年产20万吨啤酒厂设计初稿
更新时间:2024-05-04 07:24:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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毕业设计:年产20万吨啤酒厂设计
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摘 要 随着我国改革开放的不断深入,在当前国民经济稳定快速发展的形势
下,人民消费水平不断提高,为中国啤酒行业的发展创造了一个良好环境。本论文设计主要是对中国的啤酒行业进行了调查和分析,确定了项目的选址、设计和实施方案。新建项目是一个产能20万吨的啤酒项目可以直接扩大啤酒企业原有的市场,有利于开发新市场,解决啤酒企业的发展需求。本设计包括可行性报告,工厂设计,主要生产车间的平面布置图,全厂的平面布置图。
关键词 啤酒 新建项目 工厂设计 平面布置图
Abstract: With the constant deepening of China's reform and opening up, steady and rapid development in the current economic situation, people's consumption has improved continuously, the development of China's beer industry has created a favorable environment. In this paper, designed mainly conducted a survey and analysis of China's beer industry to determine the project's site, design and implementation of programs. New project is a capacity of 200,000 tons of beer, beer companies to expand the project can be directly established markets are conducive to the development of new markets, solve the beer business development needs. The design includes feasibility studies, plant design, the main production plant layout diagram, the whole plant layout diagram.
Keyword: Beer New project Factory design Layout diagram
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目录
1前 言 .......................................................................................................................... 6 2可行性报告 ................................................................................................................... 7
2.1项目总论 ............................................................................................................. 7
2.1.1项目背景.................................................................................................... 7 2.1.2项目名称.................................................................................................... 8 2.1.3项目拟建地点............................................................................................. 8 2.1.4投资的必要性............................................................................................. 8 2.2研究工作依据和范围 ............................................................................................ 9
2.2.1研究工作依据............................................................................................. 9 2.2.2研究工作范围............................................................................................. 9 2.2.3研究工作结论............................................................................................. 9 2.3项目需求预测和拟建规模 ................................................................................... 10 2.3.1国内外需求情况的预测............................................................................. 10 2.3.2产品方案和建设规模 ................................................................................ 10 2.4设计方案 ........................................................................................................... 12
2.4.1项目组成.................................................................................................. 12 2.4.2生产技术方案........................................................................................... 12 2.4.3公用辅助设施与交通运输方式 .................................................................. 12 2.5工厂的组织管理系统 .......................................................................................... 15 2.6投资结构 ........................................................................................................... 16 2.7社会及经济效果评估 .......................................................................................... 16 3绪论 ............................................................................................................................ 16
3.1.1项目产品市场供求现状及前景分析 ........................................................... 16
3.1.2项目产品的市场竞争优势分析 .................................................................. 17 3.2设计的指导思想 ................................................................................................. 17 3.3设计的范围 ........................................................................................................ 17 3.4产品方案、规模及销售方向 ............................................................................... 18 4厂址的选择及企业结构 ................................................................................................ 18
4.1厂址的选择 ........................................................................................................ 18
4.1.1厂址的确定 .............................................................................................. 18
4.1.2厂区所在地气候、水文等条件 .................................................................. 19 4.1.3全厂设置.................................................................................................. 19 4.2企业组织、劳动定员及人员培训 ........................................................................ 20
4.2.1企业组织.................................................................................................. 20 4.2.2企业总架构 .............................................................................................. 20 4.2.3劳动定员.................................................................................................. 21 4.2.4定员设计.................................................................................................. 23
5啤酒厂的工艺设计 ....................................................................................................... 24
5.1产品方案及主要产品的工艺流程 ........................................................................ 24
5.1.1产品方案的确定 ....................................................................................... 24
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5.1.2市场调查.................................................................................................. 24 5.2主要产品 ........................................................................................................... 25
5.2.1啤酒酿造工艺流程.................................................................................... 25 5.2.2生产的工艺要点 ....................................................................................... 26 5.3检验规则 ........................................................................................................... 28 5.4标签、包装、运输及贮存 ................................................................................... 29
5.4.1标签......................................................................................................... 29
5.4.2包装......................................................................................................... 29 5.4.3包装材料应清洁、干燥、无毒、无异味、符合食品卫生要求..................... 29 5.4.4包装要完整,无破损现象 ......................................................................... 29 5.4.5其他规格要求按商业合同办理 .................................................................. 29 5.4.6运输......................................................................................................... 29 5.5主要产品的物料衡算 .......................................................................................... 29
5.5.1工艺技术指标及基础数据 ......................................................................... 29 5.5.2物料衡算.................................................................................................. 30 5.6设备生产能力的计算及选型 ............................................................................... 34 5.6.1设备选型的原则 ....................................................................................... 34 5.6.2主要设备的选型计算 ................................................................................ 35 5.7车间用水、汽、电用量的衡算 ............................................................................ 42
5.7.1车间耗热的计算 ..................................................................................... 42 5.7.2啤酒厂发酵车间的耗冷量衡算 .................................................................. 47
6辅助部门 ..................................................................................................................... 50
6.1化验室 ............................................................................................................... 50
6.1.1化验室的职能........................................................................................... 50 6.1.2化验室的任务和组成 ................................................................................ 50
6.2仓库 .................................................................................................................. 50
6.2.1食品仓库设置的特点 ................................................................................ 51 6.2.2仓库面积的确定 ....................................................................................... 51 6.3工厂运输 ........................................................................................................... 51
6.3.1厂外运输.................................................................................................. 51
6.3.2厂内运输.................................................................................................. 51 6.3.3车间运输.................................................................................................. 52 6.4污水处理 ........................................................................................................... 52
6.4.1食品工业废水中包含的主要污染物 ........................................................... 52
6.4.2食品工业废水的主要特点 ......................................................................... 53 6.4.3污水处理.................................................................................................. 53 6.5锅炉房 ............................................................................................................... 54 6.6供电 .................................................................................................................. 54 7全厂性的生活设施 ....................................................................................................... 54
7.1行政办公楼 ........................................................................................................ 55 7.2饭堂 .................................................................................................................. 55 7.3更衣室 ............................................................................................................... 55 8技术经济分析 .............................................................................................................. 56
8.1投资估算 ........................................................................................................... 56
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8.1.1固定资产.................................................................................................. 56
8.2成本估算 ........................................................................................................... 56 9结 论 .......................................................................................................................... 59 参考文献........................................................................................................................ 60 致 谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
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1前 言
随着我国改革开放的不断深入,在当前国民经济稳定快速发展的形势下,人民消费水平不断提高,为中国啤酒行业的发展创造了一个良好环境。2008年1—12月份啤酒总产量4103.09万千升,同比增长5.46%。主营业务收入1052.60亿元,同比增长16.43%。啤酒税金总额142.11亿元,同比增长4.02%,啤酒实现利润5.5.01亿元。外资并购持续高涨,内资强强联合成效显著;装备国产化进程加快,企业管理模式逐步与国际接轨。
经过几十年的努力,和啤酒行业一样,相关产业的技术水平不断提高,采用国际先进技术成效显著,推动了啤酒装备的国产化。2004年新建厂或扩建的啤酒企业,基本上采用了国产装备。国产设备性能与国际先进水平差距缩小,尤其是国产贴标机实现了创新突破,几家设备制造厂先后推出了结构不一、有知识产权的商标机,性能良好,外形美观,可供啤酒厂选择,打破了多年以来中国啤酒包装线要进口商标机配套的局面。国产装备水平的提高及价格优势,使啤酒装备国产化步伐加快,有利于技术改造中成本降低和零配件更换。
啤酒产品结构从单一口味向多口味、特殊口味需求转化。高档啤酒不应只在包装、价格方面更新,更加注重品质、口味的创新,引领个性化消费时代。功能性、保健、绿色概念风行。高档啤酒增加了营养、保健功能乃致情感、精神和文化内涵。纯生、纯鲜、冰啤、暖啤、黑啤、干啤、保健啤风行高端市场。
2009年前4个月,广东的啤酒产量为756226.99 万千升,今年首季广东啤酒产销量同比下滑超过15%。而后几个月之后,这个数据同比与去年持平,在接下来会更加趋好,这充分说明了广东啤酒业正走出“寒冬”。其中多个啤酒企业转变策略,不约而同地瞄准了高端消费市场。华润雪花啤酒(广东)有限公司2008年的产量达到了20万千升,在2009年产能将增加8万千升,达28万千升。中国啤酒年销量已突破3500万吨,成为全球最大的啤酒市场。这一市场的规模目前正以每年6%至7%的速度在扩大。
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目前华南市场已经形成青岛、华润、燕京与珠江四大啤酒巨头对决混战的局势,同时夹杂着深圳金威、广东生力、肇庆蓝带、惠州嘉士佰、桂林漓泉、南宁万力、福建惠泉、雪津等众多强势品牌的市场对决。统计显示,目前珠江啤酒在广东市场占据领导地位,其他品牌也有一定的市场占有率,如深圳金威、肇庆蓝带、广州生力、惠州嘉士佰、珠海海珠、顺德龙啤、揭阳加丹等。
2可行性报告
2.1项目总论
2.1.1项目背景
国内啤酒业整合步伐明显加速,啤酒不像白酒要卖文化和历史,啤酒就像食品、饮料,消费者很容易接受新兴的品牌。啤酒的利润小,所以要规模效应,同时啤酒要新鲜,要保持运输,而通过建新啤酒厂和兼并来满足异地生产,可以保证成本和品质。2008年中国啤酒销量已连续七年位列全球第一,但国内啤酒的吨酒盈利能力只是国外的十分之一。产业升级不够、竞争过于惨烈及营销费用过高等是行业面临的主要问题。国内啤酒市场的空间巨大是不言而喻,啤酒消费仍有较大空间。当前中国啤酒行业,具有以下几个主要特征和趋势:啤酒业处于成长阶段后期,市场容量尚未充分挖掘;啤酒品牌区域化特征明显,啤酒业的全球化程度较低;生产产量将进一步增长;行业整合进程进一步加快;企业体制向股份制发展;企业规模两极分化;生产能力和经济效益不对等;更加注重装备和质量;市场竞争白热化。中国啤酒市
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场幅员辽阔,为企业发展多元化提供了基础。由于啤酒业的区域性割据特点,收购、兼并、新建啤酒厂成为是各大有实力的啤酒企业开拓新市场的最佳途径。由于在于其市场空间和发展潜力,啤酒行业获得投资资本青睐。
2.1.2项目名称
年产20万吨啤酒厂设计
2.1.3项目拟建地点
江门市新会区古井镇临港工业区。 土地类型:工业性用地 来源方式:企业购买 占地面积:31300m2
2.1.4投资的必要性
对于啤酒行业来说,在一定程度上以规模为导向的成本结构决定着企业的盈利与发展。通货膨胀,成本上升使得区域中小啤酒企业面临巨大的生存压力。啤酒业主要成本在于原料以及运输成本。有统计数据显示,在2007采购年度,国外进口大麦价格约在170-200美元/吨,到了2008采购年度,价格已涨到516美元/吨。而啤酒花涨幅更大,直接从1万多元/吨,涨到了10万元/吨。而运输成本的直线上升直接影响了众多中小啤酒企业的销售半径,也使得大中型啤酒不得不改变营销战略,实施并购或建厂,以降低运营成本。对于啤酒行业来说,在一定程度上以规模为导向的成本结构决定着企业的盈利与发展。随着市场的不断开发和扩大,提高生产能力才可以满足日益增长的市场需求,在广东省还有相当多的农村地区是啤酒的空白市场。如果不及时扩大产能,占领市场,大好机会将被让给竞争对手。啤酒易碎、运输成本高、产品存在新鲜度问题,所以啤酒厂的最佳规模是年产20
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万吨。因此,新建一个产能20万吨的啤酒项目可以直接扩大啤酒企业原有的市场,有利于开发新市场,解决啤酒企业的发展需求。
2.2研究工作依据和范围
2.2.1研究工作依据
(1)食品工厂设计与环境保护 (2)当前市场发展形式 (3)业内的市场调查
2.2.2研究工作范围
本设计是以啤酒生产车间为主的工艺设计,其中包括厂址的确定,产品方案的确定,主要产品的工艺流程,设备的选型,生产车间的水电汽的衡算,车间平面布置,辅助部门的设计,全厂总平面图的设计,和技术经济分析。
2.2.3研究工作结论
本设计是年产20万吨的啤酒工厂设计。本设计注重经济效益,力求做到少投多产出,并结合实际情况,贯彻多种经营利用的方针,尽量采用国内外较先进且成熟的工艺设备及技术,提高技术水平。本设计本着为人民提供绿色、健康、营养的食品,符合国民经济发展的需要,符合科学技术发展的方向。努力做到技术上先进,经济上合理。
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2.3项目需求预测和拟建规模
2.3.1国内外需求情况的预测
中国啤酒年销量已突破3500万吨,成为全球最大的啤酒市场。这一市场的规模目前正以每年6%至7%的速度在扩大。在消费量上啤酒约占我国酒类消费的90%左右,是大众消费品的典型代表。全球总消费量增长5.6%,达1.7551亿千升。人均消费量看,捷克达144.9升,连续15年排名第一。日本为49.2升,排名第38位。中国为28.9升,排名第55位。2009年城市化率将达到47.2%,未来10年左右至少达到55%—60%。按此水平重新计算食品饮料市场增长空间,同时再考虑到人口基数的增长,那么很显然食品饮料行业未来市场容量增长空间巨大。
2.3.2产品方案和建设规模 (1)产品方案
本设计根据消费层次将产品划分为四个产品线,分别为高档啤酒:11°精制500ml、11°精制330ml、10°精制纯生330ml;中高档啤酒:11°纯生500ml、11°纯生640ml;中档啤酒:10°清爽500ml、10°清爽640ml、11°清爽易拉罐;低档啤酒:11°绿爽500ml、11°绿爽640ml。 (2)基础数据
新建啤酒厂总产能为20万千升/年,加工基地20亩。
全年生产天数:全年12个月,每月4.25周,糖化生产6.5天/周;发酵周期20天,包装生产5天/周。
产品的发酵周期均为18天,生产周期21天。峰值月产成品啤酒量2万KL。 生产高峰期日包装啤酒能力可达到1000KL;加工清酒1600KL;日产热麦汁720KL。
高浓稀释比:平均稀释比为25%。考虑80%的产品采用高浓稀释工艺,实际
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稀释比为25%-30%。 (3)建厂条件及厂址方案
江门市新会区古井镇临港工业区,古井镇位于新会区南端,急洲湖东岸,面积113.2平方公里,人口4.32万人,是新会区的著名侨乡。2004年全镇工农业总产值26.02亿元,增长25.4%;规模以上工业总产值16.49亿同比增长36.08%;镇财政一般预算收入1240万元,增长23.33%。农村人均收入6084元,增长7.5%。
古井镇靠近银洲湖出海口,毗邻珠海和港澳,是珠三角西部县市进出珠海和澳门的主要通道,区位优势较为突出。银洲湖深水航道贯通全境,有19.2公里的湖岸线和优良的建港条件,镇域北面是潭江流域与西江流域交汇的劳龙虎水道。全镇规划建设3个重要港区,是珠三角西部外通远洋、内联珠三角腹、实施沿海联运的广东西部沿海高速公路为交通主干道、连接新中高速、京珠高速和港珠澳大桥,构筑成连接港澳和珠三角各地的发达的公路交通网络。规划建设中的广珠铁路在古井镇设有货运站,为大宗货物的物流提供铁路运输保障,镇内通讯发达,移动通信、互联网和各种数据通信设施完善,镇内能源供应充足。设有110KV变电站,并规划建设220KV石化基地站,是银洲湖东岸的重要能源枢纽。政府招商引资,对工业发展有大力的支持。
(5)厂址比较与选择意见
选择建厂地区,除须行业布局、国土开发整治规划外,还应考虑资源、区域地质、交通运输和环境保护等四要素。其原则是:自然条件适合于项目的特定生产需要和排放要求;合理地靠近原料和市场;具有良好的投资环境和公共政策;运输条件优越;有可供利用的社会基础设施和协作条件;土地使用有优惠条件,可不占或少占良田,地质条件符合要求。在作方案比选时,应着重论证所选地区在行业政策上的正确性、技术上的可行性和经济上的合理性。江门市新会区古井镇临港工业区是珠三角西部县市进出珠海和澳门的主要通道,区位优势较为突出。符合当地发展需求,政策上也给予一定的优惠,产业辐射珠三角、港澳地区,使企业能够更好地发挥自身的优势。
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2.4设计方案
2.4.1项目组成
本项目的构成范围包括:生产车间、辅助车间、动力设施、给水、排水设施,全厂性设施等组成。
生产车间:制麦车间、糖化车间、发酵车间 。
辅助车间:原料预处理车间、过滤车间、灌装车间、仓库。 动力设施:变电所、锅炉房、冷冻机房。 给水设施:水池、冷却塔等。
全厂性设施:办公室、食堂、医务室、浴室、厕所、车棚、围墙、大门、传达室、绿化区。
2.4.2生产技术方案
(1)麦芽制造工艺流程:浸麦、发芽、干燥,流程如下: 原料(大麦)进→浸渍→发芽→干燥→除根→→ (2)啤酒酿造工艺流程:
糖化用水 洗糟用水 酒花 充氧 酵母 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 原料(麦芽、大米)→粉碎→糖化→麦汁过滤→麦汁煮沸→麦汁冷却→发酵→啤酒过滤→除菌灌装→贴标→装箱
2.4.3公用辅助设施与交通运输方式
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(1)公用辅助设施
本设计根据年产量、产品的工艺设计及工程规模等情况,设置了仓库、化验室、原料立仓、原料处理间、变配电冷冻站、气体站、水处理及锅炉等 (2)交通运输方式
本食品厂的厂外运输方式主要为汽车运输为主,由运输公司承包运输。厂内运输以推车及电瓶车为主。
(3)全厂总平面布置方案的初步选择和土建工程量估算
本设计是新建厂设计,在满足工艺条件下,尽量布置得紧凑合理、整齐美观,并力求节约用地,节约基建投资,节约劳动力和建筑材料,同时又兼顾食品工厂卫生要求。
1、全厂占地面积共31300 m2,呈长方形状。
2、全厂生产去和生活区分开。生产去不知在靠近厂外公路一侧,以方便原料及产品的运输;而生活区则分布在厂区东边,环境清静,适宜生活及办公只用。 3、生产车间主要采用单层结构,主要车间及建筑物大都采用南北朝向,保证阳光充足,通风良好。
4、厂区布置在设计时留有一定的发展余地,以备工厂扩大生产或作其他用途只用。
5、全厂在设计时留有一定的绿化面积,种植一些吸尘的常绿植物,使整个厂区得到绿化、美化、净化。 6. 环境保护
6.1 啤酒生产通常以大麦和大米为原料,以啤酒花和酵母菌,经较长时间的发酵酿造而成,其生产工艺流程主要分为六个工段,即粉碎、糖化、麦汁冷却、发酵、过滤和灌装。每个工段都有以废水为主的废弃物产生,污染源主要有废麦槽、废酵母、热冷蛋白凝固体物、废硅藻土等固、液混合物及排渣水、排槽水、洗槽水、废酒花、洗酵母水、洗瓶水、酒头排放杀茵废水和各种洗涤水等,具有有机物浓度高、流量大和污染区域广等特点,如不处理直接排放将直接污染地表水和地下水。新建啤酒厂在防治污染中采取污染
源控制、强化技术改革和末端治理相结合的综合治理措施,实施清洁生产工艺,不但要求达标排放,而且要实现回收了资源,使资源得到循环利用。 6.2 环境保护与治理措施
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(1)整治方案 1、污染源控制与治理
①污染源控制;②末端治理相结合的综合治理措施。 2、实施清洁生产和循环经济工程 ①清洁生产;②研发新型环保技术。 (2)主要技术措施
1、二氧化碳回收体系:啤酒发酵属厌氧发酵,每1 吨啤酒产生20kg 二氧化碳,可回收用于本厂或向外销售(制造碳酸饲料等)。因此,利用二氧化碳回收系统,把啤酒发酵过程中产生的二氧化碳回收用于生产。
2、二氧化硫综合治理:利用二氧化硫与碱中和的原理,将灌装车间废碱液回收后,用于烟气脱硫系统的脱硫和调节污水站污水酸碱度。
3、酵母菌和麦槽生产饲料:在传统啤酒生产流程中,主发酵的剩余酵母,质量比较好,可经干燥,制成酵母粉或制成酵母浸膏;也可以酵母为原料,提取酶、核酸及核苷酸等物质,其回收可产生十分可观的效益。
4、固体废物回收利用:硅藻土用作啤酒助滤剂,废硅藻土含有大量酵母和其他有机物,冷热凝固物有大量蛋白凝固体物,将其混合加工作饲料可大大减少废水中的污染物质。灌装工段每天回收大量废酒瓶,洗涤酒瓶的废水中含有一定纸浆,纸浆水增加了废水的排污负荷。在洗涤车间排污口设置筛网,经筛网过滤将大部分纸张滤出晒干用于造纸,废液汇入总排水管道集中治理。
5、改建排水管网,节水和减污并举:在啤酒生产流程中,采用逆流浸渍工艺, 在浸渍工段可以节省1.6~3.0m3 的水.另外,洗瓶机终洗水未受污染,可用于洗瓶机初洗瓶子和冲洗地面,也可以节省2.0m3 的水。仅此两项技术改建,就可以节省用水量3.6~5 m3。
6、污水站治理体系:啤酒厂工业废水主要含糖类、醇类、氨基酸、醇、维生素、酵母菌、啤酒花、纤维素、麦槽等有机物,其CODcr和BOD5、碱度和SS 的含量均较高,有毒物质少。啤酒厂工业废水主要成份为有机物, 其他物质较少,基本不含有毒物质,回收利用价值高。如果不回收,直接排入水体,即污染环境,又浪费资源。
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6.3根据国家有关法律法规,开展的环境影响评估工作及审批情况等
1、本项目生产过程中除产生少量废水外,无其他污染,不会对环境造成大的影响。
2、生产过程中产生的少量废水,经污水处理设备净化后,可循环利用。 3、生产过程中产生的所有废物经过再次加工,可成为再生资源,不对环境产生污染。
4、经环保部门评估,该项目符合环保要求,项目切实可行,同意新建本项目。
2.5工厂的组织管理系统
厂长
人力资源部生产部采购部财务部 行政部 设备部 技术品控部 仓储部 动力车间 酿造车间 15
2.6投资结构
项目总投资32214.6万元,其中固定资产建设合计投资21693.2万元,流动资金投入10521.4万元。
2.7社会及经济效果评估
项目实施后,企业年平均投资利润率8.6%,年销售总额达3.5亿,增加税收3850万元。企业主要依靠内部调整来降低成本、提高利润,发展循环经济节能降耗是塑造企业竞争力的主动力。麦槽是啤酒生产的最大副产物,据统计,20 万吨啤酒,年产麦槽3万吨,可生产12500吨干饲料,带动周边养殖产业的发展。企业提高产量同时可提供就也岗位260个,企业效益和社会效益实现了双丰收。
3绪论
3.1.1项目产品市场供求现状及前景分析 行业分析:
当前行业发展趋势的分析。中国啤酒年销量已突破3500万吨,成为全球最大的啤酒市场。这一市场的规模目前正以每年6%至7%的速度在扩大。在消费量上啤酒约占我国酒类消费的90%左右,是大众消费品的典型代表。全球总消费量增长5.6%,达1.7551亿千升。人均消费量看,捷克达144.9升,连续15年排名第一。日本为49.2升,排名第38位。中国为28.9升,排名第55位。2009年城市化率将达到47.2%,未来10年左右至少达到55%—60%。按此水平重新计算食品饮料市场增长空间,同时再考虑到人口基数的增长,那么很显然食品饮料行业未来市场容量增长空间巨大。
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3.1.2项目产品的市场竞争优势分析
产品市场:2009年前4个月,广东的啤酒产量为756226.99 万千升,今年首季广东啤酒产销量同比下滑超过15%。而后几个月之后,这个数据同比与去年持平,在接下来会更加趋好,这充分说明了广东啤酒业正走出“寒冬”。其中多个啤酒企业转变策略,不约而同地瞄准了高端消费市场。华润雪花啤酒(广东)有限公司2008年的产量达到了20万千升,在2009年产能将增加8万千升,达28万千升。中国啤酒年销量已突破3500万吨,成为全球最大的啤酒市场。这一市场的规模目前正以每年6%至7%的速度在扩大。
啤酒中高端产品的发展主要是在发达城市,随着人们生活水平的提高,产品的需求也进一步增加。农村地区成为啤酒发展的新增长点,中国广大的农村地区每年的消费量有显著的提升。
3.2设计的指导思想
本设计是建年产20万吨啤酒的新厂。本设计是根据国内外市场经济的规律,可持续发展的长远规划工业布局,以经济数据为基础,广泛采用数量分析的方法,对项目涉及的多方位关系进行论证研究,符合国家经济建设的方针、政策和长远规划。本设计注重经济效益,力求做到少投入、多产出,并结合实际情况,贯彻综合利用的方针,尽量采用国内外先进且成熟的工艺设备和技术,提高技术水平。本设计本着为人民提供更多、更好、更优质的既卫生又营养丰富的食品,符合国民经济发展的需要,符合科学技术发展的方向,努力做到技术上先进,经济上合理。
3.3设计的范围
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本设计是以啤酒生产车间为主的工艺设计,其中包括厂址的确定、产品方案的确定,主要产品的工艺流程,设备的选型,生产车间的水电汽的衡算,车间平面布置,管路的布置,辅助部门的设计,全厂总平面图的设计,和技术经济分析。
3.4产品方案、规模及销售方向
产品方案:本设计根据消费层次将产品划分为四个产品线,分别为高档啤酒:11°精制500ml、11°精制330ml、10°精制纯生330ml;中高档啤酒:11°纯生500ml、11°纯生640ml;中档啤酒:10°清爽500ml、10°清爽640ml、11°清爽易拉罐;低档啤酒:11°绿爽500ml、11°绿爽640ml。
销售方向:以珠三角地区为主要销售方向,辐射周围农村地区。
4厂址的选择及企业结构
4.1厂址的选择
4.1.1厂址的确定
项目选址:江门市新会区古井镇临港工业区。一是:交通便利,与珠三角、港澳地区有发达的公路交通网络,并且有优良的港口;二是:项目区地势较为平坦,来往人员不多,非居民住宅区;三是:该地区为工业开发区,项目所需的水、电、通讯等基础条件均可就近解决。
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土地类型:工业性用地 来源方式:企业购买 占地面积:31300m2
4.1.2厂区所在地气候、水文等条件 (1)气候:南亚热带海洋性季风气候
(2)风向:夏秋盛吹偏南风,冬、春多吹偏北风。
(3)气温:年平均气温21.3-22.8℃。历年1月份平均气温最低,为10.1℃-16.4℃;7月份最高,为27.44℃~32.2℃。极端最低气温0.1度,极端最高气温37.7度。
(4)水温:年平均温度22℃
(5)相对湿度:年平均相对湿度为80%
(6)降水量:年降雨量为1749.9mm,降雨日数有151.4天。4~9月是雨季,各月的降雨量都超过180mm,占年总降雨量的82%,其中6、8月降雨量最多,均在260mm以上。
4.1.3全厂设置
全厂面积为31300m2
生产车间:制麦车间、糖化车间、发酵车间 。
辅助车间:原料预处理车间、过滤车间、灌装车间、仓库。 动力设施:变电所、锅炉房、冷冻机房。 给水设施:水池、冷却塔等。
全厂性设施:办公室、食堂、医务室、浴室、厕所、车棚、围墙、大门、传达室、绿化区。
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4.2企业组织、劳动定员及人员培训
4.2.1企业组织
新建啤酒工厂需要建立完善的企业质量管理体系,行政部门主要负责本厂的日常经营管理,对内组织管理生产,对企业的经济效益和产品质量起监督作用。下设个部门,在各自的职责内加强合作,使厂的经济效益最大化。
4.2.2企业总架构
行政部 采购部 财务部 人力资源部 设备部 技术品控部 生产部 仓储部 动力车间 酿造车间 各部门职责
(1)行政部:负责贯彻公司领导指示。做好上下联络沟通工作,及时向领导反映情况、反馈信息;搞好各部门间相互配合、综合协调工作;对各项工作和计划的督办和检查。制定公司发展战略,起草年度计划、年度总结等其他重要文件。负责全公司日常行政事务管理,起统筹总体作用。
(2)采购部:供应商管理;供应市场的研究和分析以及对公司的需求预测;制定降低成本的计划并组织实施;制定和改善采购工作流程;对交货期、成本、供应商数量、质量、付款期等重要指标负责;采购合同的审核和执行;与质量不、物控部、生产部等部门的协作和沟通。
(3)财务部:严格按照国家财经法规和公司有关建设管理制度的规定从事财务管理工作,协助建设主管领导对公司成本的控制;简历健全公司财务管理与核算的各项规章制度;按照会计制度要求,设置和登记各类账簿,对公司的全部经营活动,财产物资如实全面的记录、反映和监督等。
(4)人力资源部:负责制定完善公司人力资源政策,以及公司的劳动、人事、分配制度改革方案;负责组织机构及岗位的设计、评价和改善工作,健全内
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部管理制度负责组织工作分析;密切和全公司员工沟通,合理进行人事调配;负责员工招聘、聘任、岗位变动的管理工作,简历和维护员工档案等。 (5)设备部:严格执行设备管理程序;负责对生产设备采购、安装、调试、运行过程的跟踪管理;对设备各阶段运行状况记录、分析、提交设备运行统计报告等。
(6)技术品控部:负责质量管理体系之有效运作以及管理;追溯不良品发生原因与纠正预防措施;核定并执行进料制程及最终检验与测试产品品质管制;质量计划的制定与推动等。
(7)生产部:根据订单作出生产作业计划和核定订单交货期,下达生产命令;控制生产精度,保证按时交货;负责生产流程的管制、工作调度、人员安排、制订各项产品工序工时标准和劳动定额,等。
(8)仓储部:按照企业仓库存放品的物理性质合理设计存放区域;根据存放品的价值、危险性、敏感性等因素设计合理的摆放地点,确保库容得到最大化利用;做好产品的入库、出库管理,核实产品数量。
(9)动力车间:完成各项工艺指标,生产任务;生产操作、设备维护保养,并做好生产记录。
(10)酿造车间:根据生产部下达的生产计划,完成生产任务;按照有关安全管理制度做好车间安全生产;对车间生产用设备进行正确使用、维护、保养;严格执行工艺、质量控制,确保产品质量。
4.2.3劳动定员
(1)新建啤酒厂生产车间配置200人,其他部门60人。
(2)技术培训:根据生产技术要求,由人力资源部对生产员工进行技术培训。 (3)根据我国劳动保障相关法规要求,对公司职工缴纳社会保障养老保险金、医疗保险、工伤保险。 (4)工作制度
全年生产,不采用双休日制,实行单双周轮休制,工厂正常生产时间按照淡旺季生产周期安排。
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(5)定员依据
根据企业生产经营规模、引进设备的自动化程度、工艺的难易程度、工作量大小、产品规格、种类、数量作为定员的依据。 (6)人员配置
全厂共有人员260人,其中包括行政人员以及其他非生产人员共60人,生产车间人员为200人。
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4.2.4定员设计
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5啤酒厂的工艺设计
5.1产品方案及主要产品的工艺流程
5.1.1产品方案的确定 产品方案确立的依据。
产品方案应尽量做到“四个满足”、“五个平衡”。“四个满足”是:(1)满足主要产品产量的要求。(2)满足原料综合利用的要求。(3)满足淡旺季平衡生产的要求。(4)满足经济效益的要求。“五个平衡”是:(1)产品产量与原料供应量要平衡。(2)生产季节性与劳动力要平衡。(3)生产班次要平衡。(4)设备生产能力 要平衡。(5)水、电、汽负荷要平衡。
5.1.2市场调查
未来五年中,中国啤酒品牌格局将会重建。啤酒行业的资本整合,消费者看到的、喝到的品牌将会越来越少。啤酒不同于白酒,从产业特征以及啤酒行业的竞争实质可以看出,中国啤酒已经进入到资本竞争阶段。也就是说,啤酒行业“大鱼吃小鱼,快鱼吃慢鱼”时代已经到来,未来中国啤酒行业如同碳酸饮料一样,消费者可能能够喝到的啤酒品牌越来越少,从全国范围内来看,未来十年中国啤酒将会出现“6个品牌”。即全国范围内主流餐饮渠道只会呈现出青岛、雪花以及燕京等2-3个一线品牌以及百威、嘉士伯等2个特通渠道品牌;而在各自区域市场内,将只会出现1-2个为数不多的强势啤酒品牌,对于大多数中小区域啤酒品牌未来生存空间将会越来越小,或整合,或兼并重组或走向破产境地。
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中国啤酒经历了近五年的资本高速整合期。2006年1月,英博以58.86亿元人民币的现金价格收购福建省最大的啤酒企业雪津啤酒100%的股权。世界最大的啤酒企业安海斯以56亿港元收购了哈啤,高出竞争对于16亿港元的价格胜出,同时继续增持青岛啤酒股份;喜力增加金威股份;三得利收购了东海啤酒;嘉士伯与四川蓝剑欲垄断新疆市场,金星全国市场扩张等。2008年下半年,全球经济危机爆发。资本市场受到巨大冲击,啤酒资本整合步伐放缓。尤其是对于外资啤酒巨头来说,其资本市场受到经济危机的影响很大。在很大程度上影响了他们对中国啤酒企业的整合步伐和整合力度。
对于啤酒行业来说,在一定程度上以规模为导向的成本结构决定着企业的盈利与发展。通货膨胀,成本上升使得区域中小啤酒企业面临巨大的生存压力;啤酒业主要成本在于原料以及运输成本。有统计数据显示,在2007采购年度,国外进口大麦价格约在170-200美元/吨,到了2008采购年度,价格已涨到516美元/吨。而啤酒花涨幅更大,直接从1万多元/吨,涨到了10万元/吨。而运输成本的直线上升直接影响了众多中小啤酒企业的销售半径,也使得大中型啤酒不得不改变营销战略,实施并购与重组,以降低运营成本。
5.2主要产品
新建啤酒厂主要生产11°啤酒、11°纯生。
5.2.1啤酒酿造工艺流程
糖化用水 洗糟用水 酒花 充氧 酵母
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 原料(麦芽、大米)→粉碎→糖化→麦汁过滤→麦汁煮沸→麦汁冷却→发酵→啤酒过滤→除菌灌装→贴标→装箱
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5.2.2生产的工艺要点
啤酒的生产主要包括麦芽制备、麦汁制造、啤酒发酵、后处理及包装四大工序,每一个部分都很重要。
(1)麦芽的制备
大麦是酿制啤酒的主要原料,它在人工控制的外界条件下需经浸麦、发芽、干燥、除根的操作过程,生产上称为麦芽制造。麦芽是啤酒的灵魂,麦芽质量是否能达到合格的标准将直接影响啤酒的质量。
1、选麦 好的麦芽先要选好的大麦。通常要求精选后的净麦夹杂物不得超过0.15%;麦粒的整齐度,即腹径2.2mm以上麦粒要求达93%以上;精选率一般为85%~90%。
2、浸麦 也叫浸渍,包括洗麦、浸麦和通风三个过程。浸麦主要是为了供给大麦发芽时所需要的水分,通过洗麦,除去浮麦,浸出皮壳中的色素、单宁和盐类等有害物质,提高发芽的质量。
3、催芽 催芽是在最后一次浸麦时或发芽初期,采用0.15mg/kgGA处理,对促进与调节麦芽生长有良好的效果。
4、发芽 大麦经过浸渍,吸收了一定的水分,使麦粒脱离休眠状态,在适当的温度和充足的空气条件下,使之生成新鲜麦芽的过程被称之为发芽。大麦发芽的方法按设置条件,可分为地板式、通风式、塔式和连续式等。
5、干燥 干燥的作用是使绿麦芽的水分降低,发芽停止,从而便于去根和贮藏。但麦芽国那种并不只是一个简单的水分蒸发过程,他还进行了复杂的生化变化。
6、除根 经干燥后的麦根十分焦脆,只要稍加摩擦就能脱落。因此,出塔以后的干麦芽,须随即把根除去。
(2)麦汁的制造
麦汁制造俗称糖化,即指麦芽及辅料的粉碎,醪的糖化、过滤以及麦汁煮沸、冷却的过程。其工艺指标控制的好坏对啤酒的稳定性、口感等技术指标起着决定性的作用。麦汁制造过程包括:原料的糊化、糖化,糖化醪的过滤,混合麦汁加
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酒花煮沸,麦汁处理—澄清、冷却、通氧等一系列物理学、化学、生物化学的加工过程。
1、麦芽及辅料的粉碎 麦芽及其辅料原料在进行糖化前必须先进行粉碎。粉碎是为了增加原料和水的接触面积,使原料及麦芽内可溶物质浸出,促进难溶物质溶解。原料粉碎俗的程度和糖化制成麦汁的组成及原料利用率的高低有着密切的关系。粉碎时要控制麦芽及其辅料适宜的粉碎度,有助于较好地处理质量较差的麦芽,降低麦皮的浸出物含量,加快糖化过程的物质溶解,缩短糖化时间,提高收率,使糖化过程的自动化操作处于最佳状态。
2、糖化 糖化是麦汁制备的最主要的部分。糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物(淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等及其分解中间产物),通过麦芽中各种水解酶类作用以及水和热力作用,使之分解并溶解于水,此过程称为“糖化”。糖化过程是原料的分解和萃取过程,它主要是依靠麦芽中各种水解酶的酶促分解,而水和热力作用是协助酶促分解和浸取过程。糖化过程是一个非常复杂的生化过程。
3、糖化醪过滤 麦芽醪过滤就是要获得澄清麦汁。麦芽醪的过滤包括如下三个过程:残留在糖化醪中的耐热性的α-淀粉酶,将少量的高分子糊精进一步液化,使之全部转变成无色糊精和糖类,提高原料浸出物收率;从麦芽醪中分离出“头号麦汁”;用热水洗涤麦糟,洗出吸附于麦糟的可溶性浸出物,得到“二滤、三滤麦汁”。
4、麦汁的煮沸和酒花的添加 麦汁的煮沸主要是为了蒸发多余水分,使麦汁浓缩到规定浓度;为了破坏酶的活力,防止淀粉酶等继续作用,稳定可发酵性糖与糊精的比例,稳定麦汁组成;同时能达到麦汁灭菌,特别是乳酸菌等杂菌,避免发酵时产生酸败,以保证最终产品的质量。
5、麦汁的冷却 麦汁煮沸定型后,必须立即进行冷却,目的在于麦汁冷却至定型温度,适合酵母发酵的需要;充入一定量的氧气以利酵母繁殖;除去麦汁煮沸及冷却时凝聚的沉淀物和酒花,以利发酵和提高啤酒质量。冷却要求时间短,麦汁无细菌且不浑浊,沉淀损失少,操作简单。
(3)啤酒发酵
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将预先制备好的啤酒酵母接种于被冷却的麦汁内,啤酒发酵便开始了。 发酵分前发酵、主发酵和后发酵。所谓前发酵,实际上是接种酵母泥处于休眠阶段(芽生率0%),酵母和麦汁接触后,有较长生长滞缓期,才能进入出芽繁殖细胞浓度达到2×10个/ml时,发酵麦汁表面开始起沫,此阶段为前发酵。
主发酵是啤酒发酵的主要阶段,也是啤酒发酵的第一阶段,主要内容是啤酒酵母菌对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵,生成酒精和CO2以及其他一些物质,以构成啤酒的主要成分。主发酵过程工艺的控制很重要,重点控制的是温度、浓度和时间。三者互相制约,又相辅相成。
(4)后处理及包装
经过贮藏后的成熟皮具,其残余酵母和蛋白质凝固物等沉积于贮酒罐底部,少量仍悬浮于酒液中,必须经过过滤或分离将其除去,以得到清亮透明的啤酒。这样既可使啤酒的外观富有吸引力,又可大大改善啤酒的生物稳定性与非生物稳定性。然后,才可进行包装。啤酒过滤或分离的方法有:半渗透膜、滤棉法、硅藻土法、板式过滤法、微孔薄膜过滤法、离心分离法。单用半渗透膜一次处理可制新啤酒,且能达到无菌水平。成熟啤酒经过过滤以后,即可包装出厂。啤酒包装是啤酒生产的最后一道工序,对啤酒质量与外观有直接的影响。啤酒的包装方式,根据销售需要而分为瓶装啤酒、罐装啤酒和桶装啤酒等几种。一般在当地销售的啤酒以不经杀菌的桶装或瓶装、罐装鲜(生)啤酒为主,而运至外地销售的以及出口啤酒,则通常是经过杀菌的瓶装或罐装熟啤酒,或经无菌过滤的纯生啤酒,其保质期较长。
5.3检验规则
产品由制造厂技术检验部门检验,制造厂保证出厂的产品符合本标准要求,产品经过检验合格,并签发质量合格证才可出厂。
28
7
5.4标签、包装、运输及贮存
5.4.1标签
包装纸箱必须标明厂名、产品名称、毛重、生产批号规格、体积、商标。 5.4.2包装
5.4.3包装材料应清洁、干燥、无毒、无异味、符合食品卫生要求 5.4.4包装要完整,无破损现象 5.4.5其他规格要求按商业合同办理 5.4.6运输
产品运输时应避免日晒雨淋,装运应小心轻放,不得同有毒、有害、有异味、可对产品发生不良影响的物品混运装。
5.5主要产品的物料衡算
啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料(麦芽、大米)和酒花用量,热麦汁和冷麦汁量,废渣量(糖化槽和酒花槽),每次糖化量等。 5.5.1工艺技术指标及基础数据
根据我国啤酒生产现况,有关生产原料配比、工艺指标及生产过程的损失等数据如表1所示。
表1 啤酒生产基础数据
项 目 名 百分比(%) 29
项 目 名 百分比(%) 称 定 额 指 标 无水麦芽 浸出率 无水大米 浸出率 原料利用率 麦芽水分 大米水分 98.5 6 13 率(对热麦汁) 92 啤酒损失75 原料配比 称 麦 芽 75 大 米 25 冷却损失 7.5 发酵损失 1.6 装瓶随时 2.0 过滤损失 1.5 总 损 失 12.6 根据表1的基础数据,首先进行100kg原料生产10°淡色啤酒的物料计算,然后进行100L 10°淡色啤酒的物料衡算,最后进行20万t/年啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。
5.5.2物料衡算
(1)100kg原料(75%麦芽,25%大米)生产10°淡色啤酒的物料衡算 ①热麦汁计算 根据表1可得到原料收得率分别为:
麦芽收率为:0.75×(100-6)÷100=70.75% 大米收率为:0.92×(100-13)÷100=80.04% 混合原料收得率为:
(0.75×70.50%+0.25×80.04%)×98.5%=71.79%
由上述可得100kg混合料原料可制得的11°热麦汁量为: (71.19÷11)×100=647.18(kg)
查资料知11°麦汁在20℃时的相对密度为1.084kg/l,而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍,故热麦汁(100℃)体积为:
(647.18÷1.084)×1.04=620.91(L) ②冷麦汁量为:620.91×(1-0.075)=574.34(L)
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13 14 15 16 17 18 CIP系统 酿造水罐 冰水罐 热水罐 200m3 200m3 150m3 32 2 1 1 1 1 30 35 35 25 25 35 60 70 35 25 25 35 热能回收罐 200m 热能回收换 热器 19 20 泵 2 1 20 150 40 150 全自动微机1套 控制系统 21 22 23 阀门 管线 1套 1套 1 1 1 100 100 45 100 100 45 冰水制备板50m3/h 式换热器 24 冷凝水回收1套 系统 1 25 25 25 酒花添加、 热凝固物 1 20 20 26 27 28 29 30 二 1 2 麦槽罐 180m3 1 1 1 1 1 325 35 100 40 30 100 70 25 35 100 40 30 1902 2100 70 热能回收板 保温 安装费 非标设备 小计 发酵车间 发酵罐 V全=800m 21 1 酵母扩培系 统 3 酵母回收罐 8m3 4 36
40 160 4 发酵非标设 备(包括CIP罐、前后缓冲罐) 1 100 100 5 发酵罐体外60t/h 循环板式冷却系统 1 20 20 6 板框硅土过20t/h 滤系统 2 32 64 7 烛式硅土过20t/h 滤系统 1 250 250 8 PVPP过滤系40t/h 统 1 350 350 9 10 添加剂罐 5 1 1.5 70 7.5 70 脱氧水制备20t/h 系统 11 高浓稀释系60t/h 统 1 70 70 12 13 14 脱氧水罐 清酒罐 V=150m3 V=300m3 1 8 34 60 70 1 60 560 34 发酵、清酒 罐无菌取样体统 15 发酵罐、清 酒罐阀门系统 54 2.5 135 16 17 18 酒阀 4 12 1 37
3.5 2 15 14 24 15 CIP供、回泵 酵母回收泵 19 发酵、清酒 罐灌顶组件 54 3.5 189 20 21 酵母干燥机 2t/h 废酵母暂存V=16m3 罐 1 1 35 6 35 6 22 发酵自控系 统 1 200 200 23 管线及安装 费 1 200 200 24 三 1 管路保温 小计 包装车间 1 2 60 1600 60 4793.5 3200 普通酒包装40000BPH 线 2 塑箱、纸箱40000BPH 一体机 1 80 80 3 4 5 空瓶检验机 40000BPH 碱回收 15t/h 2 2 1 260 40 20 520 80 20 冷凝水回收 系统 6 7 管线、阀门 通风排潮系 统 2 1 50 80 100 80 8 四 1 2 3 安装费 小计 制冷间 压缩机 冷凝器 贮氨器 1 3 4 2 38
230 50 45 10 230 4310 150 180 20 4 5 氨分器 4 1 3 230 12 230 管线、保温 及安装 6 酒精泵及衡 压控制 1 30 30 7 8 9 酒精罐 酒精板冷 160m3 200m3/h 2 3 1 25 70 250 50 210 酒精风冷却400m3/h 器 五 1 2 3 4 小计 空压间 压缩机 30m3/min 3 2 2 1 25 28 10 2.7 1132 75 56 20 2.7 冷冻干燥器 40m3/min 空气过滤器 30m3/min 仪表用气储5m3 存罐 5 6 六 1 2 3 七 1 2 3 空气储存罐 20m3 安装费 小计 CO2回收 3 1 2 2 2 4.5 50 200 40 20 240 34 50 12.5 50 216.2 400 80 40 520 480 34 100 CO2回收系统 500kg/h CO2储存罐 安装费 小计 锅炉房 链条锅炉 烟囱 V=50m3 SHL20-1.25-A2 2 1 2 烟囱处理系 统 39
4 5 6 7 八 1 上煤系统 1 1 1 2 1 80 120 150 50 650 80 120 150 100 1064 650 蒸汽贮能器 蒸汽管网 安装费 小计 水处理 预处理(曝350t/h 气+机械过滤+活性炭) 2 3 酿造水处理 120t/h 包装、锅炉60t/h 软化水处理 1 4 4 5 深井 100-150m3/h 5 1 25 60 125 60 预处理水贮2000m3 水池 6 7 配套设施 1 1 20 200 20 200 厂内供水管 网 九 1 2 3 十 1 小计 污水处理 污水处理 配套 安装费 小计 变配变 4000t/d 1 1 1 6 700 20 100 6 1055 700 20 100 820 36 10KV高压配XGN2-10 电柜 2 3 电离变压器 高压计量柜 3 1 40
20 3.5 60 3.5
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