年产万吨啤酒厂设计.docx

1、年产万吨啤酒厂设计年产万吨啤酒厂设计年产10万吨啤酒厂设计摘要本文主要是简要的介绍年产10万吨10度淡色啤酒厂的工厂设计。它主要包括啤酒发展，啤酒原料，啤酒厂建设的目的，啤酒厂的规划，啤酒工艺计算、啤酒厂设备的计算和重点设备的计算，啤酒厂的发展状况，啤酒厂资金的估算等方面的内容主要是糖化车间的工艺。本设计一共画二张图：全厂平面布置图、工艺流程图。本文设计的工厂采用3班倒的工作制，每天工作时间24小时，除去设备清洗和升温时间4小时，实际生产时间按20小时计，本设计设计了一个年产量10万吨啤酒厂主车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备、等等。关键词：啤酒厂工厂设计工艺流程Annual

2、productioncapacityof100,000tonsBreweryDesignAbstractThispaperisabriefintroductiontoanannualoutputof100,000tonsof10degreespallensbreweryplantdesign.Itismainlythedevelopmentofbeer,beerrawmaterials,thepurposeofbuildingabrewery,breweriesplanningprocessofbeer,thebreweryequipmentofcomputingandCalculationo

3、fkeyequipment,thedevelopmentofbreweries,breweryfundingestimates,andsofocusedontheprocessofsaccharificationworkshop.Thedesignplansweredrawn2:Layoutoftheentireplant,ProcessFlowDiagram.Inthispaper,theuseof3factoriesintheworkingshifts,working24hoursaday,exceptforequipmentcleaningandheatingtime4hours,the

4、actualproductiontimeby20hours,thedesigntellsthestoryofa100,000tonsannualoutputofthemainworkshopBreweryprojectplanandprocessdesignprinciples,methods,procedures,equipment,andsoon.Keywords:brewerypallenssaccharifyingpot摘 要iAbstractii第1章 绪论11.1 啤酒简介11.2 啤酒原料11.3 设计基本要求11.4 产品方案21.4.1 生产规模及建设时间21.4.2 主要原

5、料规格21.4.3 生产品种及数量21.4.4 产品质量及标准21.5 设计指导思想31.6 感官评价3第2章 厂区的平面设计52.1 厂址的选择52.1.1 厂址选择的原则52.1.2 自然条件及能源52.1.3 政治经济和交通52.2 总平面设计52.2.1 总平面设计原则52.2.2 总平面设计52.3 车间布置52.3.1 车间布置原则52.3.2 车间布置5第3章 工艺流程63.1 工艺流程图63.2 工艺要点63.2.1 粉碎63.2.2 糖化63.2.3 过滤63.2.4 煮沸63.2.5 冷却63.2.6 发酵6第4章 物料衡算84.1 糖化车间工艺流程示意图84.2 工艺技术

6、指标及基础数据84.3 100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产10淡色啤酒的物料衡算94.4 生产100L10淡色啤酒的物料衡算94.5 100000t/a 10淡色啤酒酿造车间物料衡算表10第5章 能量衡算125.1 糖化用水耗热量Q1125.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2125.3 水耗热量125.4 糖化一次蒸汽耗量125.5 糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax125.6 蒸汽单耗12第6章 公共系统及辅助部门136.1 公共系统136.1.1 锅炉房136.1.2 配电室136.2 辅助部门136.2.1 原料库136.2.2 检验中心136.2.3 冷库136.2.4 给排水系统

7、136.3 设计原则136.3.1 给水系统136.3.2 排水系统136.3.3 消防用水系统146.4 供电14第7章 主要设备计算及设备选型157.1 麦芽仓157.2 麦芽粉仓157.3 大米仓157.4 大米粉仓157.5 糊化锅157.6 糖化锅167.7 煮沸锅167.8 麦汁冷却器177.9 发酵罐177.10 啤酒过滤器177.11 瓶装包装线18第8章 环境保护208.1 主要设计依据208.2 环境现状228.3 主要污染源与污染物208.4 对策和措施208.4.1 废水处理208.4.2 废渣208.4.3 烟尘治理208.4.4 噪声控制208.4.5 绿化208.

8、5 环境管理20第9章 劳动定员219.1 工作制度219.2 劳动定员21第10章 产品成本核算2210.1 建设年限、达产能力2210.2 设备投资估算2210.3 总投资概算2210.4 固定资产投资估算依据2210.5 成本估算2210.6 投资回收期2410.7 经济分析24第11章 综合评价2511.1 社会效益分析2511.2 生态效益分析2511.3 综合评价25结 论26参考文献27致 谢28第一章绪论1.1啤酒简介1.1.1啤酒概述：（1）定义：啤酒以大麦芽酒花水为主要原料经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。有的国家规定辅

9、助原料的用量总计不超过麦芽用量的50。但在德国除制造出口啤酒外国内销售啤酒一概不使用辅助原料。国际上常用的辅助原料为玉米大米大麦小麦淀粉糖浆和糖类物质等。（2）基本分类：根据所采用的酵母和工艺国际上啤酒分下面发酵啤酒和上面发酵啤酒两大类。啤酒具有独特的苦味和香味营养成分丰富含有各种人体所需的氨基酸及多量维生素如维生素B菸酸泛酸以及矿物质等。啤酒花，使啤酒具有独特的苦味和香气并有防腐和澄清麦芽汁的能力。酒花始用于德国学名为蛇麻为大麻科葎草属多年生蔓性草本植物1。1.2啤酒原料啤酒的原料为大麦酿造用水酒花酵母以及淀粉质辅助原料(玉米大米大麦小麦等)和糖类辅助原料2等。主要原料：麦芽、大米。（1）大

10、麦：适于啤酒酿造用的大麦为二棱或六棱大麦。二棱大麦的浸出率高溶解度较好六棱大麦的农业单产较高活力强但浸出率较低麦芽溶解度不太稳定。啤酒用大麦的品质要求为壳皮成分少淀粉含量高蛋白质含量适中(912)淡黄色有光泽水分含量低于13发芽率在95以上。（2）酿造用水：通常软水适于酿造淡色啤酒碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。淡色啤酒用水要求为无色无臭透明无浮游物味纯正无生物污染硬度低铁锰含量低(含量高对啤酒的色味有害而且能引起喷涌现象)不含亚硝酸盐。（3）酒花：雌雄异株酿造所用均为雌花。中国人工栽培酒花的历史已有半个世纪始于东北目前在新疆甘肃内蒙黑龙江辽宁等地都建立了较大的酒花原料基地。成熟的新鲜酒花

11、经干燥压榨以整酒花使用或粉碎压制颗粒后密封包装也可制成酒花浸膏然后在低温仓库中保存。其有效成分为酒花树脂和酒花油。每kg啤酒的酒花用量约为1.42.4kg。（4）酵母：酵母是用以进行啤酒发酵的微生物。啤酒酵母又分上面发酵酵母和下面发酵酵母。啤酒工厂为了确保酵母的纯度进行以单细胞培养法为起点的纯粹培养。为了避免野生酵母和细菌的污染必须严格啤酒工厂的清洗灭菌工作。（5）大米：淀粉含量高浸出率也高含油质较少。但大米淀粉的糊化温度比玉米高。以大米为辅助原料酿造的啤酒色泽浅口味清爽。大米是中国用量最多的辅助原料。（6）糖类：大都在产糖地区应用一般使用量为原料的1020。添加的种类主要有蔗糖葡萄糖转化糖糖

12、浆等。（7）小麦：德国的白啤酒以小麦芽为主原料比利时的兰比克啤酒是用大麦芽配以小麦为辅料酿造具有地方特色的上面发酵啤酒。小麦品种有硬质小麦和软质小麦啤酒工业宜采用软质小麦。1.3设计基本要求设计项目：年产10万吨啤酒厂设计设计规模：淡季日产100t,旺季日产：300t成品：淡色啤酒（1）产品质量标准感官指标：透明度清凉透明，无明显悬浮物和沉淀物浊度（保质期）/EBC单位1.0形态泡沫洁白细腻，持久挂杯泡持性/s300s色度/EBC单位5.09.5香气和口味明显有酒花香气，口味纯正，爽口，酒体协调，无异香、异味理化指标：酒精含量/%3.7原麦汁浓度/%120.2总酸含量/0.1mLL-12.6二

13、氧化碳含量/%0.4双乙酰含量/mgL-10.13（2）产品卫生标准：卫生指标按GB2758执行产品用途：广泛用于食品及餐饮行业1.4产品方案1.4.1生产规模及建设时间啤酒厂年产量为1.0105t厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。本项目从立项到施工达产验收，共需2年。1.4.2主要原料规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686的优质麦芽。1.4.3生产品种及数量表1-1生产品种为10P淡色啤酒产品名称年产量班产量时间瓶装啤酒100000t343112月（300天计）1.4.4产品质量及标准GB191包装储运

14、图示标志GB2758发酵酒卫生标准GB4544啤酒瓶GB4789.14789.28食品卫生检验方法微生物学部分GB4928啤酒实验方法GB5739啤酒塑料周转箱GB6543瓦楞纸箱GB10344饮料酒标签标准GB4927-91啤酒质量标准1.5设计指导思想(1)精心设计。(2)投资省、技术新。(3)质量好。(4)收效快。(5)回收期短。(6)设计工作必须认真进行调查研究。(7)学会查阅文献。(8)收集技术基础资料。（9）善于从实际出发去分析研究问题。(10)积极采用新技术。(11)力求设计在技术上具有现实行和先进性。(12)在经济上具有合理性。(13)设计必须结合实际。(14)因地制宜。(15

15、)体现设计的通用性和独特性相结合的原则。(16)食品工厂设计还应注意到周围环境的清洁卫生。(17)及工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。1.6感官评价质量特征：富有洁白、细腻又持久的泡沫，悦目明快的色泽，酒液清凉，饮后有爽口和醇厚感。感观要求:浓、黑色啤酒的感观指标应符合表1-2规定外观无明显悬浮物和沉淀物无明显沉淀物沉淀物泡沫形态泡沫细腻，挂杯泡沫较细腻，挂杯泡沫较粗泡持性，色度浓色黑色香气和口味具有明显的麦芽香气，口味纯正，爽有较明显的麦芽香气，口味纯正有麦芽香气，口味较纯正，较爽淡色啤酒的感观指标应符合表1-3的规定表1-3淡色啤酒的感官指标项目优级一级二级外观透明度清亮透

16、明，无明显悬浮物和沉淀物尚清，较透明较透明浊度，泡沫瓶装色度PPP-理化要求应符合表1-4的规定表1-4理化要求【10】项目优级一级二级酒精度PPP原麦汁浓度PPP总酸10P11P12P二氧化碳双乙酰淡色mg/L啤酒的保质期:瓶装、听装熟啤酒扣质期不少于天（优、一级），天（二级）。瓶装鲜啤酒保质期不少于天。罐装、桶装鲜啤酒保质期不少于天。第2章厂区的平面设计2.1厂址的选择根据我国的具体情况，食品工厂一般建于距原产地附近大中城市的郊区。由于啤酒属于消费性强的休闲饮品，为了有利于销售，所以选择建于市区比较合适。这样不但可以获得足够的原料，而且利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。2.1.1厂址

17、选择的原则4（1）厂址的位置要符合城市规划（供气、供电、给排水、交通运输等）和工厂对环境的要求。（2）厂址地区要接近原料基地和产品销售市场，还要接近水源和能源。（3）具有良好的交通运输条件。（4）场地有效利用系数高，并有远景规划的最终总体布局。（5）有一定的施工条件和投产后的协作条件。（6）厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生。2.1.2自然条件及能源根据食品工厂厂址选择的要求，将啤酒厂建于哈尔滨市郊区内。厂址地势平坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，减少处理费用。接近排水系统，有利废水排放。供

18、电系统也配备良好，可以满足生产需要。附近有居民区和学校，方便销售。2.1.3政治经济和交通该地区在城市规划区内，经规划部门批准，符合规划布局。并且接近销售渠道，有良好的经济开发前景。附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入厂和啤酒出厂顺利进行。2.2总平面设计2.2.1总平面设计原则（1）符合生产工艺要求。（2）布置紧凑合理，节约用地，同时为长期发展留有余地。（3）必须满足食品工厂卫生要求和食品卫生要求。（4）优化建筑物间距，按有关规划进行设计。（5）适应运输要求。2.2.2总平面设计（1）厂区主要建筑物：办公楼、原料库、生产车间、冷库、配电室、锅炉房等。（2）全建筑物朝向有利于

19、通风采光。（3）配电室靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房位于下风向。（4）在厂房四周种植草坪，保证绿化。（5）通盘考虑全厂布置，力求经济合理，充分考虑扩大生产。（6）方便生产，符合生产程序。2.3车间布置2.3.1车间布置原则生产车间工艺布置很重要，不仅对生产产品有很大关系，而且影响到工厂整体。在进行车间布置时，应遵循以下原则：（1）生产车间是工厂的中心，其他部门均围绕其展开，它们应是一个协调统一的整体。因此，必须考虑与其他部门的相互关系，以及工厂的发展前景，满足总体设计要求。（2）在工艺流程确定后，其设备的布置要尽量按工艺流水线安排，使占地面积最少，操作最方便。（3）保证车间卫生，同时注意车

20、间的采光、通风、降温等设施。2.3.2车间布置（1）生产工序的安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。（2）按生产流水线安排设备，防止交叉，浪费资源。第3章工艺流程3.1工艺流程图6大麦原料粗选精选浸麦发芽干燥除根成品麦芽原料（大米）粉碎糊化过滤煮沸酒花分离沉渣冷却前发酵原料（麦芽）粉碎糖化CO2后发酵（贮酒）过冷却过滤滤过酒暂贮装酒压盖杀菌贴标成品啤酒3.2工艺要点3.2.1粉碎粉碎使原料表面积增加，与水接触面积增加，糖化时间减少，收得率增加。麦芽可粉碎成麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉五个组分。要求麦芽皮壳破而不碎，胚乳部分尽可能细一些。3.2.2糖化制备麦芽汁的主要过

21、程是糖化。将粉碎后的麦芽在底部搅拌的糖化锅中与45的水混合，利用麦芽自身的酶，使麦芽和辅料中的淀粉和蛋白质等的不溶性高分子物质水解成为可溶性低分子物质，如糊精、糖类、胨、肽、氨基酸等，这就是糖化过程。本项目采用的糖化方法是国内常用的糖化方法二次煮出糖化法。该方法简单来说，首先将辅料与部分麦芽在糊化锅中与45温水混合，保温20min，然后用10min时间升温到70，再保温20min，其后再用15min时间升温煮沸，让其沸腾40min，称第一次煮沸，得到糊化醪。与此同时，麦芽和水在糖化锅内混合，4555保温3090min，使麦芽所含蛋白质分解，称为蛋白质休止。将煮沸纸糊化醪泵入糖化锅中，使混合醪温

22、达到6568，保温搅拌进行糖化。待糖化醪无碘色反应后，从糖化锅中取出部分醪也进入糊化锅进行第二次煮沸，而后再次泵入糖化锅混合，使糖化锅中醪液升温至7578（液化温度），静置10min即可送去过滤。3.2.3过滤糖化工序结束后，意味着麦芽汁已经形成。采用过滤方法尽快将麦汁和麦糟分离。过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有重要的影响。麦汁过滤分为过滤和洗槽两个操作过程。过滤的目的是获得清凉的麦汁和较高的麦汁收得率。要求麦汁过滤速度正常，过滤应在规定时间内完成，麦汁低吸氧，具有正常的色、香、味。3.2.4煮沸煮沸在煮沸锅中进行。使多余的水分蒸发，使麦芽汁浓缩到规定浓度；使酒花有效成分溶入麦汁中；赋予麦汁独

23、特的酒气香气和爽口的苦味；使麦汁中可凝固蛋白质凝固析出，以提高啤酒的非生物稳定性；破坏全部的酶活性，麦汁进行灭菌，以获得定型的麦汁。煮沸要求适当的煮沸温度，分批添加酒花，在预定煮沸时间内，使麦汁达到规定浓度，保持有明显酒花香味和柔和的苦味，以保证成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。煮沸时间7090min，麦汁的煮沸强度应达到8%10%，凝固性氮应达到1.520mg/L。3.2.5冷却麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，使温度适合酵母发酵的需要。要求冷却时间短，麦汁无细菌，并且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可减少人力。3.2.6发酵本工艺采用“前锥后卧”发酵方式7。先在锥形发酵罐中进行啤酒发酵和双乙

24、酰还原，然后送入卧式储酒罐中进行后发酵。在主发酵结束，外观发酵达60%左右，酒温降至56时，现回收酵母，在将嫩啤酒送入储酒罐内。此时双乙酰还原需在贮酒罐内继续进行，贮酒罐兼有后发酵、成熟和贮酒三重作用。倒罐之后，进行后发酵和双乙酰还原，气压缓慢上升至0.08Mpa左右，待双乙酰下降达到要求后，急剧降温至01，进行贮酒。贮酒时间714d。第4章物料衡算4.1糖化车间工艺流程示意图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4-1所示：图4-1啤酒厂糖化车间工程流程示意图4.2工艺技术指标及基础数据根据表4-1的基础数据，首先进行100kg原料生产10P淡色啤酒的物料

25、计算，然后进行100L10P淡色啤酒的物料衡算，最后进行年产10万吨啤酒厂糖化车间的物料平衡计算3。表4-1啤酒生产基础数据项目名称百分比/%定额原料利用率98麦芽水分6大米水分12无水麦芽浸出率78原料配比无水大米浸出率90麦芽70大米30冷却损失7啤酒损失率（对麦汁）发酵损失2过滤损失1瓶装损失2总损失124.3100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产10P淡色啤酒的物料衡算(1)热麦计算,根据表4-1可得到原料收率分别为：麦芽收率为：78%(100-6)%=73.32%大米收率为：90%(100-12)%=79.2%混合原料收得率为：（0.7073.32%+0.3079.2%）98%

26、=73.58%由上述可得100kg混合料原料可制得的10P热麦汁量为：（73.58%100）10%=735.8(kg)又知10P麦汁在20时的相对密度为1.084，而100热麦汁比20时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100）体积为：735.8(1.0841000)10001.04=705.93(L)(2)冷麦汁量为：705.93(1-0.07)=656.52(L)(3)发酵液量为：656.52(1-0.02)=643.39(L)(4)过滤酒量为：643.39(1-0.01)=636.95(L)(5)成品啤酒量为：636.95(1-0.02)=624.22(L)4.4生产100L10P淡色

27、啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10P淡色成品啤酒624.22L，故可得以下结果：(1)生产100L10P淡色啤酒需耗混合原料量为：(100/624.22)100=16.02(kg)（2）麦芽耗用量为：16.0270%=11.21(kg)（3）大米耗用量为：16.02-11.21=4.81(kg)（4）酒花耗用量：对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故为：(100/624.22)735.80.2%=0.24(kg)（5）热麦汁量为：（16.02/100）705.93=113.09(L)（6）冷麦汁量为：（16.02/100）656.52=105.18(L)（7

28、）湿糖化糟量：设热电厂出的湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为：（1-0.06）（100-78）/（100-80）11.21=11.59(kg)而湿大米糟量为：（1-0.12）（100-90）/（100-80）4.81=2.12(kg)故湿糖化糟量为：11.59+2.12=13.71(kg)（8）酒花糟量设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：（100-40）/（100-80）0.24=0.72(kg)4.5年产10万吨10P淡色啤酒酿造车间物料衡算表设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化4次，淡季150天，旺季150天，则每年总糖化次数为1800次。由此

29、可计算出每次投料量及其他项目的物料平衡。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4-2所示。糖化一次定额：成品啤酒：100000吨1800次=55.556吨次55555.556kg1.012kg=54896.794过滤酒：102.0454896.794100=56016.689发酵液：103.0754896.794100=56582.126湿酒花槽：0.72kg54896.794100=395.257kg湿糖化槽：11.59kg54896.794100=6362.538kg冷麦汁：105.18L54896.794100=57738.889L热麦汁：113.09L54896.7