畢業(yè)論文---年產10萬噸啤酒廠設計

1、<p>　　本 科 生 畢 業(yè) 設 計</p><p>　　年產10萬噸啤酒廠設計</p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　專 業(yè) 食品科學與工程 </p><p>　　

2、班 級 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　學 部 食品與環(huán)境學部 </p><p>　　答辯日期 2009年5月24日 </p><p>　　年產10萬噸啤酒廠設計</p><p><b>

3、　　摘 要 </b></p><p>　　本文主要是簡要的介紹年產10萬噸10度淡色啤酒廠的工廠設計。它主要包括啤酒發(fā)展，啤酒原料，啤酒廠建設的目的，啤酒廠的規(guī)劃，啤酒工藝計算、啤酒廠設備的計算和重點設備的計算，啤酒廠的發(fā)展狀況，啤酒廠資金的估算等方面的內容主要是糖化車間的工藝。本設計一共畫二張圖：全廠平面布置圖、工藝流程圖。</p><p>　　本文設計的工廠采用3班

4、倒的工作制，每天工作時間24小時，除去設備清洗和升溫時間4小時，實際生產時間按20小時計，本設計設計了一個年產量10萬噸啤酒廠主車間平面圖及項目工藝方案的設計原則、方法、程序、設備、等等。</p><p>　　關鍵詞：啤酒廠；工廠設計；工藝流程</p><p>　　Annual production capacity of 100,000 tons Brewery Design</p

5、><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper is a brief introduction to an annual output of 100,000 tons of 10 degrees pallens brewery plant design. It is mainly the development of beer,

6、beer raw materials, the purpose of building a brewery, breweries planning process of beer, the brewery equipment of computing and Calculation of key equipment, the development of breweries, brewery funding estimates, and

7、 so focused on the process of saccharification workshop. The design plans were drawn 2: Layout of the entire plant, Process Flo</p><p>　　Key words: brewery; pallens; saccharifying pot</p><p><

8、;b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘 要i</b></p><p>　　Abstractii</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 啤酒簡介1</p><p>　　1.2 啤

9、酒原料1</p><p>　　1.3 設計基本要求2</p><p>　　1.4 產品方案3</p><p>　　1.4.1 生產規(guī)模及建設時間3</p><p>　　1.4.2 主要原料規(guī)格3</p><p>　　1.4.3 生產品種及數(shù)量3</p><p>　　1.4.

10、4 產品質量及標準3</p><p>　　1.5 設計指導思想4</p><p>　　1.6 感官評價4</p><p>　　第2章 廠區(qū)的平面設計6</p><p>　　2.1 廠址的選擇6</p><p>　　2.1.1 廠址選擇的原則6</p><p>　　2.1.2

11、 自然條件及能源6</p><p>　　2.1.3 政治經(jīng)濟和交通6</p><p>　　2.2 總平面設計6</p><p>　　2.2.1 總平面設計原則6</p><p>　　2.2.2 總平面設計7</p><p>　　2.3 車間布置7</p><p>　　2.

12、3.1 車間布置原則7</p><p>　　2.3.2 車間布置7</p><p>　　第3章 工藝流程8</p><p>　　3.1 工藝流程圖8</p><p>　　3.2 工藝要點8</p><p>　　3.2.1 粉碎8</p><p>　　3.2.2 糖化8

13、</p><p>　　3.2.3 過濾9</p><p>　　3.2.4 煮沸9</p><p>　　3.2.5 冷卻9</p><p>　　3.2.6 發(fā)酵9</p><p>　　第4章 物料衡算10</p><p>　　4.1 糖化車間工藝流程示意圖10</

14、p><p>　　4.2 工藝技術指標及基礎數(shù)據(jù)10</p><p>　　4.3 100 kg原料（70%麥芽，30%大米）生產10°淡色啤酒的物料衡算11</p><p>　　4.4 生產100L10°淡色啤酒的物料衡算12</p><p>　　4.5 100000t/a 10°淡色啤酒釀造車間物料衡

15、算表12</p><p>　　第5章 能量衡算15</p><p>　　5.1 糖化用水耗熱量Q115</p><p>　　5.2 第一次米醪煮沸耗熱量Q215</p><p>　　5.3 水耗熱量15</p><p>　　5.4 糖化一次蒸汽耗量15</p><p>　　5

16、.5 糖化過程每小時最大蒸汽耗量Qmax15</p><p>　　5.6 蒸汽單耗16</p><p>　　第6章 公共系統(tǒng)及輔助部門17</p><p>　　6.1 公共系統(tǒng)17</p><p>　　6.1.1 鍋爐房17</p><p>　　6.1.2 配電室17</p>&

17、lt;p>　　6.2 輔助部門17</p><p>　　6.2.1 原料庫17</p><p>　　6.2.2 檢驗中心17</p><p>　　6.2.3 冷庫17</p><p>　　6.2.4 給排水系統(tǒng)18</p><p>　　6.3 設計原則18</p><p

18、>　　6.3.1 給水系統(tǒng)18</p><p>　　6.3.2 排水系統(tǒng)18</p><p>　　6.3.3 消防用水系統(tǒng)18</p><p>　　6.4 供電18</p><p>　　第7章 主要設備計算及設備選型20</p><p>　　7.1 麥芽倉20</p><

19、p>　　7.2 麥芽粉倉20</p><p>　　7.3 大米倉20</p><p>　　7.4 大米粉倉20</p><p>　　7.5 糊化鍋21</p><p>　　7.6 糖化鍋21</p><p>　　7.7 煮沸鍋21</p><p>　　7.8 麥汁

20、冷卻器22</p><p>　　7.9 發(fā)酵罐23</p><p>　　7.10 啤酒過濾器23</p><p>　　7.11 瓶裝包裝線23</p><p>　　第8章 環(huán)境保護25</p><p>　　8.1 主要設計依據(jù)26</p><p>　　8.2 環(huán)境現(xiàn)狀26

21、</p><p>　　8.3 主要污染源與污染物26</p><p>　　8.4 對策和措施26</p><p>　　8.4.1 廢水處理26</p><p>　　8.4.2 廢渣27</p><p>　　8.4.3 煙塵治理27</p><p>　　8.4.4 噪聲控制

22、27</p><p>　　8.4.5 綠化27</p><p>　　8.5 環(huán)境管理27</p><p>　　第9章 勞動定員28</p><p>　　9.1 工作制度28</p><p>　　9.2 勞動定員28</p><p>　　第10章 產品成本核算29</p

23、><p>　　10.1 建設年限、達產能力29</p><p>　　10.2 設備投資估算29</p><p>　　10.3 總投資概算29</p><p>　　10.4 固定資產投資估算依據(jù)29</p><p>　　10.5 成本估算30</p><p>　　10.6 投資回

24、收期31</p><p>　　10.7 經(jīng)濟分析31</p><p>　　第11章 綜合評價32</p><p>　　11.1 社會效益分析32</p><p>　　11.2 生態(tài)效益分析32</p><p>　　11.3 綜合評價32</p><p><b>　

25、　結 論33</b></p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 啤酒簡介</b>&l

26、t;/p><p>　　1.1.1 啤酒概述：</p><p><b>　?。?）定義：</b></p><p>　　啤酒以大麥芽﹑酒花﹑水為主要原料﹐經(jīng)酵母發(fā)酵作用釀制而成的飽含二氧化碳的低酒精度酒。現(xiàn)在國際上的啤酒大部分均添加輔助原料。有的國家規(guī)定輔助原料的用量總計不超過麥芽用量的50％。但在德國﹐除制造出口啤酒外﹐國內銷售啤酒一概不使用輔助原

27、料。國際上常用的輔助原料為﹕玉米﹑大米﹑大麥﹑小麥﹑淀粉﹑糖漿和糖類物質等。</p><p><b>　?。?）基本分類：</b></p><p>　　根據(jù)所采用的酵母和工藝﹐國際上啤酒分下面發(fā)酵啤酒和上面發(fā)酵啤酒兩大類。啤酒具有獨特的苦味和香味﹐營養(yǎng)成分豐富﹐含有各種人體所需的氨基酸及多量維生素如維生素B﹐菸酸﹐泛酸以及礦物質等。</p><p&

28、gt;　　啤酒花，使啤酒具有獨特的苦味和香氣并有防腐和澄清麥芽汁的能力。酒花始用于德國﹐學名為蛇麻﹐為大麻科葎草屬多年生蔓性草本植物[1]。</p><p><b>　　1.2啤酒原料</b></p><p>　　啤酒的原料為大麥﹑釀造用水﹑酒花﹑酵母以及淀粉質輔助原料(玉米﹑大米﹑大麥﹑小麥等)和糖類輔助原料[2]等。主要原料：麥芽、大米。</p>&

29、lt;p><b>　　大麥 </b></p><p>　　適于啤酒釀造用的大麥為二棱或六棱大麥。二棱大麥的浸出率高﹐溶解度較好﹔六棱大麥的農業(yè)單產較高﹐活力強﹐但浸出率較低﹐麥芽溶解度不太穩(wěn)定。啤酒用大麥的品質要求為﹕殼皮成分少﹐淀粉含量高﹐蛋白質含量適中(9～12％)﹔淡黃色﹐有光澤﹔水分含量低于13％﹔發(fā)芽率在95％以上。 </p><p><b>

30、;　　釀造用水 </b></p><p>　　通常﹐軟水適于釀造淡色啤酒﹐碳酸鹽含量高的硬水適于釀制濃色啤酒。淡色啤酒用水要求為﹕無色﹐無臭﹐透明﹐無浮游物﹐味純正﹐無生物污染﹔硬度低﹔鐵﹑錳含量低(含量高對啤酒的色﹑味有害﹐而且能引起噴涌現(xiàn)象)﹔不含亞硝酸鹽。 </p><p><b>　　酒花 </b></p><p>　　雌雄

31、異株﹐釀造所用均為雌花。中國人工栽培酒花的歷史已有半個世紀﹐始于東北﹐目前在新疆﹑甘肅﹑內蒙﹑黑龍江﹑遼寧等地都建立了較大的酒花原料基地。成熟的新鮮酒花經(jīng)干燥壓榨﹐以整酒花使用﹐或粉碎壓制顆粒後密封包裝﹐也可制成酒花浸膏﹐然后在低溫倉庫中保存。其有效成分為酒花樹脂和酒花油。每kg啤酒的酒花用量約為1.4～2.4kg。 </p><p><b>　　酵母 </b></p><

32、;p>　　酵母是用以進行啤酒發(fā)酵的微生物。啤酒酵母又分上面發(fā)酵酵母和下面發(fā)酵酵母。啤酒工廠為了確保酵母的純度﹐進行以單細胞培養(yǎng)法為起點的純粹培養(yǎng)。為了避免野生酵母和細菌的污染﹐必須嚴格啤酒工廠的清洗滅菌工作。 </p><p><b>　　大米 </b></p><p>　　淀粉含量高﹐浸出率也高﹐含油質較少。但大米淀粉的糊化溫度比玉米高。以大米為輔助原料釀造的

33、啤酒色澤淺﹐口味清爽。大米是中國用量最多的輔助原料。 </p><p><b>　　糖類 </b></p><p>　　大都在產糖地區(qū)應用﹐一般使用量為原料的10～20％。添加的種類主要有蔗糖﹑葡萄糖﹑轉化糖﹑糖漿等。 </p><p><b>　　小麥 </b></p><p>　　德國的白啤酒以

34、小麥芽為主原料﹐比利時的蘭比克啤酒是用大麥芽配以小麥為輔料釀造具有地方特色的上面發(fā)酵啤酒。小麥品種有硬質小麥和軟質小麥﹐啤酒工業(yè)宜采用軟質小麥。</p><p>　　1.3 設計基本要求</p><p>　　設計項目：年產10萬噸啤酒廠設計</p><p>　　設計規(guī)模：淡季日產100t,旺季日產：300t</p><p><b>

35、;　　成品：淡色啤酒</b></p><p>　?。?） 產品質量標準</p><p><b>　　感官指標：</b></p><p>　　透明度 清涼透明，無明顯懸浮物和沉淀物</p><p>　　濁度（保質期）/EBC單位 ≤1.0</p>

36、<p>　　形態(tài) 泡沫潔白細膩，持久掛杯</p><p>　　泡持性/s ≥300s</p><p>　　色度/EBC單位 5.0～9.5</p><p>　　香氣和口味 明顯有酒花香氣，口味純正，爽口，酒體協(xié)調，

37、無異香、異味</p><p><b>　　理化指標：</b></p><p>　　酒精含量/% ≥3.7</p><p>　　原麥汁濃度/% 12±0.2</p><p>　　總酸含量/0.1mL·L-1 ≤2.6&l

38、t;/p><p>　　二氧化碳含量/% ≥0.4</p><p>　　雙乙酰含量/mg·L-1 ≤0.13</p><p>　?。?）產品衛(wèi)生標準：衛(wèi)生指標按GB2758執(zhí)行</p><p>　　產品用途：廣泛用于食品及餐飲行業(yè)</p><p>　　1.4 產品

39、方案</p><p>　　1.4.1 生產規(guī)模及建設時間</p><p>　　啤酒廠年產量為1.0×105t</p><p>　　廠建設采取統(tǒng)一的規(guī)劃布局，規(guī)范化建設，科學化管理，規(guī)模化生產，一體化經(jīng)營，完全采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式將逐漸形成規(guī)模。本項目從立項到施工達產驗收， 共需2年。</p><p>　　1.4.2 主要原料規(guī)

40、格</p><p>　　本工藝采用符合我國啤酒麥芽標準QB1686的優(yōu)質麥芽。</p><p>　　1.4.3 生產品種及數(shù)量</p><p>　　表1-1生產品種為10°淡色啤酒</p><p>　　1.4.4 產品質量及標準</p><p>　　GB191 包裝儲運圖示標志</p>

41、<p>　　GB2758 發(fā)酵酒衛(wèi)生標準</p><p>　　GB4544 啤酒瓶</p><p>　　GB4789.1～4789.28 食品衛(wèi)生檢驗方法 微生物學部分</p><p>　　GB4928 啤酒實驗方法</p><p>　　GB5739 啤酒塑料周轉箱</p><p>　　

42、GB6543 瓦楞紙箱</p><p>　　GB10344 飲料酒標簽標準</p><p>　　GB4927-91 啤酒質量標準</p><p><b>　　1.5設計指導思想</b></p><p>　?。?）精心設計。(2) 投資省、技術新。（3） 質量好。（4）收效快。（5）回收期短。（6）設計工作

43、必須認真進行調查研究。（7）學會查閱文獻。（8）收集技術基礎資料。（9） 善于從實際出發(fā)去分析研究問題。（10）積極采用新技術。（11）力求設計在技術上具有現(xiàn)實行和先進性。（12）在經(jīng)濟上具有合理性。（13）設計必須結合實際。（14）因地制宜。（15）體現(xiàn)設計的通用性和獨特性相結合的原則。（16）食品工廠設計還應注意到周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生。（17）及工廠內車間之間對衛(wèi)生、無菌、防火等條件的相互影響。</p>

44、<p><b>　　1.6 感官評價</b></p><p>　　質量特征：富有潔白、細膩又持久的泡沫，悅目明快的色澤，酒液清涼，飲后有爽口和醇厚感。</p><p><b>　　感觀要求:</b></p><p>　　濃、黑色啤酒的感觀指標應符合表1-2規(guī)定</p><p>　　表

45、1-2濃、黑色啤酒的感官指標[5]</p><p>　　淡色啤酒的感觀指標應符合表1-3的規(guī)定</p><p>　　表1-3淡色啤酒的感官指標</p><p><b>　　理化要求</b></p><p>　　理化要求應符合表1-4的規(guī)定</p><p>　　表1-4理化要求【10】</p&

46、gt;<p><b>　　啤酒的保質期:</b></p><p>　　瓶裝、聽裝熟啤酒扣質期不少于１２０天（優(yōu)、一級），６０天（二級）。瓶裝鮮啤酒保質期不少于７天。罐裝、桶裝鮮啤酒保質期不少于３天。</p><p>　　第2章 廠區(qū)的平面設計</p><p>　　2.1 廠址的選擇</p><p>　　根

47、據(jù)我國的具體情況，食品工廠一般建于距原產地附近大中城市的郊區(qū)。由于啤酒屬于消費性強的休閑飲品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區(qū)比較合適。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產品的銷售，同時還可以減少運輸費用。</p><p>　　2.1.1 廠址選擇的原則[4] </p><p>　　（1）廠址的位置要符合城市規(guī)劃（供氣、供電、給排水、交通運輸?shù)龋┖凸S對環(huán)境的要求。</p>

48、<p>　　（2）廠址地區(qū)要接近原料基地和產品銷售市場，還要接近水源和能源。</p><p>　?。?）具有良好的交通運輸條件。</p><p>　　（4）場地有效利用系數(shù)高，并有遠景規(guī)劃的最終總體布局。 </p><p>　　（5）有一定的施工條件和投產后的協(xié)作條件。<

49、;/p><p>　?。?）廠址選擇要有利于三廢處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。</p><p>　　2.1.2 自然條件及能源</p><p>　　根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于哈爾濱市郊區(qū)內。廠址地勢平坦，周圍無污染源，符合標準。場地面積有利于合理布置，符合工廠發(fā)展需要，并有一定擴建余地。該地自來水使用方便，且水質良好，可不用地下水，減少處理費用。接近排水系統(tǒng)，有利廢

50、水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產需要。附近有居民區(qū)和學校，方便銷售。</p><p>　　2.1.3 政治經(jīng)濟和交通</p><p>　　該地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內，經(jīng)規(guī)劃部門批準，符合規(guī)劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經(jīng)濟開發(fā)前景。附近有發(fā)達的交通運輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和啤酒出廠順利進行。</p><p>　　2.2 總平面設計</

51、p><p>　　2.2.1 總平面設計原則</p><p>　?。?）符合生產工藝要求。</p><p>　?。?）布置緊湊合理，節(jié)約用地，同時為長期發(fā)展留有余地。</p><p>　?。?）必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品衛(wèi)生要求。</p><p>　?。?）優(yōu)化建筑物間距，按有關規(guī)劃進行設計。</p>&

52、lt;p>　　（5）適應運輸要求。</p><p>　　2.2.2 總平面設計</p><p>　?。?）廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、原料庫、生產車間、冷庫、配電室、鍋爐房等。</p><p>　　（2）全建筑物朝向有利于通風采光。</p><p>　?。?）配電室靠近生產車間，減少能源消耗，鍋爐房位于下風向。</p>&l

53、t;p>　　（4）在廠房四周種植草坪，保證綠化。</p><p>　?。?）通盤考慮全廠布置，力求經(jīng)濟合理，充分考慮擴大生產。</p><p>　?。?）方便生產，符合生產程序。</p><p><b>　　2.3 車間布置</b></p><p>　　2.3.1 車間布置原則</p><p

54、>　　生產車間工藝布置很重要，不僅對生產產品有很大關系，而且影響到工廠整體。在進行車間布置時，應遵循以下原則：</p><p>　　生產車間是工廠的中心，其他部門均圍繞其展開，它們應是一個協(xié)調統(tǒng)一的整體。因此，必須考慮與其他部門的相互關系，以及工廠的發(fā)展前景，滿足總體設計要求。</p><p>　　在工藝流程確定后，其設備的布置要盡量按工藝流水線安排，使占地面積最少，操作最方便。&l

55、t;/p><p>　　保證車間衛(wèi)生，同時注意車間的采光、通風、降溫等設施。</p><p>　　2.3.2 車間布置</p><p>　?。?）生產工序的安排要做到冷、熱分開，生、熟分開，干、濕分開，成品、半成品分開。</p><p>　?。?）按生產流水線安排設備，防止交叉，浪費資源。</p><p><b>

56、;　　第3章 工藝流程</b></p><p>　　3.1 工藝流程圖[6]</p><p>　　大麥原料→粗選→精選→浸麥→發(fā)芽→干燥→除根→成品麥芽</p><p>　　原料（大米）→粉碎→糊化</p><p><b>　　↘</b></p><p>　　→過濾→煮沸→酒花分離

57、→沉渣→冷卻→前發(fā)酵</p><p>　　↗ ↓</p><p>　　原料（麥芽）→粉碎→糖化 CO2</p><p>　　→后發(fā)酵（貯酒）→過冷卻→過濾→濾過酒暫貯→裝酒→壓蓋→殺菌→貼標→成品啤酒<

58、;/p><p><b>　　3.2 工藝要點</b></p><p><b>　　3.2.1 粉碎</b></p><p>　　粉碎使原料表面積增加，與水接觸面積增加，糖化時間減少，收得率增加。</p><p>　　麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細粒、粗粉、細粉五個組分。</p><p

59、>　　要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳部分盡可能細一些。</p><p><b>　　3.2.2 糖化</b></p><p>　　制備麥芽汁的主要過程是糖化。將粉碎后的麥芽在底部攪拌的糖化鍋中與45℃的水混合，利用麥芽自身的酶，使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質等的不溶性高分子物質水解成為可溶性低分子物質，如糊精、糖類、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。</p&g

60、t;<p>　　本項目采用的糖化方法是國內常用的糖化方法——二次煮出糖化法。</p><p>　　該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與45℃溫水混合，保溫20min，然后用10min時間升溫到70℃，再保溫20min，其后再用15min時間升溫煮沸，讓其沸騰40min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時，麥芽和水在糖化鍋內混合，45～55℃保溫30～90min，使麥芽所含蛋白質分解，稱為

61、蛋白質休止。將煮沸紙糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫達到65～68℃，保溫攪拌進行糖化。待糖化醪無碘色反應后，從糖化鍋中取出部分醪也進入糊化鍋進行第二次煮沸，而后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至75～78℃（液化溫度），靜置10min即可送去過濾。</p><p><b>　　3.2.3 過濾</b></p><p>　　糖化工序結束后，意味著麥芽汁已經(jīng)形成。

62、采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟分離。過濾的好壞，對麥汁的產量和質量有重要的影響。</p><p>　　麥汁過濾分為過濾和洗槽兩個操作過程。</p><p>　　過濾的目的是獲得清涼的麥汁和較高的麥汁收得率。</p><p>　　要求麥汁過濾速度正常，過濾應在規(guī)定時間內完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。</p><p><b>　

63、　3.2.4 煮沸</b></p><p>　　煮沸在煮沸鍋中進行。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使酒花有效成分溶入麥汁中；賦予麥汁獨特的酒氣香氣和爽口的苦味；使麥汁中可凝固蛋白質凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；破壞全部的酶活性，麥汁進行滅菌，以獲得定型的麥汁。</p><p>　　煮沸要求適當?shù)闹蠓袦囟?，分批添加酒花，在預定煮沸時間內，使麥汁達到規(guī)定濃度，保

64、持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風味好、穩(wěn)定性高。</p><p>　　煮沸時間70～90min，麥汁的煮沸強度應達到8%～10%，凝固性氮應達到1.5～20mg/L。</p><p><b>　　3.2.5 冷卻</b></p><p>　　麥汁煮沸定型后，必須立即進行冷卻，使溫度適合酵母發(fā)酵的需要。</p>

65、<p>　　要求冷卻時間短，麥汁無細菌，并且不混濁，沉淀損失少，操作簡單，可減少人力。</p><p><b>　　3.2.6 發(fā)酵</b></p><p>　　本工藝采用“前錐后臥”發(fā)酵方式[7]。先在錐形發(fā)酵罐中進行啤酒發(fā)酵和雙乙酰還原，然后送入臥式儲酒罐中進行后發(fā)酵。</p><p>　　在主發(fā)酵結束，外觀發(fā)酵達60%左右

66、，酒溫降至5～6℃時，現(xiàn)回收酵母，在將嫩啤酒送入儲酒罐內。此時雙乙酰還原需在貯酒罐內繼續(xù)進行，貯酒罐兼有后發(fā)酵、成熟和貯酒三重作用。倒罐之后，進行后發(fā)酵和雙乙酰還原，氣壓緩慢上升至0.08Mpa左右，待雙乙酰下降達到要求后，急劇降溫至0～1℃，進行貯酒。貯酒時間7～14d。</p><p>　　第4章 物料衡算</p><p>　　100000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算</p

67、><p>　　啤酒廠糖化車間的物料平衡計算主要項目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化槽和酒花槽）等。</p><p>　　4.1 糖化車間工藝流程示意圖</p><p>　　根據(jù)我國啤酒生產現(xiàn)況，有關生產原料配比、工藝指標及生產過程的損失等數(shù)據(jù)如表4-1所示：</p><p>　　圖4-1啤酒廠糖化車間工程流程示意

68、圖</p><p>　　4.2 工藝技術指標及基礎數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)表4-1的基礎數(shù)據(jù)，首先進行100kg原料生產10°淡色啤酒的物料計算，然后進行100L 10°淡色啤酒的物料衡算，最后進行100000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計算[3]。</p><p>　　表 4-1 啤酒生產基礎數(shù)據(jù)</p><p&

69、gt;　　4.3 100kg原料（70%麥芽，30%大米）生產10°淡色啤酒的物料衡算</p><p>　　(1)熱麥計算 根據(jù)表4-1可得到原料收率分別為：</p><p>　　麥芽收率為： 78%×(100-6) %=73.32%</p><p>　　大米收率為： 90%×(100-12) %=79.2%</p&g

70、t;<p>　　混合原料收得率為： （0.70×73.32%+0.30×79.2%）98%=73.58%</p><p>　　由上述可得100kg混合料原料可制得的10°熱麥汁量為： （73.58%×100）÷10%=735.8(kg)</p><p>　　又知10°麥汁在20℃時的相對密度為1.084，而100

71、℃熱麥汁比20℃時的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁（100℃）體積為： 735.8÷(1.084×1000)×1000×1.04=705.93(L)</p><p>　　(2)冷麥汁量為：705.93×(1-0.07)=656.52(L)</p><p>　　(3)發(fā)酵液量為：656.52×(1-0.02)=643.39(L)

72、</p><p>　　(4)過濾酒量為：643.39×(1-0.01)=636.95(L)</p><p>　　(5)成品啤酒量為：636.95×(1-0.02)=624.22(L)</p><p>　　4.4 生產100L10°淡色啤酒的物料衡算</p><p>　　根據(jù)上述衡算結果知，100kg混合原料可生

73、產10°淡色成品啤酒624.22L，故可得以下結果：</p><p>　?。?）生產100L10°淡色啤酒需耗混合原料量為：</p><p>　?。?00/624.22）×100=16.02 (kg)</p><p>　?。?）麥芽耗用量為：16.02×70%=11.21(kg)</p><p>　?。?/p>

74、3）大米耗用量為：16.02-11.21=4.81(kg)</p><p>　?。?）酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2%，故為：</p><p>　　(100/624.22) ×735.8×0.2%=0.24(kg)</p><p>　　（5）熱麥汁量為：（16.02/100）×705.93=113.09(L)<

75、;/p><p>　?。?）冷麥汁量為：（16.02/100）×656.52=105.18(L)</p><p>　?。?）濕糖化糟量 設熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為80%，則濕麥芽糟量為：</p><p>　　[（1-0.06）（100-78）/（100-80）]×11.21=11.59(kg)</p><p><b&

76、gt;　　而濕大米糟量為：</b></p><p>　　[（1-0.12）（100-90）/（100-80）]×4.81=2.12(kg)</p><p>　　故濕糖化糟量為：11.59+2.12=13.71(kg)</p><p>　?。?）酒花糟量 設麥汁煮沸過程干酒花浸出率為40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為：</p&

77、gt;<p>　　[（100-40）/（100-80）]×0.24=0.72(kg)</p><p>　　4.5 100000t/a 10°淡色啤酒釀造車間物料衡算表</p><p>　　設生產旺季每天糖化8次，而淡季則糖化4次，淡季150天，旺季150天，則每年總糖化次數(shù)為1800次。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。把述的有關啤酒廠釀造車間

78、的三項物料衡算計算結果，整理成物料衡算表，如表4-2所示。</p><p><b>　　糖化一次定額：</b></p><p>　　成品啤酒：100000噸÷1800次=55.556噸／次</p><p>　　55555.556 kg÷1.012kg∕Ｌ=54896.794Ｌ</p><p>　　過濾

79、酒：102.04Ｌ×54896.794Ｌ÷100Ｌ=56016.689Ｌ</p><p>　　發(fā)酵液：103.07Ｌ×54896.794Ｌ÷100Ｌ=56582.126Ｌ</p><p>　　濕酒花槽：0.72 kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=395.257 kg</p><p>　　濕糖化槽：11.

80、59 kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=6362.538 kg</p><p>　　冷麥汁：105.18 L×54896.794Ｌ÷100Ｌ=57738.889 L </p><p>　　熱麥汁：113.09 L×54896.794Ｌ÷100Ｌ=62082.784 L</p><p>　　酒花：0.24

81、 kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=131.752 kg </p><p>　　大米：4.81 kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=2640.536 kg</p><p>　　大麥：11.21 kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=6153.931 kg</p><p>　　混合原料16.02

82、 kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=8794.464 kg</p><p>　　旺季一天生產：54896.794Ｌ×8=439174.352Ｌ</p><p>　　淡季一天生產：54896.794Ｌ×4=219587.176Ｌ </p><p>　　年生產量：54896.794Ｌ×1800=98814229.2

83、Ｌ其他的年產量的計算都乘以1800可得到表4-2</p><p>　　表4-2 啤酒廠釀造車間物料衡算表</p><p><b>　　第5章 能量衡算</b></p><p>　　二次煮出糖化法是啤酒常用的糖化工藝，下面就以為基準進行糖化車間的熱量衡算[8]。</p><p>　　5.1 糖化用水耗熱量Q1</

84、p><p>　　設料水之比為1：4水與混合原料由20度升到50度</p><p>　　則混合原料糖化一次用水為GW=8794.464 Kg×4=35177.856 Kg</p><p>　　Q1=GWCW(T1-T0)=35177.856×4.18(50-20)=4411303.142(KJ)</p><p>　　5.2 第

85、一次米醪煮沸耗熱量Q2</p><p>　　有經(jīng)驗可得C米醪=3.76 KJ/(kg·k)，溫度從50度升到100度</p><p>　　Q2=G米醪C米醪(T1-T0)= 8794.464×（1+4）×3.76×（100-50）=8266796.16 (KJ)</p><p><b>　　5.3 水耗熱量</

86、b></p><p>　　設洗槽水平均溫度為80℃，每100kg原料用水450kg，則用水量為:</p><p>　　G洗=8794.464×450/100=3957508.8(kg)其中8794.464為混合原料一次糖化量</p><p>　　故 Q3=GCw(80-20)= 3957508.8×4.18×(80-20)=

87、797405486(kJ) </p><p>　　Q總=Q1+Q2+Q3=4411303.142+8266796.16+79740586=810083585.3(kJ)</p><p>　　5.4 糖化一次蒸汽耗量</p><p>　　使用表壓0.3MPa的飽和蒸汽，I=2725.3Kj/kg,i為相應的冷凝水的焓(561.47k

88、j/kg), η為蒸汽的熱效率則： D= Q總/[（I-i）η]</p><p>　　=810083585.3/[(2725.3-561.47)×95%〕(36)</p><p>　　=479891.742(kg/h) </p><p>　　式中，i為相應冷凝水的焓（561.47kJ/kg）；η為蒸汽的熱效率，取η=95%

89、。</p><p>　　5.5 糖化過程每小時最大蒸汽耗量Qmax</p><p>　　在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量Q6為最大，且已知煮沸時間為90min熱效率為95%，故：</p><p>　　Qmax=Q6/(1.5×95%)=176567118.196/(1.5×95%)=123906749.611(KJ/h)

90、 </p><p>　　相應的最大蒸汽耗量為：</p><p>　　Dmax=Qmax/（I-i）=123906749.611/(2725.3-561.47)=57262.701(kg/h) </p><p>　　5.6 蒸汽單耗</p><p>　　據(jù)設計，每年糖化次數(shù)為1800次，

91、總共生產啤酒100000t.年耗蒸汽總量為：</p><p>　　Dr=479891.742×1800=863805136(Kg)</p><p>　　每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）：</p><p>　　D5=863805136/100000=8638.051(kg/t啤酒)</p><p>　　每晝夜耗蒸汽量（生產旺季算）為：&l

92、t;/p><p>　　Dd=479891.742 ×8=3839133.94(kg/d)</p><p>　　至于糖化過程的冷卻，如熱麥汁被冷卻成熱麥汁后才送井發(fā)酵車間，必須盡量回收其中的熱量。</p><p>　　最后，把上述結果列成熱量消耗綜合表，如表5-1</p><p>　　表5-1 100000t/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算

93、表</p><p>　　第6章 公共系統(tǒng)及輔助部門</p><p><b>　　6.1 公共系統(tǒng)</b></p><p>　　6.1.1 鍋爐房</p><p>　　鍋爐排出的氣體中，含有大量的灰塵和煤屑，這些煤屑排入大氣后，由于速度減慢而散落下來，造成環(huán)境污染。所以從工廠衛(wèi)生的角度來看，鍋爐房應建在對生產車間影響最

94、小的位置，滿足以下要求：</p><p>　　在該地區(qū)全年主導風向的下風向；</p><p><b>　　靠近用氣負荷中心；</b></p><p>　　有足夠的煤和灰渣堆場。</p><p>　　鍋爐房的具體建設方面，采取鋼筋混凝土結構，門向外開；與相鄰建筑物的間距應符合防火和衛(wèi)生標準；必須在通風、采光、防潮等方面也要

95、滿足要求。</p><p>　　6.1.2 配電室 </p><p>　　食品工廠對電的要求較高，所以必須有獨立的供電系統(tǒng)。所以在工廠設計時必須建設配電室。土建部分的設計應為企業(yè)的生產發(fā)展留有適當?shù)目臻g，并且要求設備和管線進出方便，符合防火安全要求，保證陰涼通風。一般食品工廠的車間水氣較大、濕度高，應對供電管線采取必要的防潮設施，防止發(fā)生事故。</p><p>

96、<b>　　6.2 輔助部門</b></p><p>　　6.2.1 原料庫</p><p>　　原料庫是食品工廠生產的第一個環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的生產質量如何，將直接影響后面的生產工序。原料庫需要有一個適宜的卸貨、驗收、計量和堆放場地，并配有相應的計量裝置、容器等配套設施。</p><p>　　6.2.2 檢驗中心</p>&l

97、t;p>　　檢驗中心的職能是對產品和有關原材料進行衛(wèi)生監(jiān)督和質量檢查，確保其符合國家食品衛(wèi)生法律、法規(guī)和有關部門頒發(fā)的質量標準和質量要求。</p><p>　　檢驗中心一般設有：感官檢驗室、理化檢驗室、精密儀器室、微生物檢驗室等。檢查的項目根據(jù)需要而定。</p><p><b>　　6.2.3 冷庫</b></p><p>　　冷庫是擔

98、負廠內所有成品儲藏任務的重要部門，使商品流通的重要環(huán)節(jié)。啤酒生產后，要進行低溫儲藏，所以冷庫的建設必不可少。冷庫要求結構堅固，并且有較大承載力，設置合理的保溫隔熱層和隔汽防潮層。，所用建筑材料和構件有足夠的強度和抗凍能力。儲藏條件要保證食品的衛(wèi)生，防蠅、防鼠、防塵，而且還要保證低溫（-18℃以下）。</p><p>　　6.2.4 給排水系統(tǒng)</p><p>　　給排水設計一般包括：取水

99、及凈化工程、廠區(qū)及生活區(qū)的給排水管網(wǎng)、冷卻用水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。</p><p><b>　　6.3 設計原則</b></p><p>　　所在地有自來水供應的，應優(yōu)先考慮采用自來水。</p><p>　　消防、生產、生活給水網(wǎng)應盡可能使用統(tǒng)一管路系統(tǒng)。</p><p>　　生活、生產廢水應達到國家標準后排放。<

100、/p><p>　　設計給排水管網(wǎng)時，應滿足生產工藝和生活安排的需要。</p><p>　　6.3.1 給水系統(tǒng)</p><p>　　本廠位于市區(qū)內，有足夠的自來水供應，故使用自來水給水系統(tǒng)。通常自來水符合生產與生活需要，只需進行一般處理即可。但鍋爐用水必須進行軟化處理，且一般用離子交換法進行軟化。</p><p>　　6.3.2 排水系統(tǒng)&l

101、t;/p><p>　　食品工廠的排水量較大，主要為生產廢水、生活污水和雨水。良好的排水設施和排水效果是食品工廠衛(wèi)生面貌、產品安全的有力保障，直接影響到企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。生產車間應設有明溝，將污水排到室外，室外排水管必須采用埋地暗管。由于冰淇淋工廠的廢水基本符合環(huán)境保護要求，所以排水管網(wǎng)匯集了排出的生產廢水、生活污水和雨水后，可借助重力作用通過排水管直接排入廠外公共下水道。</p><p&g

102、t;　　6.3.3 消防用水系統(tǒng)</p><p>　　食品工廠的生產性質決定其發(fā)生火災的危險性較低，建筑物的防火系數(shù)較高，但防患于未然，必須考慮消防用水系統(tǒng)。食品廠的消防給水一般與生產生活給水管合并，發(fā)生火警時可調用生產、生活用水加以解決。</p><p><b>　　6.4 供電</b></p><p>　　食品工廠的供電系統(tǒng)一般包括：全

103、廠的變配電工程，廠區(qū)的供電工程，使內外的照明工程。供電電壓一般低壓采用380/220V三相四線制，高壓采用10KV。符合國家有關規(guī)定，安全可靠，運行方便，經(jīng)濟節(jié)約。本廠生產冷凍類食品，由于停電可導致產品變質，所以對供電要求較高，</p><p>　　生產車間環(huán)境濕度大，所以電器設備和器材應按濕熱帶的條件選擇，要能防水汽，防腐蝕，盡可能集中放置。廠區(qū)外線一般采用低壓架空線，或者是低壓電纜，保證供電安全。車間及其它建

104、筑的照明電源要求與動力線分開，一般采用日光燈照明，車間及原料庫還應設置防蟲燈。</p><p>　　第7章 主要設備計算及設備選型</p><p><b>　　7.1 麥芽倉</b></p><p><b>　　用途：儲存麥芽</b></p><p><b>　　所需容量計算：</

105、b></p><p>　　每次投料量：G=6153kg</p><p>　　麥芽容重r=500kg/m3</p><p><b>　　有效系數(shù)：</b></p><p><b>　　所需容積：</b></p><p><b>　　7.2 麥芽粉倉</b

106、></p><p><b>　　用途：儲存麥芽粉</b></p><p><b>　　所需容積計算：</b></p><p><b>　　每次投料量 </b></p><p><b>　　麥芽粉容重 </b></p><p>

107、<b>　　有效容積系數(shù) </b></p><p><b>　　所需容積 </b></p><p><b>　　7.3 大米倉</b></p><p><b>　　用途：儲存大米</b></p><p><b>　　所需容積計算：</b&

108、gt;</p><p><b>　　每次投量：</b></p><p><b>　　大米容量：</b></p><p><b>　　有效容積系數(shù)</b></p><p><b>　　所需容積</b></p><p><b>

109、;　　7.4 大米粉倉</b></p><p><b>　　用途：儲存大米粉</b></p><p><b>　　所需容積計算：</b></p><p><b>　　每次投量：</b></p><p><b>　　大米粉容重：</b><

110、/p><p><b>　　有效容積系數(shù)</b></p><p><b>　　所需容積</b></p><p><b>　　7.5 糊化鍋</b></p><p>　　一般糊化鍋的輪廓比例為</p><p>　　取糊化鍋的有效容積計算：</p>

111、<p><b>　　故取直徑 </b></p><p><b>　　7.6 糖化鍋</b></p><p>　　按物料衡算，每次糖化物料總量</p><p>　　糖化醪的密度為1 065kg/m3，生產需要1.2的空余系數(shù)</p><p><b>　　故所需容積：</

112、b></p><p><b>　　故取直徑 </b></p><p><b>　　7.7 煮沸鍋</b></p><p>　　按物料衡算，每次糖化物料總量</p><p>　　糖化醪的密度為1 065kg/m3，生產需要1.4的空余系數(shù)</p><p><b&

113、gt;　　故所需容積：</b></p><p><b>　　故取直徑 </b></p><p>　　7.8 麥汁冷卻器[10]</p><p>　　用途：將沉清后的麥汁冷卻至發(fā)酵溫度4～7℃。</p><p><b>　　型式：板式冷卻器</b></p><p&g

114、t;<b>　　所需冷卻面積計算：</b></p><p>　　第一段冷卻（冷卻介質為冷水）：</p><p>　　麥汁溫度55℃～25℃ 冷水溫度18℃～30℃ 冷卻時間60min</p><p><b>　　式中 ℃</b></p><p>　　℃ ℃ ℃ ℃</p

115、><p>　　逆流傳到時的平均偏差：</p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　℃</b></p><p>　　先取用麥芽冷卻器為薄板冷卻器，其傳熱系數(shù)K值取2 000kcal/㎡h℃，<

116、;/p><p><b>　　則㎡</b></p><p>　　第二段冷卻（冷卻介質為鹽水）</p><p>　　麥汁溫度25℃→6℃</p><p>　　鹽水溫度—8℃→0℃ 冷卻時間60min</p><p><b>　　℃</b></p><p>

117、;　　℃ ℃ ℃ ℃</p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　℃ 取℃</b></p><p>　　鹽水耗用量 C——0.37kcal/kg℃</p><p&g

118、t;<b>　　鹽水量</b></p><p>　　7.9 發(fā)酵罐[11]</p><p>　　每天糖化4次，故一次投入冷麥汁量為85252.2×4=341 008.8L</p><p>　　徑高比： 空余系數(shù)1.2</p><p><b>　　按規(guī)格取410m3</b></

119、p><p>　　發(fā)酵周期11～12d?？紤]到進出料周轉、清洗時間和發(fā)酵時間可能延長，故罐數(shù)取54個。</p><p>　　7.10 啤酒過濾器</p><p>　　用途：過濾啤酒，除去混濁物，酵母細胞，殘渣等。</p><p>　　型式：板框式硅藻土過濾器。</p><p>　　7.11 瓶裝包裝線 </p>

120、;<p>　　選用20000～30000P/h聯(lián)合自動包裝設備一套（包括洗瓶、灌裝、壓蓋、殺菌、貼標等）</p><p><b>　　表7-1設備選型</b></p><p><b>　　第8章 環(huán)境保護</b></p><p>　　8.1 主要設計依據(jù)</p><p>　?。?）《

121、中華人民共和國環(huán)境保護法》</p><p>　?。?）國家計劃委員會和國務院環(huán)境保護委員會1987年3月頒發(fā)的《建設項目環(huán)境保護管理條例》</p><p>　?。?）《國務院關于環(huán)境保護若干問題的決定》</p><p>　?。?）GB12349《工廠企業(yè)噪音標準》</p><p>　?。?）GB8978《污水綜合排放標準》</p>

122、<p>　　（6）GB3095《大氣環(huán)境質量標準》</p><p>　　（7）GB12271《鍋爐大氣污染物排放標準》</p><p>　?。?）GB5749《生活飲用水衛(wèi)生標準》</p><p><b>　　8.2 環(huán)境現(xiàn)狀</b></p><p>　　綜合考慮原料、交通、水電、氣等建設條件，同時注意兼

123、顧環(huán)保、衛(wèi)生、消防、安全及節(jié)約用地、節(jié)省投資等原則，確定廠址位于市郊。廠區(qū)門前為公路，且與高速公路相連，交通運輸條件十分便利，無污染源，進廠道路全部為水泥路面。廠區(qū)周圍無毒氣和污染的工廠，東西側為居民區(qū)，南側（廠區(qū)門前）為公路，北側康佳集團。</p><p>　　本項目廠址無工業(yè)噪聲污染，生產用水所產生的部分污水經(jīng)廠區(qū)污水處理后，排水水質無污染，采用先進的工藝和設備，生產過程無粉塵產生，各種指標均達到環(huán)保要求。&

124、lt;/p><p>　　8.3 主要污染源與污染物</p><p>　　本項目的主要污染源與污染物如下：</p><p>　　廢水：生活用水、生產污水</p><p><b>　　廢氣：鍋爐煙氣</b></p><p><b>　　廢渣：煤灰渣</b></p>&

125、lt;p>　　8.4 對策和措施</p><p>　　8.4.1 廢水處理</p><p>　　本啤酒廠的廢水是從各個工序排放出來的，簡單分為三類：①大量的冷卻水、沖洗水；②含有大量有機物的廢水，各工序是不均勻的；③含有無機物的水，主要來自包裝車間。本啤酒廠采用兩步單池污水設備系統(tǒng)（TSU法）處理廢水。使排放濃度符合國家的排放標準。</p><p><

126、;b>　　8.4.2 廢渣</b></p><p>　　鍋爐所產灰渣用于磚廠制磚。</p><p>　　8.4.3 煙塵治理</p><p>　　本項目的鍋爐房排放的煙塵處理，采用多管高效除塵器，是煙塵排放濃度低于《鍋爐煙囪排放標準GB3481》中二類區(qū)允許值，“煙塵排放濃度限值250mg/m3的規(guī)定”。</p><p>

127、;　　8.4.4 噪聲控制</p><p>　　在廠房施工過程中，應注意機械設備的合理布局，在設備安裝過程中對高噪聲設備應采用彈性基礎，設隔聲裝置或隔離防護消音間壁，以使噪聲控制在最小限度，能保證在85dB以下。</p><p><b>　　8.4.5 綠化</b></p><p>　　綠化是保護環(huán)境的主要設施，綠化不僅美化環(huán)境，而且對凈化