍內將面向客戶的銷售和服務業(yè)務組織到一起，并隨后合并成一個國家級組織，都帶來了影響深遠的積極意義。

在2020年初建立的新事業(yè)部架構之下，GEA客戶繼續(xù)受益于之前強化過的國家級組織架構，并增加提供了一系列的服務項目

OneGEA仍然適用

2020年 初，GEA Group對自身實施了重組。重組方法：“回根溯源。”5大事業(yè)群回歸 至2010年OneGEA計劃實施之前的架構

“OneGEA”還意味著諸如Wiegand、Tuchenhagen、Niro和Westfalia這樣的子品牌則進一步融入背景之中。自2001年起便在GEA Wiegand擔任首席執(zhí)行官的Christopher Braun博士回憶說：“事實上，主品牌們和子品牌們都仍然并存，特別是在化工這樣以工程設計為核心的領域?！北M管如此，同時也有很多客戶歡迎這種協(xié)調統(tǒng)一的對外面貌?！坝行┛蛻粢呀泤挓┝嗽谕豁椖恳c3個不同的GEA旗下公司聯系的麻煩事。一種常聽到的抱怨是：為什么你們的組織安排如此復雜？”

而今天，“GEA”這3個字母仍然處于中央舞臺之上。在網站上，任何有興趣的來訪者都可以找到有關產品或應用的各種信息，而不會在過程中遇見任何諸如GEA Westfalia Separator或GEA Wiegand這樣的法人實體，“OneGEA”的口號仍然適用。

以技術為核心

人們幾乎不可能錯過這樣的事實，集團剛剛經歷了又一輪的重組。2020年初，集團推出了5個以技術為核心的事業(yè)群，每個事業(yè)群下屬最多6個業(yè)務部門。 這些肯定會令人回想起2015年之前的部門劃分，好像回歸到公司發(fā)展的根源。而如今，從事分離業(yè)務的部門仍然可以各個組織當中見到。而機械分離技術以及對應的GEA Westfalia Separator公司都成為Separation& Flow Technologies（分離和流體技術）事業(yè)群的下屬部門，

GEA Wiegand公司及其熱分離技術劃歸到Liquid & Powder Technologies（液體和粉體工藝技術）事業(yè)群之下的Chemical Technologies（化工技術）部門。

Braun對這樣的新架構明顯感到滿意，“這一架構遵循了法定業(yè)務部門原則。這樣的架構可以更好地用關鍵績效指標來反映，而不是OneGEA的功能性架構，而且責任劃分如今也清晰多了?！泵總€事業(yè)群都由3人團隊管理，并由此團隊承擔商業(yè)經營結果責任。對于化工部門所從事的業(yè)務領域來說，除一般技術之外，這一部門還提供了一些面向未來市場的技術，諸如鋰生產或采用可再生原材料實現的生產，這些都會從中受益。對這類新興細分市場新需求做出更靈活、更快速響應的能力將激發(fā)我們的增長潛力。

對客戶有什么影響嗎？Braun相信，這方面的改變不會太大。在那種面向技術的架構當中，分離技術產品清晰劃歸到許多不同的應用領域。而這些技術覆蓋了龐大的應用范圍，從廢氣清潔直至錯流膜過濾，再至離心機。而且絕大多數解決方案目前還不能以現成標準產品的形式提供。舉例來說，當遇到需要通過蒸餾/精餾、蒸發(fā)和結晶實現熱分離時，或者需要采用噴霧干燥機、流化床干燥機或冷凍干燥機進行干燥時，客戶就需要獲得大量的建議。一般來說，（對于新產品或新應用）在一個測試中心進行廣泛的測試是必不可少的。這位首席執(zhí)行官說：“從設計流程來說，我們規(guī)模略小的國家級公司通常也可以從技術中心專家處獲得幫助?！?/p>

服務與行業(yè)知識相結合

Braun還強調了服務業(yè)務的極大重要性?！坝捎谖覀儾扇×巳蛐圆季郑@讓我們能夠成為許多客戶的本地可靠合作伙伴，特別適用于與多個GEA業(yè)務部門打交道的組件供應商?！钡?，他也看到化工技術業(yè)務單位的情況略有不同，也由此帶來了熱分離技術領域的稍微不同。這些定制產品包括了由第三方制造商供貨的旋轉機械設備，即泵機或閥門。而蒸發(fā)器本身幾乎不會出現任何磨損現象。Braun解釋說：“我們所提供的服務也專門延伸到了舊裝置的擴建或能耗優(yōu)化領域?！?/p>

他相信這是又一個令人感興趣的業(yè)務領域，但他也將其視為一種非常具有周期性的領域，而且這種業(yè)務經常由地區(qū)立法活動所決定。

Braun解釋道：“例如，當污染排放法規(guī)收緊時，我們的排放控制業(yè)務總是能夠帶來收益。平常，沒人想要為更清潔的空氣支付成本。然而只有當經營活動受法律限制時，諸如水泥廠或鋼鐵廠才會投資購置GEA Bischoff生產的靜電除塵器，或者化工行業(yè)才會投資購買GEA Wiegand生產的氣體洗滌器來吸附有害氣體?！倍@一業(yè)務領域是又一個需要深入咨詢要求的領域，其成果體現為對客戶和手頭任務都適用的解決方案。

在這個過程中，特別是工程師要一直學習新事物。如果某位客戶與測試中心接洽要求試驗其初始產品以及一些有關流程步驟的特定概念設計，則將在實驗室和技術中心展開測試，以確定客戶的概念設計是否能夠實施以及在什么樣的邊界條件下可以實施。Braun直率地說：“但是一對一式的實施方式也并不總是能夠達成。”特別是，結晶過程經常會遇到一些困難，這個過程中的疊加化學反應經常阻礙著流程步驟的實現。“盡管如此，我們經常向客戶建議采取某種定制替代方案，其中也許涉及到晶粒尺寸或最終產品目標純度的調整。然后，由客戶衡量這種變化是否仍能符合其商業(yè)規(guī)劃?！?/p>

由化工技術業(yè)務部門管理的鋰加工部門面對著未來最有希望和利潤最豐厚的市場。其中也運用了來自GEA的蒸發(fā)、結晶和干燥技術

鋰回收領域面臨挑戰(zhàn)

對于鋰產品來說，經常遇到不同鋰礦之間礦物成份有所不同的情況。盡管有這樣的偏差，但最終產品仍然要求是純碳酸鋰或純氫氧化鋰，所以澳大利亞工廠與南美工廠絕對不可能提供完全一致的工藝條件。這里的挑戰(zhàn)在于針對每一座新工廠都要調整適應各項必要的蒸發(fā)、結晶和干燥技術，并對其進行精調以達到最高能效。Braun相信，未來在開發(fā)蓄電池回收利用流程時所要求的靈活性甚至還要更高。優(yōu)化能耗也在流程中具有不可思議的重要性。Braun表示：“盡管遭遇了這些挑戰(zhàn)，或者實際上正因為所有這些挑戰(zhàn)，我看到在未來我們將在這些領域成為重要的參與者。因為我們具有協(xié)調這些流程的能力。而且我們一直在通過每一項新設計方案持續(xù)學習著?！?/p>

但是，在諸如熱分離技術這些高度復雜的技術領域，他也深知：“創(chuàng)新不是你能強迫的。相反，對我們而言，不斷改進和適應新的邊際條件代表著創(chuàng)新的潛力?！?/p>

但是對于用戶來說，這些可以帶來明顯的提升。例如，對于制藥應用領域的新一代分離器而言，GEA Flexchange 分離機就帶來了明顯提升。通過該系統(tǒng)，在無需進行繁復結構改變的條件下，一體化直接驅動裝置上的傳動滾筒就可以更換了。作為熱分離技術領域的一項創(chuàng)新實例，噴霧干燥吸收（SDA）就成為發(fā)電廠和垃圾燃燒廠的一項高性價比煙氣凈化技術。

擁有資源節(jié)約技能

對于適應和發(fā)展現有的技術需要進一步創(chuàng)新。GEA的口號是”engineering for a better world"，這在從化石燃料向可再生能源的過渡中顯得尤為貼切。當涉及從廢水和廢氣當中回收各種可回收物質以及正在開發(fā)的致力于保持水和空氣清潔的生產流程時，GEA的技術也在發(fā)揮重要作用，特別是機械分離和熱分離技術。GEA所提供的靈活性、工程設計競爭力以及多樣化的技術組合都是迎接未來市場挑戰(zhàn)的基石。