Файл: Проект узла ферметативного гидролиза целлюлозы производительностью.docx

5 ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Подбор оборудования будет вестись с учетом полученных данных расчета материального баланса.

«Для подготовки сырья был выбран шредер – измельчитель модели Л - 1200 от компании Пневмостроймашина» [4], он представлен на рисунке 5.1, а его технические характеристики указаны в таблице 5.1.



Рисунок 5.1 – шредер – измельчитель с 2 – мя ножами
Поступающее сырье в шредер – измельчитель, в котором установлено 2 лезвия для измельчения сырья до размеров 3-5 мм. Чем меньше измельченное сырье, тем быстрее будет проходить процесс набухания, а в следствии процесс ферментативного гидролиза будет проходить быстрее.
Таблица 5.1 – Технические характеристики шредер – измельчителя

Модель шредера – измельчителя	Длина валов (ножей), мм	Диаметр валов (ножей), мм	Средняя производительность, кг/час	Размер загрузки сырья	Размер зоны измельчения, мм	Скорость вращения валов (ножей), об/мин	Размер получаемой заготовки, мм	Масса, кг	Количество двигателей, шт	Мощность двигателя кВт
Л – 1200	1200	360	10000	2000 x 1400	1200 x 720	до 40	2…6	2200	2	30

«Для качественного перемешивания ферментов воды и целлюлозы, были подобраны 2 одинаковых высокоскоростных смесителя непрерывного действия модели СМ – 300 от компании ЭлеМаш» [5]. Данный вид смесителей показана на рисунке 5.2.



Рисунок 5.2 - Смеситель
Смешивание происходят внутри одной камеры, что существенно упрощает процесс контроля над работой машины и целиком отвечает требованиям стандарта GMP. Оборудование оснащено всеми необходимыми защитными устройствами, которые обеспечивают безопасность управления и работы машины. Технические характеристики смесителя показаны в таблице 5.2.

---

Таблица 5.2 – Технические характеристики смесителя

Модель	СМ – 300
Производительность кг/ч	30 000
Режим работы	непрерывный
Обороты барабана, об/мин	24
Потребляемая мощность, кВт	1,5
Система вращения	червячный редуктор
Масса, кг	Около 300
Класс защиты	IP (54)

«Для отделения полученного готового раствора гексозы от непрореагированных компонентов будет использоваться сепаратор модели АТ – 45 от компании Aotion Machinery» [6]. Данный вид сепаратора показан на рисунке 5.3. Технические характеристики сепаратора показаны в таблице 5.3.


Рисунок 5.3 – Сепаратор
Сепаратор состоит из основания, корпуса, крыльчатки, несущей рамы, режущей пластины и ситовой пластины.
Таблица 5.2 – Технические характеристики смесителя

Модель	АТ – 45
Производительность кг/ч	20000-40000
Консистенция на входе	4%
Давление на входе (кг/см2)	1,5 – 2
Диаметр впускной трубы, мм	150
Диаметр выходной трубы, мм	150
Электродвигатель	Y200L2 – 6/22

«Для проведения ферментативного гидролиза был выбран реактор с перемешивающим устройством, изготовленный по индивидуальному заказу от производителя Завод ЮВС [7]. Данный реактор показан на рисунке 5.4.



Рисунок 5.4 – Реактор с перемешивающим устройством

---

Такой реактор может быть использован не только для производства глюкозы, но и может применяться в производстве различных фармацевтических средств. «Изготовлен из высококачественной нержавеющей стали, а также для удобного управления оснащен дистанционным пультом» [8]. Технические характеристики реактора с мешалкой приведены в таблице 5.4.
Таблица 5.4 – Технические характеристики реактора

Рабочий объем резервуара, м3	10000
Геометрический объем, м3	12000
Геометрическая форма	цилиндрическая
Люк сверху, мм	600
Рабочее давление	атмосферное
Материал наружной обшивки	AISI304
Электродвигатель	Y200L2 – 6/22
Виды перемешивания	Гидравлика (перемешивание насосом); Механический
Тип мешалки	Пропеллерная двухрядная
Привод, об/мин	140

6 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА

Разовые расходы:

Стоимость оборудования:

• 
  Шредер - измельчитель - 650 000 рублей;
  
• 
  Смеситель – 1 020 000 рублей;
  
• 
  Сепаратор - 1 501 680 рублей;
  
• 
  Реактор с перемешивающим устройством - 900 000 рублей.
  

Общая стоимость оборудования составила 4 071 680 рублей.

Постоянные расходы:

1). Аренда – 25 000 рублей в месяц - помещение 100 м².

2). Печать и упаковочные мешки вместимостью 25 кг.

Выход гексозы в день составляет 5341,855 кг, при этом фасовка осуществляется по 25 кг. Таким образом, получаем 214 пакетов готовой гексозы. Закупаем оптом пакеты стоимостью 5 рубля за штуку.

214*5*30=32 100 рублей

 В месяц понадобится 6 420 пакетов, общая сумма которых составит 32 100 рублей. 

Разработка дизайна логотипа пройдет без финансовых затрат, так как будет выполнена самостоятельно. Средняя цена печати логотипа на пакетах стоит 9 рублей за штуку. Получим, что стоимость печати на месяц составит 57 780 рублей. 

---

3). Рабочая сила

Всего на производство потребуется 4 работника на следующие должности:

- Водитель – в его задачи будет входить доставка растительного сырья, развозить готовую продукцию по магазинам или складам.

- 4 работника цеха, работающих по сменам для обслуживания оборудования, контроля процесса, сортировки готовой продукции на складе.

Рассчитаем заработную плату и общие затраты на сотрудников и запишем в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 – Расчет заработной платы с учетом налогов в рублях

		Водитель-экспедитор	Работник цеха
Оклад		40 000,00	46 000,00
Доход работника после вычета НДФЛ		34 800,00	40 020,00
Взносы с МРОТ (13 890 на 2022 год)	В ПФР	3 055,80
	В ФСС	402,81
	В ФОМС	708,39
Взносы с суммы превышающей МРОТ	В ПФР	2 611,00	3 211,00
	В ФОМС	1 305,50	1605,50
Соц. страхование по травматизму		80,00	92,00
Общие затраты на одного сотрудника		48 163,50	55 075,50
Количество сотрудников		1	4
Общие затраты		268465,5

4) Дополнительные затраты:

На затраты необходимых для производства материалов (лопаты для выгрузки/загрузки, баки для транспортировки и прочее) выделим изначально 25 000 рублей.
5) Электроэнергия:

---

Расчет количества часов на производство 5341,855 кг гексозы:

Средняя производительность шредера – измельчителя 10 000 кг/ч, где на производительность 8496,97 кг/ч уйдет 51 минута. Производительность двух смесителей 60 000 кг/ч, для смешивания ферментов, воды и целлюлозы в количестве 30 291,701 кг уйдет 31 минута. Производительность сепаратора от 20 000 кг/ч, процесс переработки в количестве 11 548,241 кг займет 35 минут.  Производительность реактора составляет 10 000 кг/ч, процесс ферментации в количестве 30 291,701 кг/ч займет 3 часа и 2 минуты.

Сделаем вывод, что на производство 5341,855 кг гексозы надо затратить 5 часов. 

Тариф на электроэнергию для населения, проживающего в городских населенных пунктах Архангельской области - 4,02 рубля за 1 кВт.ч.

Посчитаем электроэнергию на 1 цикл переработки - 5 часов:

Мощность двух двигателей шредера – измельчителя – 60 кВт потребленная энергия за 55 минут – 55 кВт, стоимость: 55*4,02=221,1 рублей;

Мощность электропривода двух смесителей – 3 кВт, потребленная энергия за 31 минут – 1,55 кВт стоимость: 1,55*4,02=6,23 рублей;

Мощность электродвигателя сепаратора – 22 кВт, потребленная энергия за 35 минут – 12,83 кВт стоимость: 12,83*4,02=51,58 рубля;

Потребляемая мощность электродвигателя реактором для ферментативного гидролиза целлюлозы – 22 кВт, потребленная энергия за 3 часа и 2 минуты – 66,73 кВт*ч, стоимость: 66,73*4,02= 268,25 рублей.

Норма освещенности для данного типа производства согласно СП 52.13330.2016 составляет 200 лк, таким образом, для освещения помещения площадью 100 м² с использованием светодиодных ламп (Ra>80, световая отдача световых приборов = 100 лм/Вт) необходим лампы общей мощностью: 100 м²*200 лк/ 100 лм/Вт = 200 Вт. Общие затраты на освещение при 8-часовом рабочем дне составляют 200 Вт*8 часов=1,6 кВт*ч за смену, за месяц 48 кВт*ч.

Таким образом, общая сумма, затрачиваемая на электроэнергию за 1 цикл составит: 221,1+6,23+51,58+268,25+48=595,16 рублей, а на месяц – 595,16*30=17 854,8 рублей.

6). Амортизация 

Посчитаем амортизацию: 4 071 680*0,02=81 433,6 рублей

7). Водоснабжение

Тарифы на питьевую воду (питьевое водоснабжение), отпускаемую ООО «РВК-Архангельск» для прочих потребителей -55,95 руб/м³, примерный расход воды 30 м³ в месяц, тогда стоимость водоснабжения: 55,95*30=1678,5 рублей.

Тарифы на услуги водоотведения, оказываемые ООО «РВК-Архангельск» для прочих потребителей - 57,50 руб/м³, тогда стоимость водоотведения 57,50*30=1 725 рублей.

Доход за месяц:

Брикет готовой гексозы будет стоить 2000 рублей за 25 кг. Каждый день продается 214 брикетов, в месяц 6420 брикетов. Так, доход за месяц составит 12 840 000 рублей.

---