啤酒年产200吨糖化车间设计瞧瞧资料.docx

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啤酒年产200吨糖化车间设计瞧瞧资料

长江大学

发酵工厂设计课程设计

题目名称：

年产200吨啤酒糖化车间设计

学院（系）：

生命科学学院

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

课程设计日期：

2013年10月23日-2014年1月10日

引言

1发酵工厂总平面设计方案

1.1工厂的选址

1.2工厂总平面设计方案

2生产工艺流程设计

2.1生产工艺概述

2.2原料及产品质量

2.3生产工艺流程

3设计计算说明

3.1物料平衡计算

3.2水平衡计算

3.3热量平衡计算

3.4无菌空气平衡计算

3.5班产量计算与人员安排

3.6设备的选型与校核计算

4车间设备布置设计

4.1车间布置说明

4.l车间布置图纸（平面图、立面图、主要设备图）

总结

年产200吨啤酒糖化车间设计

学生：

李文清吴宇徐宗凯滕炎桐生命科学学院

指导老师：

夏帆，生命科学学院

引言

啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成的，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。

由于其含醇量低，清凉爽口，深受世界各国的喜爱，成为世界性的饮料酒。

啤酒的原料是大麦。

大麦是世界上种植最早的谷物之一，几乎世界上所有地区都可种植，它的产量在谷物排名上，在小麦、玉米、稻谷之下，居第四位，而且大麦不是人类主要的粮食，习惯上作饲料。

酿酒后的麦糟中，蛋白质含量得到相对富集，更适宜于做饲料，于是，用大麦制啤酒得到发展。

中国近代啤酒是从欧洲传入的，据考证在1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊。

第一家现代化啤酒厂是1903年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂。

1915年在北京由中国人出资建立了双合盛啤酒厂。

从1905年到1949年的40多年中，中国只有在青岛、北京、哈尔滨、上海、烟台、广州等地建立了不到10年工厂，年产啤酒近一万吨，从1949年到1993年，我们用43年的时间，发展成为世界啤酒第二生产大国，这样的发展速度举世瞩目。

我国啤酒工业的未来主要有以下几方面的变化：

产量的发展；规模的扩大；技术经济指标还有差距，要不断的提高；原料的发展；啤酒品种向多样化发展；高浓度酿造技术；非热消毒的纯生啤酒酿造；人才的培养等。

随着世界的发展，啤酒的生产技术逐步成为重点。

当今，纯生啤酒的生产技术，膜过滤技术，微生物检测和控制技术，糖浆辅料的使用逐步发展起来。

相信不久的将来，中国的啤酒业将以崭新的面貌跻身于世界啤酒先进领域。

1发酵工厂总平面设计方案

1.1工厂的选址

1.1.1厂址选择的原则

厂址选择是设计工作的基本内容之一。

厂址选择的好坏直接影响设计质量、建设进度、投资大小和投产后经营管理条件。

因此，厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性的复杂工作，具有较高的原则性和广泛的技术性。

1、厂址要符合国家下达建厂计划任务书中所作的规定和要求。

2、厂址应符合当地城镇总体发展规划的要求，并尽量与附近工业企业相配合，以节约基建投资。

3、厂址的面积和外形要满足啤酒生产工艺的要求，并留有适当的扩建余地。

4、厂址地形宜平坦，地面倾斜坡度最好不超过3%,便于厂区运输线路布置，并尽可能减少土方工程量。

5、厂址应符合国家有关卫生、防火、人防等要求。

如:

厂区应在居民点下风侧;河流的上游;厂区附近不得有细菌，传染病病源或其他污染的来源;不应选择在低洼窝风的地形做厂区，应避开军事措施地区等等。

6、厂址应在当地最高洪水水位之上，如果低于洪水位则须有坚固堤防保护.同时，要防止内涝水的浸淹.

1.1.2厂址选择从投资和经济效益考虑

1、厂址应有较方便的运输条件，若需建公路或专用铁路时，距离最短为好，以节省投资。

2、有一定供电条件，满足生产需要。

3、所选厂址附近不仅有充足的水源，而且水质应较好。

4、厂址最好选在居民区附近，这样可以减少宿舍，商店，学校等职工的生活福利设施。

1.1.3厂址的选择依据

1、要有可靠的水源，在满足啤酒厂生产用水的水质、水量及水温的条件之下，应尽可能靠近水似，以缩短管路及动力电缆的铺设工程.如用山泉水、地下水、水库水，自来水或江河水等水源，可单独采取一种水源，也可取二种或三种水源以分别用于生产。

2、根据交通运输方式的不同而考虑厂址的位置.如原材料、成品以水运为主，则应尽可能靠近河流，并考虑码头的适当位置:

如以陆运为主，则须靠近铁路或公路，并尽量减少沿途修建桥、隧洞的工程。

3、厂址应尽可能靠近一些已有的热，电源，以充分取得企业协作的条件。

4、厂址地质要符合啤酒厂设计的要求，一般地耐力宜在20吨/平方米以上为好，可节约基础工程投资，但应避免在地表过浅或已露头岩石的地区及喀斯特、土崩、滑坡、流砂地区或是古河道，古墓之上选择厂区。

5、一般啤酒厂厂址应避免选在地震基本烈度在七度或七度以上地区:

当地展基本烈度为九度或超过九度的地区不宜建大型啤酒厂.

6、厂址不宜选在有矿产地区、有古迹文物地区。

风景游览区、有化学废料，有机废料堆放的地区等。

7、厂址应尽量靠近城镇或啤酒销售区域，以减少大量的瓶箱运输。

8、选厂时应考虑职工生活区的位置，并尽可能靠近城镇，以减少集体事业设施的投资，改善职工生活福利的条件。

9、选厂中还应尽量了解施工期间水电供应，劳动力来源，施工工人居住生活，施工机械、预制场地、建材的运输、堆放等条件的利便情况。

10、要考虑啤酒厂的综合利用以及啤酒厂废料的处理及堆放场地。

1.1.4厂址选择结果

综合以各种因素，初步选择荆州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。

1.1.5环境保护方案

工厂应远离市中心距大型的化工厂较远，尽量减少大气污染及水污染，污水先用活性污泥处理，达标后再排放。

三废要符合国家标准。

1.2工厂总平面设计方案

（1）满足生产要求，工艺流程合理工厂总体布局应满足生产要求，符合工艺过程，减少物流量，同时重视各部门之间的-关系密切程度。

具体布置模式有两种：

　①　按功能划分厂区，即将工厂的各部门按生产性质、卫生，防火与运输要求的相似性，将工厂划分为若干功能区段。

如中、大型机械工厂的厂区，可划分为加工装配区，备料（热加工）区，动力区、仓库设施区及厂前区等。

这种布置模式的优点是各区域功能明确，相互干扰少，环境条件好，但是，这种布置模式难以完全满足工艺流程和物流合理化的要求。

②　采用系统布置设计模式，即按各部门之间物流与非物流相互关系的密切程度进行系统布置，因此可以避免物料搬运的往返交叉，节省搬运时间与费用。

（2）适应工厂内外运输要求，线路短捷顺直工厂总平面布置要与工厂内部运输方式相适应。

根据生产产品产量特点，可以采用铁路运输、道路运输、带式运输或管道运输等。

根据选定的运输方式，运输设备及技术要求等，合理地确定运输线路及与之有关的部门的位置。

厂内道路承担着物料运输，人流输送，消防通行的任务，还具有划分厂区的功能；道路系统的布局对厂区绿化、美化，排水设施布置，工程管线铺设，也有重大影响。

工厂内部运输方式，道路布局等应与厂外运输方式相适应，这也是工厂总平面布置应给予重视的问题。

（3）合理用地节约用地是我国的一项基本国策。

工业企业建设中，在确保生产和安全的前提下，应尽量合理地节约建设用地。

在工厂总平面布置时可以采取如下措施：

①　根据运输、防火、安全，卫生、绿化等要求，台理确定通道宽度以及各部门建筑物之间的距离，力求总体布局紧凑合理。

　②　在满足生产工艺要求的前提下，将联系密切的生产厂房进行合并，建成联合厂房。

此外，可以采用多层建筑或适宜的建筑物外形。

③　适当预留发展用地。

（4）充分注意防火、防爆、防振与防噪声安全生产是工厂布局首先要考虑的问题，在某些危险部门之间应留出适当的防火、防爆间距。

振动会影响精密作业车间的生产，因此精密车间必须远离振源或采用必要的隔振措施。

如机械厂的精加工车间及计量部门应远离锻造车间或冲压车间。

噪声不仅影响工作，而且还会摧残人的身体健康。

因此，在工厂总平面布置时要考虑防噪声问题，一是可以采取隔音措施，降低噪声源发出的噪声级；二是可以采取使人员多的部门远离噪声源的方法。

（5）利用风象、朝向的自然条件，减小环境污染生产中产生的有害烟雾和粉尘会严重影响工作人员的身体健康，并会造成环境污染。

进行工厂总平面布置前，必须了解当地.全年各季节风向的分布和变化转换规律，绘制成风象图，拽出全年占优势的盛行风向及最小风频风向。

如我国北方大部分地区春，夏季盛行东南风，秋，冬季盛行西北风。

散发有害烟雾或粉尘的车间，应分布在两盛行风向间的最小频风向的上风侧。

另外，建筑物的朝向也是工厂总平面布置时应注意的问题，特别是对日照、采光和自然通风要求较高的建筑物，更应注意这个问题。

（6）充分利用地形、地貌、地质条件。

（7）考虑建筑群体的空间组织和造型，注意美学效果。

（8）考虑建筑施工的便利条件。

2生产工艺流程设计

2.1生产工艺概述

啤酒厂的生产工艺主要包括麦汁的制备和啤酒的发酵。

麦汁的制备主要在糖化车间进行。

粉碎后的麦芽和辅料和水混合进入糖化锅和糊化锅，原料中的非水溶性物质在酶作用下，经过糖化、糊化过程被分解为水溶性浸出物。

滤槽将麦汁中的水溶性浸出物和非水溶性麦槽等物质分开。

麦汁经煮沸加入颗粒酒花，然后经迴旋沉淀槽将热麦汁与热凝固物分离。

分离后的麦汁进入薄板冷却器冷却，再利用过滤设备等分离出麦汁中的冷凝固物[4]。

麦芽汁组分直接影响酵母生长、发酵，进而影响啤酒的风格和风味稳定性[5]。

处理后的麦汁进入发酵罐发酵。

2.2.1麦汁的制备

热水蒸汽

↓↓麦槽贮槽

大米粉————→糊化锅↑

蒸汽↓麦槽75－85℃热水洗槽

↓↓↑↓

麦芽粉浆——→糖化锅————————→板框式压滤机——→

颗粒酒花

↓

——→麦汁暂存罐————→薄板热交换器———→煮沸锅

蒸汽冰水供O2

↓↓↓

煮沸锅——→迴转沉淀槽——→麦汁冷却器——→发酵罐

↓↓↓

二次蒸汽热凝固物80℃热水罐

↓

冷水——→冷凝器——→90℃热水罐

图2.1麦汁制备流程图

1、原料的粉碎及输送

原料经过粉碎后，有较大的比表面积，物质更容易溶解和分散在水中，加速物料的溶解和酶的反应。

麦芽→麦芽立仓→精选筛→除铁器→麦芽定量秤→湿式粉碎机

大米→大米立仓→平面迴转筛→除铁器→大米定量秤→大米粉碎机→大米粉储箱

大米和麦芽由斗式提升机和螺旋机送入立仓储藏，然后经过倾斜输送板送至螺旋输送带送入平面迴转振筛除杂，再经除铁器除铁，进入定量秤。

满秤后，大米用干法粉碎，要求尽量细。

麦芽用湿法粉碎，要求麦芽皮裂而不碎。

粉碎后，大米粉和麦芽粉分别进入糊化和糖化锅。

目前原料输送采用机械输送和气流输送较多，它们的优缺点如下：

（1）气流输送：

设备简单，占地面积少，费用少，连续化、自动化程度高，输送能力和距离有较大的变动范围。

在气流输送的同时，还可以对物料进行加热、冷却、干燥等操作。

但气流输送能耗大，使用不当容易堵塞管道，输送过程麦芽易磨损，故不设计不采用。

（2）机械输送：

设备较复杂，占地面积大，但斗式提升机和螺旋机输送机配合，可将原料送至所需地方，功率小，运输能力强，操作连续，生产可靠，对麦芽无磨损，适于短距离输送。

根据本厂的实际情况，采用斗式提升机和螺旋输送机相配合的机械输送方式。

麦芽的粉碎有干法、回潮法、湿法和连续浸渍湿式粉碎等方法。

（1）干法粉碎干法粉碎是传统的粉碎方法，一般采用辊式粉碎机。

该法要求麦芽含水在5％－8％，此时麦芽松脆，便于控制粉碎度。

它的不足