李雨键年产8000吨浓香型白酒厂全厂工艺初步设计.docx
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李雨键年产8000吨浓香型白酒厂全厂工艺初步设计
理工学院毕业设计（论文）
年产8000吨浓香型白酒厂全厂工艺初步设计
学生：
雨键
学号：
专业：
酿酒工程
班级：
2011级1班
指导教师：
静
理工学院生物工程学院
二O一五年六月
摘要
白酒是世界七大蒸馏酒名酒之一，是纯天然的绿色食品，是中国特有的一种蒸馏酒。
本次设计为年产1500吨浓香型白酒（大曲酒）发酵车间设计。
主要包括全厂工艺论证、全厂物料衡算、全厂热量衡算、水平衡计算以及车间主要设备计算及附属设备的计算与选型、车间布置等及全厂布置。
浓香型大曲酒主要以以五谷、稻壳、水为主要原料，经窖池发酵甑桶蒸馏等酿制而成的高度白酒。
浓香型大曲酒在整个酿造过程中，大体上可分为几个步骤：
开窖起糟、续糟配料、蒸馏摘酒、出甑、打量水、摊晾、加曲入窖。
其中蒸馏摘酒、加曲入窖是生产的重要环节。
设计从实际生产出发，确定出年产8000吨浓香型大曲酒所需要的物料量，热量和发酵车间的常用设备如甑桶、冷凝器、窖池、晾糟设备、酒醅出入窖运输设备等的主要尺寸、选型以及全厂的布置。
本次设计绘制图纸共4，分别是全厂工艺流程方框图；发酵车间平面布置图；发酵车间立面图；全厂平面布置图。
关键字：
大曲酒，固态发酵，浓香型
Abstract
Liquorisoneofthesevenworldfamousdistilledliquor,isapurenaturalgreenfood,isuniquetoChinaadistilledliquor.Thedesignfortheannualproductioncapacityof8000tonsofLuzhouflavorliquorfermentationworkshopdesign.Thedesignincludes:
thetechnologydemonstration,thewholeplantmaterialbalance,heatbalance,thewholeplantwaterbalancecalculationandcalculationofmainequipmentandauxiliaryequipmentofworkshopofthecalculationandselection,workshopandthewholeplantlayoutdrawings.
LuzhouflavorDaquliquortocorn,ricehusk,waterasthemainrawmaterials,highliquorthroughthecellarfermentationbarreldistillationbrewed.LuzhouflavorDaquliquorinthebrewingprocess,generallycanbedividedintoseveralsteps:
openpitplaybad,bad,badcontinuedingredientscontinuedingredients,packagingandfinishedbeerbeer.Thewortpreparationisanimportantlinkinproductionofbeer,itcontainsthegelatinization,steamer,lookedatwater,airing,plusmusicintothecellarprocess.Thedesignbasedontheactualproduction,thequantityofannualoutputof8000tonsofLuzhouflavorDaquliquorrequired,heatandfermentationworkshopequipmentsuchasbarrel,condenser,pits,drybadequipment,fermentedgrainsandpittransportationequipment,maindimensions,selectionandtheplantlayout.
Thedesigndrawdrawingatotaloffour,namely,theprocessblockdiagramofthewholeplant,fermentationworkshopfloorplan,fermentationworkshopelevations,thewholeplantfloorplan.
Keywords:
Liquor,solidstatefermentation,Luzhouflavor
摘要I
AbstractII
前言1
第一章全厂工艺论证2
1.1全厂工艺流程2
1.2制曲工艺流程及论证4
1.2.1工艺流程图4
1.2.2偏高温大曲工艺的论证4
1.2.2.1具体操作及论证4
1.3制酒工艺流程及论证9
1.3.1酿造工艺流程：
9
1.3.2工艺说明10
1.4降度工艺11
1.4.1降度的目的11
1.4.2降度处理工艺11
1.5库房工艺（贮存工艺）12
1.5.1库存12
1.5.2酒的勾兑和调味13
1.6包装工艺15
1.6.1工艺流程图15
1.6.2工艺说明15
第二章物料衡算15
2.1工艺技术指标及基础数据16
2.2理论出酒率16
2.3实际生产效率计算17
2.3.1发酵效率17
2.3.2蒸馏效率18
2.3.3淀粉利用率18
2.3.4每100kg65%（酒精体积分数）酒粮耗18
2.3.5每100kg65%（酒精体积分数）酒曲耗18
2.3.6原料出酒率18
2.3.7淀粉出酒率18
2.4原料用量计算19
第三章热量衡算20
3.1蒸汽供热Q蒸21
3.1.1糟醅升温耗热Q121
3.1.2蒸酒、蒸粮过程耗热Q蒸酒、Q蒸粮22
3.2量水耗热Q量水22
3.3一口窖池生产总耗热量Q总22
3.4蒸煮过程热损失Q1223
3.5一口窖池蒸汽耗用量D23
3.6最大蒸汽消耗量Qmax24
3.7蒸汽单耗24
3.8酒的冷凝放热Q酒24
3.9凉糟放热Q凉糟25
第四章水平衡计算25
4.1清洗用水26
4.2原料粉碎前润料日用水26
4.3制曲加水搅拌日用水26
4.4配料前五谷粉润料日用水26
4.5日用打量水量26
4.6曲池冲洗日用水量26
4.7冷却用水26
4.8洗瓶子用水26
4.9勾兑酒日用水量26
4.10其他用水26
第五章车间主要设备计算26
5.1甑桶设计27
5.1.1甑桶的设计28
5.1.2甑桶部件选型29
5.1.3甑桶设计参数30
5.2冷凝器设计30
5.2.1冷凝器技术指标30
5.2.2冷凝器规格31
5.2.3接管的选择32
5.2.4冷凝器设计参数32
5.3窖池的设计及建造33
5.4晾糟设备34
5.5酒醅出入窖运输设备34
第六章厂房总平面布置图的要求及重点车间的平面布置35
6.1厂房总平面布置的要求36
6.2全厂平面布置图36
6.3制曲车间的布置36
6.4制酒车间的布置37
6.5酒库车间的布置38
6.6包装车间的布置38
参考文献38
致39
前言
白酒，又名烧酒或火酒，是我国特有的名族传统蒸馏酒，也是世界著名的六大蒸馏酒之一，有着悠久的历史和独特的风格，其独特的工艺更是千百年来我国劳动人民生产经验的总结和智慧的结晶，也是中国文化的一种象征。
中国白酒不仅在世界饮料酒中独具特殊风格，而且同是白酒，各种名酒佳酿也各有特殊的风味。
白酒的酒液无色透明，气味清香纯净，浓香馥郁，蜜香优美，余香不尽。
口味醇厚柔绵，甘润清冽，谐调净爽，回味悠长，慢饮细品，变化无尽。
虽然近年来社会对健康的重视从而把酒类推到了风口浪尖，但作为一种中国人热情好客传统，同时适量饮酒对身体有益,我国白酒生产技术在世界发酵工业发展过程中，具有重要的地位和作用。
白酒工业的发展也促进了配套工业的发展，近年来白酒行业机械化有了很大的发展，需要的包装材料越来越多，玻璃、瓷、造纸、印刷、瓶盖等一系列的配套工业都有很大的发展。
同时，酿酒后的酒糟的综合利用，促进了农业、能源的发展。
可以预计在未来相当长一段时间，白酒行业发展任然迅猛，前景广阔。
本次设计为传统白酒中的典，五粮型浓香大曲酒。
选址广汉。
气候适宜，交通便利，水资源丰富，品质高，产销集中。
对于政府扶持，原料供应，酒的品质，产销有保证！
本设计将原料到制成成品白酒中的各环节涉及的工艺、设备、控制条件等有关情况作一简单的阐述，希望能和各位共同讨论，不足之处请多多指正。
第一章全厂工艺论证
1.1全厂工艺流程
本设计选用浓香型白酒。
并采用原窖分层堆糟法，混蒸续粮固态发酵法,续糟配料。
周期为40天。
原窖分层堆法，其具体操作工艺流程，如图1—1所示。
1.2制曲工艺流程及论证
1.2.1工艺流程图
母曲水稻草谷壳
↓↓↓
小麦（100%）→润料→磨碎→粗麦粉→拌料→踩曲→曲坯→堆积培养→出房→贮存→成品曲
1.2.2偏高温大曲工艺的论证
根据大曲培养过程中控制曲块最高品温不同，一般可把大曲分为高温曲、偏高温曲和中温曲，高温曲最高制曲品温达60℃以上，主要用于生产酱香型大曲酒；偏高温曲制曲温度一般控制在50～60℃之间，主要用于生产浓香型大区酒；中温曲的最高制曲品温一般不超过50℃，它主要用于生产汾香型（俗称清香型）大曲酒。
因此，我们根据任务书的要求选用了偏高温制大曲（即浓香大曲），而且浓香型白酒的制曲工艺也是比较成熟的。
1.2.2.1具体操作及论证
（一）原料：
小麦
1、来源及规格：
选用广汉本地所产的小麦,本地小麦成熟早,端午踩曲前,新麦便成熟上市,并且本地小麦颗粒饱满均匀,无虫蛀,无霉烂,无污染,无农药污染,无泥沙及其它杂物,腹沟深而多粉。
2、原料论证
（1）根据白酒曲及酒母的作用和制作工艺特点，其原料应符合如下要求：
①要适于有用菌的生长和繁殖
大曲中的有用微生物为霉菌、细菌及酵母菌，麸曲中有霉菌等，小曲中有根霉及酵母菌等。
这些菌类的生长和繁殖，必须有碳源、氮源、生长素、无机盐，水五大类营养成分，并要求有适应PH、温度、湿度及必要的氧气等条件。
故制曲原料应满足有用微生物生长的上述两方面的要求。
例如制大曲和小曲的小麦和大米等原料，除富含淀粉，维生素及无机元素外，还应含有足以使微生物生长的蛋白质。
②适于产酶
白酒曲是糖化剂或糖化发酵剂。
故除了要求成曲含有一定数量的有用微生物以外，还须积累多种大量的胞酶，其中最主要的是淀粉酶。
而此类酶多为诱导酶，故要求制曲原料含有较多量的淀粉，以及促进淀粉酶形成的无机离子。
蛋白质也是产酶的必要成分，故制曲原料应含有适宜的蛋白质。
③有利于酒质
大曲及麸曲，其用量很大，故广义的说，制曲原料和成曲也是制酒原料的一部分。
例如大曲原料的成分及制曲过程中生成的许多成分，都间接或直接与酒质有关。
另外，制曲原料不宜含有较多的脂肪，这也是与制酒原料的相同之处。
（2）大曲原料的种类及性质：
表1-1：
大曲主要原料的成分比较
水份
粗淀粉
粗蛋白
粗脂肪
粗纤维
灰分
小麦
12.8
61～65
7.2～9.8
2.5～2.9
1.2～1.6
1.7～2.9
大麦
11.5～12
61～62.5
11.2～12.5
1.9～2.8
7.2～7.2
3.4～4.2
豌豆
10～12
45.2～51.5
25.5～27.5
3.9～4.0
1.3～1.6
3.0～3.1
①本设计采用小麦中掺杂大麦制曲，其特性是淀粉含量最高，富含面筋等营养成分，含氨基酸20多种，维生素含量也很丰富，粘着力也较强，是各类微生物繁殖，是产酶的优良天然物料。
若粉碎适度，则制成的曲胚不易失水和松散，也不致于因粘着力过大而存水过多。
②小麦中含有丰富的碳水化合物（主要是淀粉）及蛋白质,并含有钾、铁、硫、磷、镁等微生物生长的必需元素,有利于白酒的酿造。
③淀粉在白酒酿造中的作用：
淀粉经蒸煮后,经过微生物的作用,由淀粉变成糖,由糖变成酒。
通过化学反应（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6→2nC2H5OH+2nCO2↑可以看出,原料中淀粉含量越高,产酒也就越多。
（二）润麦
1、操作
润麦须掌握润麦的水量，水温和时间三项条件。
一般应遵守“水少温高时间短，水大温低时间长”的原则，用水量视其所采用的原料而定。
一般都按粮水比100:
3-8计，时间以不超过12小时为好，如果考虑原料的吸水性，则润粮的时间应当缩短，并且应减少水量，提高水温，一般遇此情况，时间控制在4小时即可。
润麦的水温夏天保持在40℃左右，冬天以80℃左右为宜。
2、润麦时应注意
在操作上要注意翻造堆积，翻造的目的是使每粒麦子匀地吸收水分，要“水洒均，翻造匀”。
3、润麦后的标准
表皮收汗，心带硬，口咬不粘牙，尚有干脆响声。
如不收汗，说明水温低，如咬之无声，则说明用水过多或时间过长，即通常所说的发“粑”了。
（三）粉碎
1、粉碎是为了破坏植物组织以及使淀粉释放而采用的一种机械加工的方法。
在粉碎前小麦要经除尘、除杂操作，润料后用钢磨粉碎。
2、粉碎论证
（1）粉碎的目的：
释放淀粉，吸收水分，增大粘性。
（2）原料的粉碎度与大曲的质量的关系
第一：
粉碎过细则粘性大,曲坯里的空隙小,不易透气,培菌时水分难挥发,热量和温度不易散失,易使曲坯发生酸败或烧曲。
由于通气性差,微生物生长繁殖缓慢,容易造成窝水,不透或圈老等现象；
第二：
粉碎过粗则粘性小,不易成型,曲坯里的空隙大,入房后水分和温度不易保持,热量易于散失,是曲坯过早干燥或裂口,表面不挂衣,微生物生长不良。
因此要严格控制好制曲原料的粉碎度。
经验要求,以手摸不觉糙手不腻手为准。
3、粉碎麦粉要求
粉碎后的麦粉,要心烂皮不烂的梅花瓣,即使小麦的表皮压成薄片，粉碎度要求粗粒及麦皮不可通过20目筛，而细粉要求通过20目筛，混粉中细粉要占40%～50%。
手模不糙手为好。
麦粉的粗细度要求要均匀，否则影响制曲的质量。
经测定，不通过20孔标准筛最粗的麦粉占27.74%，通过40孔标准筛的占60.72%，通过60孔标准筛的为11.54%。
（四）拌料
1、操作：
将粗麦粉通过定量供粉器和定量供水器，按一定比例的曲料（及曲母）和水连续进入搅拌机，搅匀，感官要求以手捏成团,放下即松为宜,然后再踩制成砖块状的曲坯。
拌料的目的就是使原料粉子均匀地吃足水分。
2、拌料论证
（1）一切生物化学反应,都必须有水的参与进行和完成,微生物所需的营养物质也必须先溶于水,才能扩散到细胞被吸收和利用,所以加水拌料在制曲生产上是重要的一环。
（2）加水量与曲坯的关系
当加水量过多时,曲坯不容易成型，入房后会发生变形，曲胚容易被压制过紧，不利于有益微生物向曲胚部生长，而表面则容易长毛霉，黑曲霉等,并且曲胚升温快而高，易引起酸败细菌的大量繁殖，使原料受损失并降低成品曲质量。
当加水量过少时,曲胚不易粘合，造成散落过多，培养曲时曲胚会失水散温过度，干得过快，致使有益微生物没有充分繁殖的机会，亦将会影响成品曲的质量。
通常微生物对水分的要求，一般规律是细菌>酵母菌>霉菌。
同时拌料加水量取决于原料带入的水分和制曲气候,温湿度等.通常和曲时加水量为37%—40%，有些厂曾对制曲不同加水量进行对比试验。
结果是：
重水分曲（加水量48%）培养过程，升温高而快，延续时间长，降温慢；轻水分曲（加水量36%）则相反，而酶的活力较高。
表1-2：
轻、重水份与成品曲的关系
曲样
外观
部
气味
化学成分对比
糖化力
水分
酸度
重水份曲
多为褐色
灰白色、菌丝密集较均匀
香气一般
109.44
10.0
2.0
轻水份曲
大部分为黄褐色
斑花状、粗糙、菌丝少、黑褐色较多
多数具有浓香
300.0
10.0
2.0
注：
糖化力单位为mg/（h.g曲）：
水分单位为g/100g曲，酸度单位为消耗0.2mol/lNAOH的ml/g曲
（五）踩曲成型
1、踩曲操作
（1）目前踩曲分机械制曲和人工制曲，本设计为人工踩曲。
人工踩曲的曲箱尺寸选为33×21×7（长×宽×高），重量为5000g/块，人工踩曲可由一个人完成或合伙完成，一般都为一人完成。
曲箱选择依据：
踩曲用的曲模大小直接影响曲的质量，曲坯太小不易保温，操作费工费时；曲坯太大、太厚，制曲微生物不易生长透彻均匀，也不便操作运输。
（2）人工踩曲的特点：
即“百脚一坯”的特点，也就是一块曲要踩压100次才成型。
人工踩曲讲究一个“溜”字，用脚掌、脚跟将曲坯表面反复溜光，以提浆于曲表，给以后的“穿衣”创造条件，最终曲坯皮薄。
（3）具体工序：
先把拌和的曲料迅速装入曲模（或称曲箱、曲盒），踩曲者马上用足掌先在曲模心踩一遍，再用足掌沿四边踩两遍，要求踩紧、踩平、踩光，特别四角定要踩紧，不得缺边掉角，中间可略松。
曲胚一个面踩好后翻过来再踩另一面，每块曲坯重量不得相差0.2kg踩好后的曲坯排列在踩曲场上，侧立收汗1－1.5h,刚一收汗即曲胚由微黄色变为微乳白色时便可入仓发酵,否则曲坯排水分逐渐蒸发，入房后容易起厚皮，培曲时不挂衣（曲胚表面微生物难以长出）。
2、入室堆积培养
（1）堆曲
踩制好的曲胚应放置1～1.5h，待表面略干，并且由于面筋粘接而使曲胚变硬后，即移入曲室培养，曲室应具有保温、保湿能力，又能通风，排潮，曲胚移入曲室前，应先靠墙的地面上铺一层稻草，厚约6.6cm，以起保温作用，然后将曲胚三横三竖相间排列，胚与胚之间约留2cm距离，塞以稻草，塞草最好新旧搭配。
塞草是避免曲块之间相互粘连，以便于曲块通气、散热和制曲后期的干燥。
排满一层后，在曲胚上再辅一层稻草，厚约33cm，但横竖排列应与下层错开，以便空气流通。
一直排到4、5层为止，再排第二行，最后留一行或两行空位置，作为以后翻曲时转移曲胚位置的场所。
（2）盖草洒水
曲胚堆好后，即用乱草盖上，进行保温保湿。
为了保持温度，常采用对盖草洒水，洒水量夏季较冬季多些，但应以洒水不流入曲堆为准，盖草有助于防止冷凝水直接滴入曲块，引起酸败。
还有助于曲块后期的干燥。
培曲后期开门开窗进行翻曲时，曲块受盖草的保护，使品温不致急剧下降，保证曲块部的水分慢慢散发，有利于干燥。
（3）翻曲
ⅰ操作
盖草洒水后，立即关闭门窗，微生物即开始在曲块表面繁殖。
品温逐渐上升，夏季经5～6天，冬季经7～9天，曲堆部温度可达58℃左右，室温度接近或达到饱和点。
至此曲胚表面霉衣已长出，80%～90%的曲块表面布满白色菌丝，这是霉菌和酵母大量繁殖的结果，此后曲块品温上升会稍缓，可能是二氧化碳抑制微生物生长繁殖所致或是高温使部分微生物停止生长或死亡造成的，当品温长到控制的最高点时（60℃），即可进行第一次翻曲，翻曲时应将上、下层和、外行的曲块位置对调，曲块本身直立的位置也应颠倒，这样就充分调节了曲块各部位的温度、湿度。
使微生物在整个曲块上均匀生长，在翻曲尽量将部的湿草取出，地面与曲胚间垫上干草，曲块间也夹以干草，为了流通空气，促进曲块的成熟与干燥，翻曲时可以拉大曲胚间行距，并坚直堆积，经过第一次翻曲后，由于散发掉大量水分和热量，曲块品温可以降到50℃以下，但过1～2天后，品温又会很快回升，约一周后（一般入仓第14天左右），品温又升到第一翻曲温度，即可进行第二次翻曲，二次翻曲后，曲胚温度还会回升，但后劲已不足，很难再出现前面那样高的温度，过一段时间后，品温就开始平稳下降。
ⅱ.翻曲论证：
很多高级醇、醛类是由氨基酸生成，它们是酒香的主要成分。
有些浓香的特殊香气成分如乙酸乙酯，丁酸乙酯和己酸乙酯等，它们的生与氨基酸有关。
氨基酸、肽及胨等能与单糖及其分解产物糠醛等在高温下缩合成一类黑褐色的化合物，统称黑色素，部分能溶于水，具有芳香味。
以上变化大都与温度有关，所以在偏高温制曲操作上十分重视第一次翻曲。
翻曲时间对曲坯的影响：
翻曲过早，曲胚的最高品温会偏低，这样制成的大曲中白色曲多，下层的曲块还会有生麦子味；翻曲过迟，中间曲块升温过猛，大量曲块变黑。
翻曲时间的确定：
生产上要求黄色曲多，所以翻曲时间要很好掌握。
其主要依据曲胚温度及口味来决定翻曲时间，即当曲胚中层品温达58℃左右，（通过指示温度计观察），并以口尝曲胚具有甜香味时（类似于一种糯米发酵蒸熟的食品所特有的香味，即可进行翻曲，这样操作黄色曲多，香味浓郁。
（4）拆曲
翻曲后一般品温会下降7～12℃，大约在翻曲后6～7天，温度又会渐渐回升到最高点，以后又逐渐降低，同时曲块逐渐干燥，在翻曲后15天左右，可略微开门窗进行换气。
到40天后（冬季要50天），曲温会接近室温时，曲块大部分已经干燥，即可折曲出仓，出仓时，如发现下层有含水量高而过重的曲块（水份超过15%），应另行放置于通风良好的地方或曲仓，以促使干燥。
（六）磨曲
制成的偏高温大曲，分黄、白、黑三种颜色，以金黄色具有菊花心、红心的金黄色为最好，这种曲浓香气味好，白曲的糖化力强，但根据生产需要，仍要求以金黄色曲多为好（要求85%以上）。
在曲块折出仓后，应储存6个月（称为曲），再用磨曲机粉碎，然后送往制酒车间备用。
1.3制酒工艺流程及论证
1.3.1酿造工艺流程：
原料粉碎配料装甑接酒出甑加水
原酒入库
冷却加曲入池发酵出池糟醅接酒丟糟
酒回底锅
1.3.2工艺说明
原料：
原料由高粱、玉米、大米、糯米、小麦、按36：
8：
22：
18：
16的比例组成。
大曲由小麦和大麦按90：
10的比例组成。
粉碎：
曲的质量与原料的粉碎度直接相关，过细则翁度大，曲坯间隙小，通气差，水分和热量不易散失，导致微生物生长缓慢.窝水等现象;过粗则猫性小，曲坯间隙大，水分和热量易散失，铮致曲坯过早干燥和裂日。
表面不挂衣，微生物生长不良。
故要严格控制制曲原料的粉碎度。
例如:
麦粉的粉碎一般要求“心烂皮不烂”。
“心烂”则可充分释放淀粉，“皮不烂”则可保待一定的通透性。
装甑：
坚持一人装甑，装甑前由装甑手首先检查装甑设备、工具、接酒容器完好程度。
装甑时要求做到“轻”、“松”、“匀”、“薄”、“准”、“平”。
做到不冒气、不压气、不跑气。
装甑操作要求做到调整汽压，使装甑时间控制为35～40min;盖盘后5min必须流酒。
接酒：
酒醅通过蒸汽蒸馏淌出原酒。
蒸馏酒时要求气压控制在0.02～0.1MP，酒温不得超过38℃，要慢火蒸馏，后火加大追尽余酒。
接酒时，带花接酒，分等接酒，分等贮存。
入库酒混合酒精度要求在64％（v/v）以上，单坛酒度在61％（v/v）以上。
出甑：
蒸粮时间已到时，应及时出甑。
出甑是将蒸煮后的糟醅从甑桶取出的一种工艺操作。
过去，是两个人面对面用铁铲取出，劳动强度大。
现在出甑，因使用了金属蒸馏活甑桶，所以用行车起吊，一次性就把糟醅倒了出来，十分轻便。
出甑以后，应
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