啤酒设计说明书(共17页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上50000吨/年 啤酒工厂设计 摘要: 啤酒既是一种食品饮料,又是一种内涵丰富的文化用品。饮酒不仅是一种饮食行为,又是一种文化交际活动。啤酒作为食品饮料产品不仅代表生产力和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各民族独特传统文化重要组成部分。啤酒虽不是人类生存的必需品，但在社会生活中具有无法替代的功能。如今，啤酒的产量在我国酿造酒生产中产量最高，已超过3000万吨仅次于美国。啤酒的主要原料是大麦，大米，玉米等。而中国是一个粮食大国，它为啤酒厂的建立提供了良好的原料来源。本设计中把产品定位为市场比较普遍的淡色啤酒，年产量5万吨。根据设计任务书，设计生产工艺流程并进行工艺计算并

2、对重点设备和能量消耗进行计算。产品的广阔市场为工厂的生存和发展提供了良好的保证。关键词：啤酒 原料 设计 工艺计算 设备选型 50000TONS PER YEAR BEER FACTORY DESIGNAbstract：The beer not only is one kind of food drink,also is one kind of connotation rich cultural item. Drinks wine not only is one kind of eating behavior,also is onekind of cultural human relation

3、s activity. The beer not only represents the productive forces and the microorganism science and technology as food drink product. Drinks wine to move also is the world various nationalities unique traditional culture important constituent. The beer although is not the human survival essential item,

4、 but has the function in the social life which is unable to substitute. Now, the beer output ferments in brewbeer the production in our country the output tobe highest, has surpassed 30 million tons to be only inferior in US. The beer main raw material is the barley, the rice, the corn and so on. Ch

5、ina is a grain great nation, it has provided the good raw material origin for thebrewery establishment. In this design product localization for market quite universal Pale Beers, annual output 50,000 tons. The product broad market has provided the good guarantee for the factory survival and the deve

6、lopment.Key words：beer raw material design 目 录中文摘要 英文摘要 目录 第一章 绪论 第一节 设计的任务要求 第二节 设计的现实意义第二章 厂址的选择 第三章 啤酒厂总平面设计 第一节 啤酒厂组成第二节 占地面积估算 第四章 产品方案确定 第一节 产品方案制定依据 第二节 产品方案论证第五章 啤酒生产工艺流程 第六章 物料衡算 第一节 数据准备 第二节 各类产品衡算第七章 各类产品生产设备选择 第八章 三废处理方案 第一节 废水和节水技术 第二节 废气处理 第三节 垃圾处理参考文献 致谢 绪论第一节 设计的任务要求本设计是年产量为5万吨的10淡色啤

7、酒的啤酒厂，重点是产品的物料衡算，热量衡算，同时工艺流程及设备选型等设计。本设计的重点车间为糖化车间，重点设备为糖化，煮沸，发酵设备。第二节 设计的现实意义啤酒含有17种氨基酸，多种维生素及碳水化合物、矿物盐等物质、每升啤酒的热量可达430卡，相当于6-7枚鸡蛋，075升牛奶或50克奶油，被世界营养协会组织列为营养食品，素有“液体面包”之誉。现代科学研究表明，啤酒中所含各种成份、既有较高的营养价值又具良好的药疗效果，啤酒中酒精含量较低，10度黄啤酒含酒精3左右，非但对胃和肝脏无损害，而且可平缓地促进人体血液循环；维生素B1、B6已能维持心脏正常活动，而烟酸则能扩张血管，故它们对心血管系统有益，

8、可加速新陈代谢。第二章 厂址的选择初步选择长春近郊作为啤酒厂的厂址。这样，原料购买运输不成问题，产品又能及时的销往各中心城市，交通较为方便，是较为理想的选择。第三章 啤酒厂总平面设计第一节 啤酒厂的组成啤酒厂一般是由生产车间、辅助车间、动力设施、给水、排水设施，全厂性设施第二节 占地面积的估算估算该啤酒厂占地面积为12000-15000 m2 。第四章 产品方案的确定产品品种：10度淡色啤酒产品产量：年产五万吨产品产期：11，12月为生产淡季 。其它月份为旺季。淡季每天糖化5次，旺季每天糖化8次。第五章 啤酒工艺流程啤酒工艺流程 酒花 酵母 原料粉碎 糖化过滤 煮沸 冷却 发酵 滤酒 验瓶 杀

9、菌 贴标 喷码 装箱入库 一酿造啤酒的原料酿造啤酒的主要原料是大麦，水，酵母，酒花及辅料。二麦芽的制备三麦汁的制备四啤酒的发酵第六章 50000t/年啤酒厂糖化车间的物料衡算 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。第一节 数据准备一糖化车间工艺流程示意图麦芽,大米 粉碎 糊化 糖化 过滤 薄板冷却器 回旋沉淀槽 麦汁煮沸锅 酒花渣分离器 啤酒厂糖化车间工程流程示意图二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 称百

10、分比（%）项 目名 称百分比（%）定额指标无水麦芽浸出率75原料配比麦 芽75大 米25无水大米浸出率92啤酒损失率（对热麦汁）冷却损失7.5发酵损失1.6原料利用率98.5装瓶随时2.0麦芽水分6过滤损失1.5大米水分13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50000t/年啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。第二节 物料衡算一100kg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

11、收率为：0.92(100-13)100=80.04%混合原料收得率为：（0.7570.50%+0.2580.04%）98.5%=71.79%由上述可得100kg混合料原料可制得的10热麦汁量为：71.1910%=717.9(kg)查资料知10麦汁在20时的相对密度为1.084kg/l，而100热麦汁相对密度为1.024，故热麦汁（100）体积为： 717.9/1.042=689(L)（2）冷麦汁量为：689(1-0.075)=637.325 (L)（3）发酵液量为：637.325(1-0.016)=627.13 (L)（4）过滤酒量为：627.13(1-0.015)=617.72 (L)（5）

12、成品啤酒量为：617.72(1-0.02)=605.37 (L)二 生产100L10淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10淡色成品啤酒605.37L，故可得以下结果：（1）生产100L10淡色啤酒需耗混合原料量为：（100/605.37）100=16.52(kg)（2）麦芽耗用量为：16.5275%=12.39(kg)（3）大米耗用量为：16.29-12.39=4.13(kg)（4）酒花耗用量：目前国内苦味较淡的啤酒普遍受欢迎特别是深受年轻人的喜爱。所以对浅色啤酒热麦汁中加入的酒花量为0.13 % 即每100升热麦汁添加0.13kg，故为：（689/605.37）1

13、000.13%=0.148(kg)（5）热麦汁量为：（689/605.37）100=113.81 (L)（6）冷麦汁量为：（637.33/605.37）100=105.28(L)（7）湿糖化糟量 设湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为：12.39(1-0.06)(1-0.75)/(1-0.8)=14.56(kg)0.06是麦芽水分含量，0.75是无水麦芽浸出率。湿大米糟量为：4.13(1-0.13)(1-0.92)/(1-0.8)=1.44(kg)0.13为大米水分，0.92是大米无水浸出率。故湿糖化糟量为：14.56+1.44=16(kg)（8）酒花糟量 设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40

14、%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：0.148(1-0.4)/(1-0.8)=0.44(kg)（9） 酵母量（以商品干酵母计）生产100升啤酒可得2kg湿酵母泥，其中一半做生产接种用，一半做商品酵母用，即为1公斤。湿酵母泥水分85%酵母含固形物=1（1-85%）=0.15（kg）则含水分7%的商品干酵母量为：0.15/(1-7%）=0.16（kg） （10）二氧化碳量 10度的冷麦汁105.28L浸出物为：10%105.28=10.528（kg） 设麦汁的真正发酵度为55%，则可发酵的浸出物为： 10.5355%=5.79（kg） 设麦芽汁中浸出物均为麦芽糖构成，根据麦芽糖发酵的化学反

15、应式可得到：二氧化碳的生成量为：5.79（444）/342=2.98（kg）44为CO2 分子量 342为麦芽糖的分子量设10度啤酒的CO2的含量为0.4%则105.280.004=0.42（kg）则释放的CO2量为2.98-0.42=2.56（kg）1立方米的二氧化碳在20常压下重1.832kg故释放的二氧化碳的容积为：2.56/1.832=1397.48（L）(11) 发酵液量为： 100627.13/605.37=103.59(L)(12) 过滤酒量为：100617.72/605.37=102.04(L)(13) 成品啤酒量为: 102.04(1-0.02)=100 (L)(14) 空瓶

16、需要量（100/0.64）1.005=157.03（个） 0.64为每瓶啤酒的容积为640ml(15) 瓶盖需要量 （100/0.64）1.01=157.81（个）(16) 标签需要量 （100/0.64）1.001=156.41（张）三生产50000t/年,每次糖化的物料衡算设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化5次，11,12月为淡季.每年总糖化次数 3048+615=2717(次)(1) 每次糖化的原料量为:混合原料: (/2717)(100/605.37)=3040(kg)605.37为100kg原料可生产出成品啤酒的量 大麦: 30400.75=2280(kg) 大米: 30400.2

17、5=760(kg)(2) 热麦汁量: (689/100)3040=20945.6(L)(3) 冷麦汁量: (637.33/100)3040=19374.83(L)(4) 酒花用量: (0.148/16.52) 3040=27.23(kg)(5) 湿糖化糟量: (16/16.52)3040=2944.31(kg)(6) 湿酒花糟量: (0.44/16.52) 3040=80.97(kg)(7) 二氧化碳量：(1397.48/16.52)3040=.10（L）(8) 酵母量：(0.16/16.52)3040=29.44（kg）(9) 发酵量： 19374.83（1-0.016）=19064.92（

18、L）(10) 过滤量： 19064.92（1-0.015）=18778.95（L）(11) 成品量： 18778.95（1-0.02）=18403.37（L）(12) 空瓶量：(157.03/16.52)3040 =28896.56（个）(13) 瓶盖量：(157.81/16.52)3040=29042（个）(14) 标签量：(156.41/16.52)3040=28784（张）四50000t/年 10淡色啤酒酿造车间物料衡算表把述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表2所示。表2 啤酒厂酿造车间物料衡算表物料名称单位对100kg混合原料100L10度淡色啤酒糖化一

19、次定额量年啤酒生产量混合原料Kg10016.5230408.26106大麦Kg7512.3922806.2106大米Kg254.137602.06106酒花Kg0.890.14827.237.40104热麦汁L689113.8120945.65.69107冷麦汁L637.33105.2819374.835.26107湿糖化糟Kg96.8516.002944.318.0106湿酒花糟Kg2.660.4480.972.20105酵母量Kg0.970.1629.447.99104二氧化碳量L8459.321397.48.107.0108发酵液L627.13103.5919064.925.18107过

20、滤酒L617.72102.0418778.955.10107成品啤酒L605.3710018403.375.00107空瓶量个962.65159.0328896.56瓶盖量个955.27157.8129040.10标签量张946.79156.4128782.47备注：10度淡色啤酒的密度为1012kg/m3，实际年产啤酒5.06107 Kg第三节 啤酒厂糖化工艺工艺流程示意图如图3所示，其中的投料量为糖化一次的用料量（计算参表2）麦芽粉（2128kg）46.740 min 自来水18大米粉（760kg）麦芽（152kg）料水比1：5 料水比1：3.5 热水5070 15min t() 63 6

21、0min 冷却90 20min 100 40min 70 25min过滤 糖化结束 78 100 10min 麦芽 煮沸锅90min 回旋沉淀槽 薄板冷却器 发酵罐 酒花 图3 啤酒厂糖化工艺流程图 发酵工艺流程示意图 冷却 94热麦汁 冷麦汁（6） 锥形灌发酵 过冷却至-1 贮酒 过滤 清酒灌图4 发酵工艺流程4.2 工艺技术指标及基础数据 年产10淡色啤酒50000t； 旺季每天糖化8次，淡季为5次，每年共糖化2717次； 主发酵时间6天； 4锅麦汁装1个锥形罐； 10Bx麦汁比热容c1=4.0KJ/（kg*K）； 冷媒用15%酒精溶液，其比热容可视为C2=4.18 KJ/（kgK）； 麦

22、芽糖化厌氧发酵热q=613.6kJ/kg；麦汁发酵度55%。第七章 设备选择 设备的选择一 预处理车间设备（1） 筛选设备1. 磁铁分离器2筛选机 3. 风选机（2）粉碎设备1六辊式粉碎机（3）称量设备二制麦车间 把原料大麦制成啤酒生产所需的麦芽的过程将在制麦车间进行。其工艺流程：大麦精选 浸渍 发芽 干燥 （平底浸麦槽） （萨易拉丁发芽箱） （单层高效炉）三糖化车间糖化车间是进行麦汁的制备这项重要的工艺。将粉碎后的麦芽和辅料中的非水溶性组成通过酶的分解尽可能的转化成水溶性组分。工艺流程：糖化，糊化 过滤 酒花 煮沸 回旋沉淀 冷却 过滤（1） 糊化，糖化设备（2）过滤设备（3）煮沸设备1.

23、煮沸锅2. 外加热器（4）酒花添加设备（5）麦槽贮罐（6）分离设备1酒花分离器 2回旋沉淀槽（7）冷却设备1薄板冷却器（8）麦汁通风设备1空气过滤器2文丘里管四发酵车间（1）酵母培养及添加罐1. 酵母培养罐2. 酵母添加罐（2）发酵设备 1. 奈塔罐（立式密闭圆柱锥体罐）（3）清洗设备1CIP清洗系统五过滤车间（1）配套设备1 缓冲罐2 添加罐实现啤酒生产过程中一些稳定剂，添加剂的添加。（2）过滤设备1 硅藻土过滤机罐装车间1洗瓶机2罐装机3啤酒杀菌机4贴标机5装箱机热量供应车间 本设计中选用的是锅炉。作为热量供应设备。啤酒车间主要设备规范表序号设备名称单位数量规范型号1麦芽粉碎机台1要求能力

24、1000/hMF650型2糖化煮沸锅个1有效容量25 mD=3.75mH=1.87m 3糖化过滤槽个1 有效容量17m34酒花分离器个1直3.8m 高1.5 m 搅拌器转速50转/min 5沉淀槽个有效容量12 m36麦汁冷却器台冷却面积=16m2 列管式7发酵罐个15200吨/只A3内涂8CIP设备套2100吨/只9硅藻土过滤机台250吨/台J-BS2010清酒罐只250吨/只A3内涂11灌装设备套1日工作量24万瓶12杀菌机套YJL96A第十一章 三废处理方案第一节 废水和节水技术2. 废水处理技术目前，国内外普遍采用生化法处理啤酒废水.根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理 法分为好氧

25、生物处理和厌氧生物处理两大类. 三 节水技术1加强管理：对厂用水进行调整、调查、在资金允许范围内，可在各工段安装水表，对操作用水系统进行统计，奖罚分明。2减少清洗对象：这个原则只适用于清洗。3关闭不需的水：清洗管的前端安装手动控制阀；随时开关4引进原位清洗系统（CIP）由于自动系统控制，使水用量达最低限度。5循环利用单一用途的排水 第二节 废气处理一、由锅炉排出的烟气经旋风除尘器净化后，每小时除烟尘不高于150kg/h，由45m高烟囱排出，低于工业三废的排放标准（170kg/h以下）二、热管技术在干燥塔余热回收的利用热管是一种新型传热卡件，它具较好的导热性，可以在温差很小的条件下，高效的传热。

26、第三节 垃圾处理工厂的各种垃圾中，如破损玻璃瓶等特殊废物一般为个别处理，其它一般垃圾根据情况变化委托公共卫生机构运出，烧掉处理。在这样的情况下，工人有垃圾堆入外。从卫生角度讲，垃圾堆防虫手段要完备。没特定的垃圾贮存场，应密闭，并经常撒杀虫剂以防止虫害的发生，但因近年因使用化学合成树脂容器处理关系到空气污染，或给清扫、处理废弃物的社会机构带来困难，又产生了新合成树脂容器处理方法，参照废弃物处理条例。参考文献1 金凤燮，安家彦.酿酒工艺与设备选用手册.北京:化学工业出版社,2003 2 张国农.食品工厂设计与环境保护.北京:中国轻工业出版社,20053 马海乐.食品机械与设备.北京:中国农业出版社.20044 姚玉英.化工原理(上下册).天津:天津大学出版社.20035 唐是雯.现代食品发酵技术.北京:轻工业出版社,20026 管敦议.啤酒工业手册(上下册).北京:轻工业出版社,19987 高孔荣.发酵设备. 北京:中国轻工业出版社,2000 致谢在此,我要感谢曾经教导过我和关心过我的每位老师.他们在我的成长过程中给予了我莫大的关心与鼓舞.本文能够成功的完成,要特别感吴淑清老师.正是有了她的耐心的指导才能够让我顺利的完成这篇设计.由忠的祝福各位园丁永远快乐! 专心-专注-专业