年产200吨人参皂苷提取及有效成份分离技术可行性研究报告.docx

年产200吨人参皂苷提取及有效成份分离技术可行性研究报告.docx

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年产200吨人参皂苷提取及有效成份分离技术可行性研究报告

年产200吨人参皂苷提取及有效成份分离技术

产业化应用工程项目

可行性研究报告

一、项目的背景和必要性

项目产品国内外现状

1．概述

现代医学研究和临床应用表明：

人参茎叶与人参根具有相似的生理活性，其功效与药理相似，这些生理活性主要源于人参皂苷。

人参皂苷提取物（主要成份是Rg、Rg1、Rg2、Rg3、Rb1、Rb2、Rb3、Rh、Rh1、Rh2、Ro）是很多中药产品的主要原料，人参皂苷用于治疗休克、冠心病、心律失常、贫血、慢性阻塞性肺病、高血脂症、糖尿病、肿瘤、神经衰弱、更年期综合症、免疫功能低下症。

还可以作为体质衰弱、中老年人强身健体、体力劳动者消除疲劳、脑力劳动者益智、提高记忆力的功能性保健食品原料。

2009～2010年，全球医药产业依然稳定发展。

预计未来三年世界医药市场年增长率9%左右。

随着“崇尚自然，返璞归真”潮流在世界各国的日益盛行，国际中药产品的贸易迅速发展，中药在欧洲市场的销售量近年有很大的增长。

中国有悠久的中药使用历史，中药正为越来越多的患者所认同，其作为替代疗法已经为WHO、美国和欧洲的药品管理部门认可。

面对国际中药市场对中药的普遍接受，同时也面临国际国内市场不断调整与监管力度的加强，我国的中药市场正逐渐向国际化、现代化方向发展，我国的中药材种植加工企业、中成药生产销售企业、中药饮片企业都需要在不同程度上作相应的战略战术上的准备。

只有使中药生产这一传统产业现代化和不断在传统的基础上发展创新，使大量的中药、中成药产品进入国际市场，参与国际市场竞争。

2010年中药出口额达30亿美元，是近10年来增长最快的，同比增长11.7%。

2010年植物提取物平均出口价21153美元/吨，同比增长32.37%是中药材平均出口价格的3.44倍。

2.国内市场现状

在进入21世纪的今天，人们的保健观念从单一对疾病的治疗转移到加强身体的功能性保健上来。

而随着各种慢性病、老年病等疑难杂病的增加，以及人们对健康的认识和重视，给传统中药应用提供了一个广阔的空间。

我国的中药有着悠久的历史，有着丰富的实践经验和独特的理论体系，有丰富的药材资源，在消费者心中一直享有很高的声誉。

这为中药产业的发展带来了良好的发展空间。

随着国家“中药现代化科技产业行动计划”的实施，按照规范化、现代化的总体要求，我国中药创新力度进一步提高，中药产业走上了规范化发展的轨道，表现出良好的发展势头，国内市场容量增长态势明显。

此外，中药市场需求量也不断增加，现国内中成药制药企业的中药产品供应已出现短缺现象，同时加大中成药生产份额，为广大患者提供疗效确切的药品，是目前我国中药生产企业所面临的重要任务之一，同时也为中药企业和人参皂苷提供了一个广阔的市场空间。

3．国际市场现状

⑴美国市场：

美国是全世界消耗标准动植物提取物最大的国家之一，也是我国提取物产品的主要出口国之一。

该国植物药原料有75％依赖于从国外进口，产品为原药材或提取物，提取物以单味药为主，例如由银杏、贯叶连翘、刺五加、当归、人参等草药制成的提取物。

美国《食品大全》对2000家健康食品店进行调查，结果表明以提取物作为使用类型的占7.4％。

⑵欧洲市场：

欧盟以植物提取物作为草药产品的原料更为普遍，它是世界最大的植物药市场之一，约占全世界植物药销售额的45％，有70O年的悠久历史，其中德国、法国、英国、荷兰都占有较大的份额。

近几年，欧共体的植物药市场发展要快于化学药品。

⑶亚洲市场：

在亚洲，除日本、韩国、印度、新加坡等国草药的应用都很普及，遗憾的是在世界草药的流通贸易中，中国只占较小的份额。

亚洲草药提取物市场估计为30～40亿美元，我国2010年出口提取物为3.06亿美元，约占其市场份额的10％，其中日本1.34亿美元，韩国0.49亿美元。

据统计，2009年以美国、欧洲和亚洲为主的国际植物提取物市场约60亿美元，按年增长15％计，2016年国际植物提取物市场约120亿美元，市场开发的潜力很大。

4.人参皂苷产品现状

人参皂苷、西洋参皂苷是一种良好的中药材提取物，具有较强的免疫调节作用，为扶正固本类药物，其免疫增强作用在机体免疫功能低下时尤为突出。

该类产品因其独特的功用，应用范围很广，制成了很多剂型药品，如人参皂苷在癌症治疗方面取得了不错的功效。

在保健食品和化妆品方面应用就更加广泛了，国际很多大公司如宝洁、花王、安利等世界知名集团的很多产品都用到了人参皂苷、西洋参皂苷。

植物提取物市场巨大的市场空间，强劲的增长势头，人参皂苷、西洋参皂苷自身的产品优势，铸就了此项目的实施必将为公司带来良好的经济和社会效益。

人参皂苷、西洋参皂苷产品正以一种良好的态势发展，而且目前该类产品企业大多是缺乏规模化、正规化的管理及生产，公司应潮流发展，建成年产200吨人参、西洋参皂苷提取及有效成份分离技术产业化应用工程项目，该项目的实施对整个行业甚至对植物提取物产业发展将起到巨大推动作用。

因此，该项目发展方向合理，投产后从生产质量管理与市场等多方面进行规范化管理，必将取得良好的经济效益与社会效益。

5.人参、西洋参皂苷产品市场存在的问题和发展趋势

存在的问题：

一是没有市场价格话语权，虽是原料生产大国；二是加工技术有待于提高；三是缺乏龙头企业；四是品牌未形成。

发展趋势：

我国是人参生产大国，人参产量约占世界总产量的85%左右，是我国出口量较大的中药品种之一。

据资料统计，人参类的国际市场整体规模为6000—6500吨，其中，人参和西洋参各占一半。

人参市场中，我国占有80%一90%的份额，韩国、朝鲜、日本共占10%—20%。

吉林长白山是世界人参主产区，产量分别占中国和世界人参总产量的85%和70%，出口数量占国际人参贸易总量的60%以上。

随着产业升级和结构调整，吉林省在“十二五规划”中提出培育和发展战略性新兴产业和国内外市场对中药材的大量需求，必将带来人参、西洋参皂苷产业的大发展。

项目立项意义和必要性：

1.符合国家产业政策

珲春华瑞参业生物工程有限公司（以下简称公司）是一家集科研、开发、生产、营销为一体的综合性公司，公司依托珲春及长白山区丰富的人参及中药材自然资源的优势，经过多年的拼搏探索，走出了一条具有地域特点、体现资源优势特色的科技创新之路。

这种初衷与国家产业政策不谋而合，医药产业尤其是中药产业正是国家鼓励发展的产业。

而且该品种适用范围广，可作为药品、保健食品及化妆品的原料。

因此人参皂苷、西洋参皂苷提取物产品具有很强的生命力，该项目的实施符合目前国家的产业政策和“十二五”吉林省委、省政府确定的我省加快培育和发展战略性新兴产业的总体要求，这必将推动企业的快速发展和技术进步，同时也能带动农民致富，安置就业，增加地方经济总量。

中药企业的发展是我国医药产业发展的希望所在，与其它产业相比具有明显的优势与特色，是一个在国际市场上最具竞争力的产业，因此国家对中药产业的现代化发展给予了足够重视和一定的政策倾斜。

吉林省政府围绕国家扩大内需促进经济平稳较快发展的战略目标及吉林省产业政策，大力优化资金投向及投资结构的调整。

公司抓住当前的有利时机，投入资金建设年产200吨人参、西洋参皂苷提取及有效成份分离技术产业化应用工程项目，使企业为我国中药产业的发展贡献自己的一份力量。

人参、西洋参皂苷提取物为天然植物人参、西洋参的活性成份之一，为总皂苷。

能够抗癌和提高机体免疫力，是目前国内为数不多的中药提取物之一。

随着市场经济化的步伐加快，激烈的市场竞争已使中药企业的现代化建设迫在眉睫，将人参皂苷、西洋参皂苷这样有特色、有前景的植物提取物做大、做强，从技术上与质量上缩短与发达国家的距离，是企业的整体规划目标。

2.中药现代化发展的需要

市场经济一体化以后，随着国际市场竞争的日益加剧，国内的制药企业感到了前所未有的压力。

传统的制药方式工艺简单、工序繁杂，在提纯药物有效成分的同时，大量无效成分无法被彻底分离出去，而有效成分却难以确定等弊端。

这与追求中药现代化，摸索科学制药工艺，增加药物稳定性，确定并提纯具体有效成分的国际大环境要求极不相称，可以说国内绝大多数中药生产企业与国外的同行相比有较大的差距。

对企业进行现代化建设，加大技术含量，装备现代化制药设备，提高产品质量已是迫在眉睫。

该项目生产的人参皂苷、西洋参皂苷对传统的生产方法进行了革新，克服了传统工艺的缺陷，将热回流提取技术、超高压提取技术、生物酶解技术、连续压滤技术、喷雾干燥技术溶入人参、西洋参皂苷生产工艺，提高了产品收率及有效成份含量，这些先进技术的应用与国家中药现代化发展的要求不谋而合。

用新工艺使人参的功能性成份人参皂苷得到了分离。

该工艺方法生产出的产品具有口感好、无农药残留、水溶性达到100%等特点，项目必然会对我国中药现代化的发展及中药产业的升级起到推动作用。

3.市场发展的需要

近几年，全世界掀起了“回归自然”、“绿色”消费成为时尚，植物提取物是对中药材的深加工，具有开发投入较少、技术含量高、产品附加值大、市场应用广泛等特点。

因此公司生产的人参、西洋参皂苷因其独特特点，迎合了“回归自然”、“绿色”观念，跨越了令很多中药提取企业挠头的“绿色贸易壁垒”，更具市场竞争力。

公司从保证产品质量观念出发，早已将原药材的供应纳入工作重点，从长远发展考虑，进一步保证该类产品生产原料质量，货源供应充足，在实施本项目前己投入500万元用于购买人参种植用地1600公顷。

这些工作为企业产品的市场开拓提供了可持续发展的保障，人参、西洋参多糖产品必将为公司在市场竞争中带来无限商机。

目前植物提取物生产企业很少，全国只有210家，而且规模都很小，所以植物提取物市场是一块还未完全开发的“宝地”。

因此，公司抢抓这一商机，怀着将人参产业化做大、做强、做品牌的信心投资建设此项目，必将为中国中药产业的发展做出巨大贡献。

4.推动循环产业链的发展

该项目的实施贯彻执行了省委、省政府关于《吉林省经济发展“十二五规划”》的文件精神，该企业是同行业中的领军者，在此方面起到了一个示范带头作用。

当前是我国重要战略机遇期，实现全面建设小康社会目标，必须大力发展循环经济，按照“减量化、再利用、资源化”原则，采取各种有效措施，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放，实现经济、环境和社会效益相统一，加快建设资源节约型社会。

年产200吨人参、西洋参皂苷提取及有效成份分离技术产业化应用工程项目的实施符合当前发展潮流。

公司目前已形成了良性产业链条：

科研（企业与大专院校及科研单位协作的机制）---人参种植（人参基地十参农，使现在的1600公顷的人参、西洋参种植面积，保持可持续发展）---人参终端产品开发生产（人参米、人参酒、人参茶和人参化妆品等）---产品市场营销（产品经销公司）。

项目的主要技术：

本项目的主要技术为发明专利，专利号为：

ZL200410010959.X“人参次级皂苷脂肪酸酯合成及其应用”、专利号为：

ZL200410011122.7的“人参果提取物的制备方法及治疗糖尿病的药物用途”2项发明专利

专利号为：

ZL200410011122.7的“人参果提取物的制备方法及治疗糖尿病的药物用途”曾列入2010年度吉林省科技发展计划项目科技成果转化计划，项目名称为《糖尿病辅助营养剂——参蓣胶囊》,目前参蓣胶囊产品已上市，具有良好的功效，得到了消费者的认可。

二、项目的技术基础

基础技术、成果来源及知识产权情况：

该项目将采用公司自有的现代化提取高新技术，超高压提取技术、生物酶解技术、连续压滤技术结合，实现提取工艺的全过程的最有效组合，从而生产出可控、稳定、收率高的产品。

1、生物酶解技术

生物酶解技术应用于人参、西洋参皂苷提取物的农药残留的处理；使人参及西洋参中皂苷提取物与多糖成分有效分离；与传统的工艺相比，能使含量提高了2%，收率提高了1%。

利用生物技术解决人参、西洋参深加工中的一些问题，可以避免大量使用溶剂造成的生产危险及环境压力，可以避免有机溶剂的使用所可能带来的新的污染。

2、超高压提取技术

超高压的压力增加了人参、西洋参细胞内外的压力差，从而可提高得率、提高溶剂的浸润速率；采用超高压处理，可改变维持保健品原料结构稳定的各种化学键、推动化学平衡的移动，使有效成分快速达到溶解平衡，从而缩短提取时间；超高压可导致细胞壁和细胞膜的破坏，使有效成分充分暴露出来，从而使保健品原料中有效成分的溶出更加迅速完全、得率提高。

通过与煎煮法、回流提取法、超声提取法、超临界CO2提取人参总皂苷等方法做比较，采取常温超高压提取工艺，具有提取温度低（常温）、提取时间短、提取得率高、能耗低、绿色环保等优点。

3、连续压滤技术

连续压滤技术可以连续工作,滤速稳定,不易发生堵塞；过滤强度大,在单位过滤面积上的过滤率很高,挤出滤饼干；利用连续压滤技术处理后的物料含量可达到90%以上,减小了溶媒消耗；比传统的离心技术自动化程度要高，动力消耗小,耗时少。

公司的基本情况和研究开发的前期工作：

珲春华瑞参业生物工程有限公司成立于2006年7月，是一家集种植、研发、生产、销售于一体的现代化综合性实体企业。

目前，公司拥有大型绿色无公害人参种植基地、林下参基地、西洋参基地、林蛙养殖基地、大型梅花鹿养殖场及研发中心，基地占地面积1560公顷，已开发利用面积160公顷，林蛙养殖1200公顷，梅花鹿300头，在珲春边境经济合作区征地2300平方米，已建厂房3000平方米，总资产5570万元，现有员工120人，高工4人，本科38人，中专以上技术人员30人。

2010年产值3100万元，利税930万元。

公司拥有真空冻冷干燥的全套设备和技术，现代化研发中心500平方米。

自04年经“国家参茸产品质量监督检验中心”检验，连年达到国家绿色环保标准，备受国内外市场青睐，04年中央电视台《走遍中国》栏目曾做过大篇幅报道，2010年9月中央电视台《科技之光》节目“找野山参”就以本公司林下参种植基地为背景连续播出。

公司依托特殊的资源优势，崇尚科学、尊重人才，聘请国内外著名人参专家，吉林农业大学资深教授、医学博士等专家型人才担任长期顾问，2009年公司与吉林农业大学建立了长期的科技研发合作关系，以长白山优质鲜人参为原料，采用“真空冷冻干燥、微粉”等世界高新技术，生产出具有高活性的“金立华”牌活性人参胶囊、活性西洋参胶囊、活性林蛙油胶囊、活性山参茸鞭胶囊等活性人参系列功能性11种保健食品，公司拥有核心自主知识产权（专利）6项。

同时，公司与国家文化部重点科研基地演员皮肤保护研究室及吉林省文化厅和吉林省科学技术厅双重领导的直属科研机构--吉林省文化科技研究所开发中心强强联合生产“艺之密友”人参系列护肤品及沐浴露、洗发露等人参系列日用品。

公司本着“绿色、科技、健康”的理念，致力于打造“金立华”品牌。

历年来获得的资质和荣誉如下：

产品率先通过ISO9001：

2000质量管理体系认证；ISO14001：

2004环境管理体系认证；

CCAA-FMSM-0013：

2008食品安全管理体系认证；

2007年被吉林省防伪中心评为“省级防伪保真企业”；

2008年1月被吉林省政府评定为“省级农业产业化重点龙头企业”；

2008年被吉林省科学技术厅确认为“科技企业”；

2008中国北方旅游商品交易会指定产品；

2008第四届东北亚博览会指定供应商；

2009年被延边州消费者协会、延边日报社评为“消费者之友”“诚信单位”；

2009年被延边州人民政府评为“延边慈善爱心集体”；

2009年被吉林省农委吉林农业杂志社评为“吉林省三农行业重点宣传先进单位”；

2010年5月13日被吉林省人民政府公布监测合格农业产业化省级重点龙头企业（每两年进行一次全面监测）；

2010年被吉林省参与上海世博会宣传推广中心授予“中国2010年上海世博会吉林馆特产礼品”；

2010年吉林省人参办首批获准使用“长白山人参”商标和“中国地理标志”标识企业；

2010年8月，吉林省长白山生态食品发展中心下设首家“人参制品研发基地”落户华瑞参业；

2010年9月，吉林省政府授予“吉林省‘长白山人参’品牌产品生产企业”荣誉称号；

2010年11月，公司被授予“吉林省名牌”和“延边州知名品牌”荣誉称号；

2010年12月，公司被确定为首批人参进入食品试点企业。

本项目是在公司原有人参种植基地和加工生产厂房的基础上扩建的，人参种植基地位于珲春边境经济合作区板石镇，厂区位于珲春边境经济合作区3号小区内，“六通一平”以完成，各项手续齐备。

经过几年的生产和经营，公司无论在生产管理，销售管理，财务管理，人力资源管理等方面都有长足的发展，特别是在开发新产品上，公司以吉林农业大学为技术依托，开发了人参保健系列产品，人参护肤产品等新产品。

三、实施方案

1、项目的具体内容：

年生产人参皂苷提取物100吨、西洋参皂苷提取物100吨；提取车间（新建）：

本建筑局部为二层其余为单层建筑，框架结构，单层层高为6.00米，二层层高均为4.50米，占地面积为1288平方米，总建筑面积约1695平方米；污水站（新建）：

污水处理站设计为单层建筑，层高为4.20米，砖混结构，占地面积为210平方米，建筑面积为210平方米；厂区管网建设，标准化人参米、人参酒等功能性食品生产厂房3000平方米建设；100公顷无公害标准化人参种植基地建设。

2、技术特点：

一是与传统的工艺相比，能使含量提高了2%，收率提高了1%。

利用生物技术解决人参、西洋参深加工中的一些问题，可以避免大量使用溶剂造成的生产危险及环境压力，可以避免有机溶剂的使用所可能带来的新的污染；二是可提高得率、提高溶剂的浸润速率；采用超高压处理，可改变维持保健品原料结构稳定的各种化学键、推动化学平衡的移动，使有效成分快速达到溶解平衡，从而缩短提取时间；超高压可导致细胞壁和细胞膜的破坏，使有效成分充分暴露出来，从而使保健品原料中有效成分的溶出更加迅速完全、得率提高。

通过与煎煮法、回流提取法、超声提取法、超临界CO2提取人参总皂苷等方法做比较，采取常温超高压提取工艺，具有提取温度低（常温）、提取时间短、提取得率高、能耗低、绿色环保等优点；三是连续压滤技术可以连续工作,滤速稳定,不易发生堵塞，过滤强度大,在单位过滤面积上的过滤率很高,挤出滤饼干，利用连续压滤技术处理后的物料含量可达到90%以上,减小了溶媒消耗，比传统的离心技术自动化程度要高，动力消耗小,耗时少。

3、关键技术：

该项目将采用公司自有的现代化提取高新技术，超高压提取技术、生物酶解技术、连续压滤技术结合，实现提取工艺的全过程的最有效组合，从而生产出可控、稳定、收率高的产品。

4、生产工艺与项目目标：

生产工艺：

本项目在生产方法上将超高压提取技术、生物酶解技术、连续压滤技术结合，采用了国内先进的工艺设备，以提高产品的产业技术水平，产品质量和生产效率。

本项目所采用的先进工艺设备有：

高效节能提取回流设备、膜过滤设备、超高压提取设备、喷雾干燥设备、双级反渗透制水设备，并采用先进检测仪器和设备，提高产品质量。

工艺流程简图：

⑴前处理生产工艺过程简述

将人参、西洋参经挑选、洗净、润透、切段、干燥后，制成净药材后转至提取生产。

⑵提取生产工艺过程简述

将净药材进行粗粉碎，将粗粉碎的药材用乙醇进行热回流提取浓缩，该浓缩液达到规定浓度后进行压滤，分离成醇提液和醇提料渣，然后对两种产品分两条路线进行生产。

①人参皂苷、西洋参皂苷产品:

醇提液通过膜过滤后，进行真空浓缩，浓缩后浓缩液进行生物酶解，然后进行高速离心，离心后药液进行喷雾干燥后进行批混、分装后入库。

②人参皂苷、西洋参皂苷：

醇提料渣经超高压水提酶解后，进行压滤分离出滤液和滤渣，滤液浓缩后进行喷雾干燥后进行批混、分装后入库。

分离出的滤渣烘干后制成动物饲料。

⑶纯化水制备工艺流程简述：

饮用水从水箱由泵打入机械过滤器，同时加药装置加药以除去水中悬浮物，再经活性炭过滤器除去有机物、余氯后，经保安过滤器进一步除去水中固体颗粒、细菌及其杂质后送至中间水箱，然后经加热器将水温升至25℃，再经双级反渗透装置脱盐后，至纯化水贮罐中，经纯化水输送泵送至紫外灯杀菌器杀菌后送至车间各使用点，流经各使用点后的纯化水回到纯化水贮罐，再由输送泵送至车间各使用点循环使用。

物料计算：

⑴前处理物料计算

①物料计算基础数据：

中药前处理年处理中药材513吨。

年工作日250天，工作制度为单班生产，则日处理量为2.052吨。

收率：

93%（损耗约7%）

②物料计算（按单班处理量计）

生药材

2052kg

↓

挑选→损失52kg

2052kg

↓

洗润→损失30kg

2000kg

↓

切制→损失30kg

1970kg

↓

干燥→损失40kg

1940kg

↓

净料库

1900kg

⑵提取物料计算

①物料计算基础数据：

年提取中药材475t

年工作日：

250天

每天提取中药材1900kg

②物料计算（以日投料量计）

中药材加乙醇

1900kg5700kg

热回流浓缩

7600kg

浓缩液药渣

2800kg1900kg

损失30kg压滤压滤损失30kg

28000kg1900kg

醇提液药渣醇提液药渣

1000kg1770kg1100kg770kg

共计得到醇提液：

2100kg，药渣：

1940kg

a.副产品物料计算

醇提液

2100kg

膜过滤损失100kg

2100kg

树脂吸附损失200kg

2000kg

真空浓缩损失300kg

1800kg

生物酶解损失100kg

1500kg

高速离心损失400kg

1400kg

冷冻干燥损失907.64kg

1000kg

副产品

92.36kg

b.主产品物料计算

醇提料渣

1940kg

酶解水提损失100kg

1940kg

压滤料渣440kg

1840kg

浓缩损失400kg

1400kg

喷雾干燥损失600kg

1000kg

主产品

400kg

（4）人参米生产工艺流程图：

主要工艺生产设备选型

A.工艺设备选型原则

（1）为提高产品质量，节约投资，并符合GMP要求，工艺设备选用国内先进、成熟、节能、可靠的设备，以便建成后的综合生产车间的生产达到国内先进水平。

（2）凡接触物料的设备、容器和管件均采用优质不锈钢材质。

（3）设备选型时，适当留有余量，以便于企业在今后的发展及在激烈的市场竞争中提高应变能力。

B.提取车间设备选型

（1）洗药机

物料计算每班洗药量为1970kg，选用720型洗药机，其生产能力为300kg/h，每班有效工作6小时，需洗药机台数：

n=1970÷（300×6）≈1.1（台）

故选用两台720型洗药机可满足生产需要。

（2）带式干燥机

物料计算每班需干燥中草药1900kg，其中含水量约为40%，选用BDG-18-B型带式干燥机，其水份干燥能力200kg/h，每班有效工作时间为6小时，则需设备台数：

n=1900×40%÷（200×6）≈0.63（台）

故选一台可满足生产需要。

（3）高效节能提取回流机组

本工程每日提取中药饮片1900kg，两班生产。

选热回流提取浓缩机组提取能力为500kg/台次

需设备台数n=1900/500×2≈1.9（台）

故选二台HDWN-1600/6000高效节能提取回流机组可满足生产需要。

C.工艺设备选型

序号

设备名称

规格型号

台