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    工厂规划方案设计新项目说明指导书

    时间:2020-09-07 16:12:59 来源:勤学考试网 本文已影响 勤学考试网手机站

    一、总论

    第一节设计依据和范围

    1.1.1设计关键依据

    (1)可行性研究汇报和设计计划任务书。

    (2)项目工程师或项目总责任人下达设计工作提要和总工程师作出技术决定。

    (3)如采取新原料品种、新技术和新设备时,必需在技术上有切实把握而且依据了正式

    试验研究汇报和技术判定书,经设计单位领导核准后方可作为设计依据。

    1.1.2设计关键范围

    (1)啤酒生产工艺步骤选择、设计及论证。

    (2)全厂物料衡算,水、汽、冷衡算。

    (3)糖化工段设备及关键设备选型及设计。

    (4)发酵工段设备选型及技术论证。

    (5)设计绘图内容。

    第二节设计标准

    (1)设计工作认真进行调查研究,广泛查阅文件,搜集设计必需技术基础资料,加强技术经济分析工作,和同类型厂优异技术经济指标作比较。设计技术经济指标以达成或超出中国同类型发酵工厂生产实际平均优异水平为宜。

    (2)主动合理地采取新技术,努力争取设计在技术上含有现实性和优异性,在经济上含有合理性。并依据设备和控制系统在资金和供货可能情况下,尽可能提升劳动生产率,逐步实现机械化、自动化。

    (3)设计结合实际,因地制宜,表现设计通用性和独特征相结合标准,不能千厂一貌。发酵工厂生产规模、产品品种确实定,要适应市场需要,要考虑资金起源,建厂地点,时间,三废综合利用等条件,并合适留有发展余地。

    (4)酵工厂设计还考虑了采取微生物发酵工厂独特要求,既要注意到周围环境(包含空气、水源)清洁卫生,又要注意到发酵工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件相互影响。药品、食品类发酵工厂,还应落实国家药品、食品相关法律法规,充足表现卫生、优美、流畅,并能让参观者放心标准。

    第三节建设规模和产品方案

    1.3.1建设规模

    本设计中厂区占地80000㎡~100000㎡。

    1.3.2产品方案

    (1)每十二个月生产280天,成品酒为12度

    (2)定额指标

    原料利用率:98。5%

    麦芽水分:5%

    大米水分:13%

    无水麦芽浸出率:75%

    无水大米浸出率:95%

    (3)各级段损失率

    麦汁冷却澄清损失:热麦汁量8%

    主发酵损失:冷麦汁2.5%

    过滤和罐装损失:啤酒量3.5%

    (4)本设计中产品一用有三种规格

    250ml瓶装、500ml瓶装、30ml厅装。

    关键原辅料供给情况

    巫溪镇周围有大量农作物种植户,会有大量粮食作物耕种,加之便利交通可随时为工厂提供源源不停原料。

    1.4.1厂址概述

    1.4.1.1

    (1)厂址符合国家下达建厂计划任务书中所作要求和要求。

    (2)厂址符合当地城镇总体发展计划要求,和周围工业企业相配合,节省建设投资。

    (3)厂址面积和外形满足啤酒生产工艺要求,留有合适空余地。

    (4)厂址地形平坦。

    (5)厂址符合国家相关卫生、防火、人防等要求。

    (6)厂址在当地最高洪水水位之上。

    1.4.1.

    巫溪

    1.4.1.

    (1)地址在大凌河变,水质良好,水源丰富,有利于原材料采集。

    (2)运输既能够水运又能够陆运,交通方便,便于产品运输直销。

    (3)此地大米,小麦收获丰富,原材料能够方便采集,降低成本。

    (4)厂址能够稍微远离大凌河,避免污染河流水质。

    第二章总平面部署及运输

    第一节设计标准和基础要求

    2.1.1设计标准

    (1)总平面设计必需符合生产步骤要求。

    (2)总平面设计应充足考虑地域主风向影响,以次合理部署各建、构筑厂房及厂区位置

    (3)总平面设计应将人流、货流通道分开,避免交叉。

    (4)总平面设计应遵从城市计划要求。

    (5)总平面设计必需符合国家相关规范和要求。

    (6)总平面设计应该将占地面积较大生产主厂房部署在厂区中心地带,方便其它部门为其配合服务。

    2.1.2车间组成

    啤酒厂通常由生产车间、辅助车间、动力设施、给水、排水设施、全场性设施等组成。

    生产车间:制麦车间,糖化车间,发酵车间

    辅助车间:原料预处理车间,过滤车间,灌装车间,仓库

    动力设施:变电所,锅炉房,冷冻机房

    给水设施:水塔,水池,冷却塔等

    2.1.3占地面积估算

    估算该啤酒厂占地面积为48000-60000㎡.

    2.1.4工厂运输

    本工厂以车间连通,全部用高新设备,产品生产到包装,在到产品出厂,一步到位,全部成流水线作业,降低人员之间拥挤,利用设备进行运输,传带运输,能够降低必需劳动时间,而且能够出现少许人为事故.

    工厂部署,地面用水泥,避免打滑,生产废物有效利用,废水经过处理后排放。

    第三章劳动定员

    企业总体职员1500人,临时人员400.生产车间,辅助车间、动力设施车间、给水车间、排水清理车间,人员按情况分配.

    第四章车间工艺

    第一节工艺步骤及相关工艺参数

    4.1.1发酵工艺

    (1)麦汁进罐温度,第一锅8.5℃,第二锅是8℃,第三锅是8℃,满锅温度8℃。

    (2)冷却麦汁用酵母计量泵定量添加酵母,直接泵入C.C.T发酵,接种量为0.6—0.8%,接种后细胞浓度为(15±3)×106个/L。

    (3)麦汁(五锅)在20小时必需满罐。

    (4)满罐8℃,开始敞口自然发酵,维持8℃二十四小时,排冷凝物及死酵母。

    (5)进冷控制升温,使温度在二十四小时升至9.59℃,恒温发酵二十四小时,然后生温,在二十四小时升至11℃。

    (6)当糖度降至5.5—5.8BX时封罐保压,11℃恒温3—5天,进行双乙酰还原。

    (7)当双乙酰降至0.15mg/L以下时,以0.33℃/h速度在12h降至6℃,然后0.25℃/h速度在12h降至5℃,恒温发酵24h,排第一次酵母3—5min.

    (8)以0.33℃/h速度降温至-1℃(24h),恒温24h,排第二次酵母3—5min.

    (9)罐压保持在0.15—0.2Mpa,假如压力不够,可通入其它罐旺盛时排出CO2,使其达成要求,出酒前排第三次酵母。

    4.1.2发酵工艺参数确实定

    (1)进罐方法

    以前采取冷却麦汁混合酵母后分批进入繁殖罐,使酵母克服滞缓期,进入对数生长久再泵入C.C.T。而现在采取直接进罐法。即冷却通风后麦汁用酵母计量泵定量添加酵母,直接泵入C.C.T发酵。操作方便,控制轻易。

    (2)接种量和起酵温度

    麦汁直接进罐法,为了缩短发酵时间,大多采取较高接种量,0.6—0.8﹪,接种后细胞浓度为(15±3)×106个/ml,麦汁是分批进入C.C.T,为了降低VDK前驱位置,α—乙酰乳酸生成量,要求满罐时间在12—18h之内。麦汁接种温度是控制发酵前期酵母繁殖阶段温度,通常低于主发酵温度2—3℃,目标是使酵母繁殖在较低温度下进行,降低酵母代谢副产物过多积累。

    (3)主发酵温度

    大罐发酵就中国采取酵母菌株而言,多采取低温发酵(8--9℃)和中温发酵(10--12℃),低温发酵适适用于〈11度麦汁浓度。中温发酵适适用于新菌株,酿造淡爽啤酒,而本设计恰好为12度淡爽啤酒,故选择中温发酵。

    (4)VDK还原

    大罐发酵中,后发酵通常称做”VDK”还原阶段。VDK还原早期通常均不排放酵母,就是发酵全部酵母参与VDK还原,这么可缩短还原时间。

    (5)冷却、降温

    VDK还原阶段终点,是依据成品啤酒应控制含量而定,现代优质啤酒要求VDK<0.1mg/L才称还原阶段结束,可降温。再降温、排酵母、贮酒中,VDK有少许下降,则可达成要求。本设计采取C.C.T冷却夹套对啤酒降温,有效起到了还原,使酵母凝聚和絮凝沉淀效果。

    (6)罐压控制

    再传统式发酵中,主发酵是在无罐压或微压下进行。发酵中是酵母毒物,会抑制酵母繁殖和发酵速率。本设计选择C.C.T发酵,主发酵阶段均采取微压(<0.01MP—0.02MP),主发酵后期才封罐逐步升高,还原阶段才1—2d才升至最高制,这么一来有效提升了酵母繁殖和发酵速率。总而言之,本设计选择圆筒锥底发酵罐大大优越于传统发酵罐。

    第二节工艺步骤

    4.2.1糖化车间工艺步骤示意图

    大米→粉碎→糊化

    麦芽→粉碎→糖化→过滤→麦汁煮沸锅→

    麦糟

    酒花分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器

    ↓↓↓

    酒花糟热凝固物冷凝固物

    4.2.2设备步骤

    麦芽→麦芽粉碎机→糖化锅→过滤槽→煮沸锅→回旋沉淀槽

    ↑↓↓

    大米→大米粉碎机→糊化锅暂存槽薄板换热器

    成品啤酒←装酒机←清酒罐←硅藻土过滤机←发酵罐

    4.2.3工艺方法选择

    (1)麦芽粉碎方法

    麦芽粉碎方法伴随时间推移前后出现了干法粉碎,浸湿粉碎,回潮干法粉碎,连续湿法粉碎四种方法。干法粉碎可调整麦芽粉碎度,依据麦芽质量来控制,此法成本较低,能够节省浸泡这一步骤,但粉尘污染较大,本设计采取干法粉碎。辅料也用一样方法。

    (2)糖化方法

    糖化过程是一项很复杂生化反应过程,也是啤酒生产中关键步骤。糖化目标就是要将原料(包含麦芽和辅助原料)中可溶性物质尽可能多萃取出来,而且发明有利于多种酶作用条件,使很多不溶性物质在酶作用下变成可溶性物质而溶解出来,制成符合要求买麦芽汁收得率。

    (3)过滤方法

    采取过滤槽法。此法即使古老,但槽结构日新月异,可有效提升过滤速度,确保分离效果。因为表面积大,过滤也较为充足,效率较高。

    (4)煮沸设备

    煮沸锅种类有夹套式,内加热式和外加热式。夹套式是比较古老加热方法,她加热循环好,不过煮沸麦汁量受限制,制作也比较麻烦,实用于中小型厂。外加热式在中国不是很常见。本设计采取内加热式,麦汁经过垂直安装在煮沸锅内列管式换热器列管而被加热向上沸腾,同时蒸汽被冷凝为液体。在加热器上方装有伞型分布罩,借此使上升麦汁反射向四面,同时可避免泡沫形成,确保麦汁在煮沸锅中很好循环。

    (5)麦汁澄清设备

    采取回旋沉淀槽。热麦汁由切线方向进入回旋沉淀槽,在槽内回旋,可产生离心力。因为在槽内运动,离心力和其反作用力协力把颗粒推向槽底部中央,达成沉淀目标。因为该设备占地面积小,可缩短沉淀时间,提升麦汁澄清度,降低了损失。

    (6)麦汁暂存槽

    麦汁在过滤后温度为78度左右,经薄板换热器使温度升至90度左右,再进入暂存槽,提升了糖化次数,节省了投资能耗,在煮沸锅中加热时可缩短到沸腾时间。

    4.2.4糖化工艺步骤中工艺参数及操作规程

    (1)大米百分比为25%,麦芽百分比为75%。

    (2)糊化:糊化锅料水比为1:5,投料后升温至50℃,50℃是蛋白酶最适温度,有利于氨基酸产生,调PH,加入耐温α—淀粉酶,保温10分钟。加热至90℃,然后升温至100℃,保温30分钟。

    (3)糖化:糖化锅料水比为1:3.5,加入39℃水使其混合后温度为37℃,保持30分钟,升温至51℃,保持75分钟,进行蛋白休止,将换热后88℃糊化醪打入糖化锅,保持在63℃,保温30分钟,升温至70℃以碘液检验为主,直至变色,表示糖化根本,升温至78℃,保温5分钟,将醪液泵入过滤槽。因为采取了高辅糖化,所以投料糖化前应加入耐高温α—淀粉酶。

    (4)pH值调整:α—淀粉酶最适pH值是5.6~5.8,β—葡聚糖酶最适pH值是4.6~7.0,则加入磷酸调整pH值控制在5.6。

    (5)甲醛加入:在糖化时加入0.025%甲醛来降低麦汁中花色苷含量。

    (6)过滤:过滤时醪液温度保持不变,(控制在73--76℃),PH值保持在5.5~7.5之间,洗糟水温度为80℃。当洗糟残液浓度达成工艺要求值,过滤结束。

    (7)酒花添加:煮沸90分钟,酒花分三次加入

    第一次:煮沸5--15分钟,添加总量5--10%,关键是消除煮沸时泡沫;

    第二次:煮沸30--40分钟后,添加总量55--60%,关键是萃取α—酸,促其异构;

    第三次:煮沸完成前15分钟,加入35%,萃取酒花油,提升酒花香.

    4.2.5糖化工艺控制原理糖化曲线

    (1)酸休止,利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲订水解,产生酸性磷酸盐,此工艺条件是:温度为35--37℃,pH在5.2—5.4,时间为30—90分钟

    (2)蛋白质休止,利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸(α—氨基酸)和利用内切肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸为45--50℃,形成可溶性多肽为50--55℃,作用时间为10—20分钟。

    (3)糖化分解,淀粉分解成可溶性糊精和可发酵性糖,对麦芽中β-淀粉酶催化形成可发酵性糖,最适温度为60--65℃,α—淀粉酶最适活性温度为70℃,这个酶共同作用,最适pH为5.5—5.6,作用时间为30—120分钟。4.糖化终了,糖化终了必需使醪中除了α—淀粉酶以外,其它水解酶会失活(钝化),此温度为70--80℃,再此温度范围内关键依据需保留α—淀粉酶量及考虑到过滤要求。采取上限温度,醪黏度小,过滤加紧,有害物质溶解多,α—淀粉酶残留少。

    (4)酶制剂和添加剂应用,α—淀粉酶,β-淀粉酶,糖化酶,R-酶等酶制剂再卫生规范下,依据工艺要求,适时适量使用,对改善工艺和麦汁组分有一定作用。

    4.2.6糖化工艺选择及论证

    本设计引用了辅料,而辅料全部为不发芽谷物,谷物中淀粉是包含在胚乳细胞壁中生淀粉,只有经过破除淀粉细胞壁,使淀粉溶出,再经糊化和液化,使之形成稀薄淀粉浆,才能受到麦芽中淀粉酶充足利用,形成可发酵性糖和可溶性低聚糊精。此未发芽谷物预处理,通常在糊化加水加麦芽后,生温生至煮沸。而本设计选择复式浸出糖化法,能很好完成辅料酶和煮沸处理。此法对辅料糊化有两大特点:一是大加水比,二是尽可能利用外加α—淀粉酶,帮助糊化、液化,避免添加过多麦芽,再糊化煮沸时,促进皮壳溶解和形成焦糖,类黑精。而且此法采取两段式糖化温度,提升了可发酵性糖含量。总而言之,复式浸出糖化法对本设计是很实用。

    第三节物料衡算

    4.3.1糖化物料计算

    (1)100Kg混合原料中含浸出物重量(E)

    麦芽:Gm=m×(1-Wm)×Em=75×(1-5%)×75%=53.44kg

    大米:Gn=n×(1-Wn)×En=25×(1-13%)×95%=20.66kg

    则E=Gm+Gn=53.44+20.66=74.10kg

    混合原料收得率=74.1*98.5%/100=72.43%

    100kg原料产12度热麦汁量为:

    72.43*100/12=603.6kg

    12度麦汁在20℃时比重为1.048

    100℃麦汁比20℃麦汁体积增加1.04倍

    热麦汁体积=603.58*1.04/1.048=598.97L

    冷麦汁量=598.97*(1-0.035)=578L

    发酵液量=578*(1-0.015)=569.33L

    滤过酒量=569.33*(1-0.01)=563.64L

    成品酒量=563.4*(1-0.01)=558L

    (2)生产100L12度淡色啤酒物料计算

    100kg原料生产成品酒558L

    生产100L12度啤酒需用混合原料为100*100/558=17.92kg

    麦芽耗用量=17.92*75%=13.44kg

    大米耗用量=17.92*25%=4.48kg

    酒花耗用量100L热麦汁加入酒花为0.2kg

    100×598.97÷558×0.2%=0.215kg

    热麦汁量=100×598.97÷558=107.34L

    冷麦汁量=100×578÷558=103.58L

    发酵液量=100×569.33÷558=102.03L

    滤过酒量=100×563.64÷558=101.01L

    成品酒量=100L

    (3)年产20XX00吨12度淡色啤酒物料计算

    每十二个月生产300天,旺季180天,天天糖化39次,淡季120天,天天糖化26次。

    每十二个月糖化次数=180×39+120×26=21159次

    糖化一次出成品啤酒量=1×3312t

    糖化一次粮耗量=177.4×312=554.637kg

    即糖化一次:大米耗量=3548.2×25%=2661.1kg

    麦芽耗量=3548.2×75%=887kg

    酒花耗用量100L热麦汁加入酒花为0.2kg则为42.57kg

    热麦汁量=21253.3L

    冷麦汁量=20508.8L

    发酵液量=20201.9L

    滤过酒量=19999.9L

    成品酒量=19800L

    4.3.2其它计算(G水)

    (1)设:酿造12°淡色啤酒啤酒头号麦汁浓度通常为14%~18%,现取16%,糖化时原料利用率Φ=98.5%,原料含水量和糖化时水分蒸发量忽略不计。

    100kg混合原料大约需要用水量400kg

    糖化用水量=3548.2×400÷100=14192.8kg

    糖化用水时间设为0.5h

    每小时最大用水量=14192.8÷0.5=28385.6kg

    (2)麦糟计算

    原料非浸出物=原料重量×(1-原料水分)×(1-原料浸出率)×原料利用率

    麦芽中非浸出物重量:(g1m)

    g1m=m×(1-Wm)(1-Em)×Φ=75×(1-6%)(1-75%)×98.5%=17.4kg

    大米中非浸出物重量:(g1n)

    g1n=n×(1-Wn)(1-En)×Φ=25×(1-13%)(1-95%)×98.5%=1.07kg

    所以,100kg混合原料中非浸出物g为:

    g=g1m+g1n=17.4+1.07=18.47kg

    设:由过滤槽排出非浸出物即为麦糟,其含水80--85%,现取82%。则湿麦糟重量=18.47÷(1-82%)=102.6kg

    (3)麦糟吸麦汁量

    当头号麦汁滤出后,残留在麦糟内液体是被原料中非浸出物吸收头号麦汁,其吸收率为麦糟含水率(82%)

    麦糟吸收头号麦汁量=102.61×82%÷(1-16%)=100.2kg

    (4)头号麦汁收量

    由100kg混合原料可得16%麦汁量为:(原料浸出物含量×原料利用率)+糖化用水量

    即:(E×Φ)+G水=(74.10×98.5%)+400=473kg

    因为原料中非浸出物吸收部分麦汁,所以实际头号麦汁收量为:

    (5)水量计算

    100kg原料约用水450kg,则需用水量

    3548.2×450÷100=15966.9kg

    用水时间为1.5h,则每小时洗糟最大用水量为

    15966.9÷1.5=10644.6kg/h

    (6)沉淀槽冷却用水

    G=Q÷C÷(t2-t1)(冷却时间为1h)

    其中:热麦汁放出热量Q=Gp×Cp(t1’-t2’)

    热麦汁比重C麦汁=1.043

    热麦汁量Gp=21253.3×1.043=22167.2kg/h

    热麦汁比热Cp=0.98Kcal/(kg.℃)

    热麦汁温度t1’=100℃t2’=55℃

    冷却水温度t1=18℃t2=45℃

    冷却水比热C=1

    Q=21723.8×0.98(100-55)=977573.5Kcal/h

    G=977573.5÷1÷(45-18)=26420.9kg/h

    (7)沉淀槽洗刷用水

    每次洗刷用水3.5吨,冲洗时间为0.5h,则每小时最大用水量=3.5÷0.5=7(吨/时)

    4.3.3啤酒生产中蒸汽耗量计算

    4.3.3.1计算依据

    (1)以每锅糖化时投混合原料3548.2kg,按物料平衡计算依据。

    (2)糖化工艺采取复式浸出糖化法。其操作曲线以下

    糊化锅糖化锅

    大米粉887kg麦芽2661.1kg

    水4335kg水10644kg

    加水比1:5加水比1:4

    ↓↓

    50℃(10min)37℃(30min)

    ↓(40min)↓(15min)

    90℃(30min)51℃(75min)

    ↓15min↓10min

    100℃(30min)63℃(30min)

    ↓↓

    88.5℃70℃(碘液反应完全)

    ↓15min

    78℃(5min)

    麦汁过滤

    4.3.3.2糖化工段热量衡算

    设:糖化投料时原水温度为20℃,需加热至39℃才能做投料用水,需加热至80℃才能用做洗糟水,加热蒸汽压力为2.5(kg/cm2)

    4.3.3.2.1加热糖化用水耗热量(Q1)

    Q1=C1G1(t2-t1)

    式中:G1——糖化用水量,为10644kg;

    C1——水比热,为1.0kcal/(kg·℃);

    t1——糖化用水温度,为20℃;

    t2——糖化投料水温度,为39℃;

    Q1=10644×1×(39-20)=849391.2KJ

    加热糊化用水耗热量(Q’1)

    Q’1=G’1(t‘2-t’1)

    式中:G’——糊化用水量,为4335kg;

    C’1——水比热,为1.0kcal/(kg·℃);

    t’1——糖化用水温度,为20℃;

    t‘2——糖化投料水温度,为39℃;

    Q1=4335×1×(52-20)=582624KJ

    4.3.3.2.2糊化醪加热时耗热量(Q2)

    (1)糊化锅醪比热

    C麦芽或大米=C0(1-w%)+C水w%

    C0--谷物干物质比热为0.37kcal/(kg·℃)

    w--谷物含水量%

    所以,C麦芽=0.37(1-6%)+1×6%=0.415kcal/(kg·℃)

    C大米=0.37(1-13%)+1×13%=0.452kcal/(kg·℃)

    糊化醪比热(C糊)

    C糊==0.91kcal/(kg·℃)

    (2)糊化锅投料后混合醪温度(t混)

    t米醪=(887×0.452×20+4335×52)((887+4335)×0.91)=49.7℃

    (3)糊化锅加热至100℃耗热量(Q21)

    Q21=(887+4335)×0.908×(100-50)=296348.5Kcal

    (4)煮沸30min时,水分蒸发耗热量(Q211)

    设:再敞口容器中煮沸时每小时蒸发量为5%

    则煮沸30min水分蒸发量为(W蒸):

    (887+4335)×0.05×3060=130.55kg

    Q211=539.4×W蒸=539.4×130.55=70418.7Kcal

    (5)糊化锅总耗热量(Q2):

    设:热损失为总耗热量10%

    则Q2=(Q21+Q211)×1.15=(296348.5+70418.7)×1.15=1771486KJ

    4.3.3.2.3糖化锅耗热量(Q3)

    (1)麦芽醪比热(C麦醪)

    C麦醪=(2661.1×0.408+10644×1)/(2661.1+10644)

    =0.88kcal/(kg·℃)

    加热醪液所需热量Q‘3

    Q‘3=C麦醪*G麦醪(51-37.5)=0.88*25.5*(10644+2661.1)

    =663866.3KJ

    麦醪温度(t麦醪)

    t麦醪=(2661.1×0.451×20+10644×39)/((2661.1+10644)×0.857)

    =37.5℃

    (2)经混合后,对醪得到醪液温度t对

    麦醪和米醪混合后比热(C混)

    C混合==0.889kcal/(kg·℃)

    t对=13305×51+(5222×130.55)×71.6÷{(13305+5222-130.55)×0.9}=63℃

    71.6℃比100℃低28.4℃,管壁损失2℃,,需要加冷却器将温度降到71.6℃后,和糖化液对醪后温度为63℃

    换热器换热温度为

    水18℃→39℃

    醪液98℃→71.6℃(此过程在10分钟内完成)

    热量=GC△t=5091.45×0.91×(98-71.6)×6=733902Kcal

    G水=5825kg

    (3)混合醪由63℃升至过滤温度78℃,所需要热量Q31为

    Q31=G混合C混合(78-63)=18396.45×0.889×15=1030330KJ

    (4)糖化总损失Q3为

    Q3=Q31=1030330KJ

    4.3.3.2.4洗糟水耗热量Q4

    设洗槽水平均温度为80℃,每100kg原料用水450kg,则用水量为

    G洗=3548.2×450/100=15966.9kg

    故Q4=G洗C水(80-18)=15966.9×1×62=415778KJ

    4.3.3.2.5麦汁煮沸浓缩时耗热量Q5

    (1)麦汁升温至沸点耗热量Q51

    由糖化物料横算表可知,100kg混合原料可得到613kg热麦汁,并设过滤完成后麦汁温度为70℃,由前面计算可知:

    G麦汁=21253.3

    C麦汁==0.889kcal/(kg·℃)

    故Q51=G麦汁C麦汁(100-70)=2380667KJ

    (2)煮沸过程蒸发耗热量Q511

    煮沸强度10%,时间1.5h,则蒸发水分为:

    G3=21253.3×10%×1.5=3188kg

    故Q511=3188×540×4.2=7230384KJ

    (3)热损失为

    Q5111=10%(Q51+Q511)J

    4.3.3.2.6糖化一次总耗热量Q总

    Q总=Q1+Q2+Q3+Q洗+Q煮沸

    =4673246Kcal

    4.3.3.2.7糖化一次耗用蒸汽量D

    使用表压为0.3Mpa饱和蒸汽。I=652kcal/kg,则:

    D=式中,i为对应冷凝水焓,561.47KJ/kg;η为蒸汽热效率,取η=95%。

    D=9548.2㎏

    4.3.3.2.8糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax

    在糖化过程各步骤中,麦汁煮沸耗热量为最大,且知煮沸时间为90分,热效率95%,故:

    Qmax=Q5/(1.5×95%)(1.5×0.95)=7419056KJ/h

    对应最大蒸汽耗量为

    Dmax=Qmax/(I-i)=3429kg/h

    4.3.3.3蒸汽单耗

    据设计,每十二个月糖化次数为1560次,共生产啤酒30056吨。年耗蒸汽总量为:DT=9548.21560g/a

    每吨啤酒成品耗蒸汽(对糖化):

    Ds30056=490kg/t啤酒

    每昼夜耗蒸汽量(生产旺季算)为:

    Dd=9548.26=57289kg/d

    4.3.3.4冷耗平衡计算

    (1)近几年来普遍使用一段式串联逆流式麦汁冷却方法。使用冷却介质为2℃冷冻水,出口温度为85℃,糖化车间送来热麦汁温度为94℃,冷却至发酵起始温度6℃。

    依据表3-2啤酒生产物料衡算表可知每糖化一次得热麦汁21253.3L,而对应麦汁密度为1048㎏/m3,故麦汁量为

    G=1048×21.253=22273.1(㎏)

    又知12°麦汁比热容为40KJ/(㎏.K),工艺要求在1小时内完成冷却过程,则所耗冷量为

    Q1=GC(t1-t2)/

    =22273.1×4.0×(94-6)/1

    =7840146.7(KJ/h)

    式中--t1和t2分别为麦汁冷却前后温度(℃)

    --冷却操作过程时间(h)

    依据设计结果,每个锥形发酵罐装5锅麦汁,则麦汁冷却每罐耗冷量为

    Qf=5Q1=5×7840146.7

    =3920XX33(KJ/h)

    对应冷冻介质(2℃冷水)耗量为:

    M1=Q1/[Cm(t2’-t1’)]

    =7840146.7/[4.18×(85-2)]

    =22598(㎏/h)

    式中--t1’和t2’分别为冷冻水初温和终温(℃)

    --Cm是水比热容[KJ/(㎏.K)]

    (2)冷量消耗综合表,如表4-3-1

    表4-3-1冷量消耗综合表

    耗冷项目

    每小时耗冷量(KJ/h)

    冷媒用量(Kgh)

    每罐耗冷量(KJ)

    年耗冷量(kJ)

    麦汁冷却

    7840146.7

    22598

    3920XX33

    1.2×1010

    表4-3冷量消耗综合表耗冷项目每小时耗冷量(KJ/h)冷媒用量(㎏/h)每罐耗冷量(KJ)年耗冷量(KJ)

    麦汁冷却7840146.XX331.2×1010

    年产20W吨啤酒原料消耗表

    原材料

    消耗量(吨/年)

    麦芽

    220XX

    大米

    9400

    酒花

    100

    硅藻土

    300

    消毒水、碱、过滤纸板、酶制剂、硫酸钙、磷酸需用量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    备注

    消毒水(吨/年)

    20

    40

    60

    中国采购

    碱(吨/年)

    120

    240

    360

    中国采购

    过滤纸板(块/年)

    1100

    2200

    3300

    德国进口

    酶制剂(吨/年)

    20

    40

    60

    中国采购

    硫酸钙(吨/年)

    25

    50

    75

    中国采购

    磷酸(吨/年)

    6

    12

    18

    中国采购

    4.3.3.5多种产量包装材料

    (1)玻璃瓶

    质量符合国家标准GB4544-91《啤酒瓶》,需用量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    啤酒瓶(万只/年)

    16000

    320XX

    48000

    啤酒瓶70%用新瓶,30%用旧瓶;新瓶由桂林玻璃厂和南宁玻璃厂供给,旧瓶(生产期2年内)从区内和区外采购。

    (2)瓶盖

    瓶盖由广东和区内瓶盖厂供给,瓶盖需用量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    瓶盖(万只/年)

    16000

    320XX

    48000

    (3)商标

    商标由广东和区内商标厂供给,商标需用量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    商标(万套/年)

    16000

    320XX

    48000

    (4)纸箱

    纸箱由广东、福建和区内纸箱厂供给,纸箱需用量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    纸箱(万只/年)

    1000

    20XX

    3000

    (5)辅助材料(胶水、洗瓶剂、润滑剂、洗瓶剂、热溶胶、周转箱)

    辅助材料均在中国采购,需要量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    胶水(吨/年)

    110

    220

    330

    洗瓶剂(吨/年)

    220

    440

    660

    润滑剂(吨/年)

    22

    44

    66

    热溶胶(吨/年)

    45

    90

    135

    周转箱(万只/年)

    15

    30

    45

    ⑹燃料

    重油选择250号以下,从中国采购,需要量见下表

    啤酒年产量

    需要量

    10万吨/年

    20万吨/年

    30万吨/年

    重油(吨/年)

    8000

    16000

    24000

    4.3.3.5车间设备选型配套明细表

    4.3.3.5.1糊化锅、糖化锅选型

    (1)糊化锅容积计算

    糊化锅投料量=9415+1829=11244kg

    糊化醪量=11244*(4.5+1)=61842kg

    查表得100℃热糊化醪相对密度为1.0712g/L

    则,糊化锅有效容积=61842/(1.0712*1000)=57.73(m3)

    设糖化锅充满系数为0.8则;

    糊化锅总容积为57.73/0.8=72.2(m3)

    故糊化锅设备容积应选50m3,所需数量为2个。

    (2)糊化锅基础尺寸计算

    取D/H=2/1(糊化锅直径和圆筒高之比),升气管面积为料液面积1/40,采取球形底,则

    D=4.24m

    取D=5mH=2.5m

    升气管直径d=0.80m

    h=1.5m

    (3)加热面积计算

    在一次糖化法中,糖化锅最大传热是糊化醪从45℃加热至70℃这一过程,则最大热负荷Q=1.93×106kcal\h

    0.25Mpa压力下蒸汽温度为126.9℃

    △tm=56.44℃

    按经验k取1500kcal/m3h℃

    F=22.78㎡

    锅实际加热面积:F′=∏Dh=3.14×5×1.5=23.55㎡>22.78㎡

    煮沸锅加热面积计算

    加热面积F=Q/k△t

    糖化醪量=25607×(3.5+1)=115231.5(kg)

    查表得糖化醪相对密度为1.065kg/L,则

    糖化锅有效容积=115231.5÷(1.065×1000)=108.2(㎡)

    设糖化锅充满系数为0.8

    糖化锅总容积=108.2/0.8=135.25(㎡)

    故糖化锅设备容积应选100m3,所以需要2个。

    4.3.3.5.2磁铁分离器选型

    是由磁铁和电磁铁组成,考虑到电磁铁需耗电能且结构复杂,维修困难,该设计选择永久磁铁平板式磁铁分离器,它含有机构简单,维护简便,不耗电能等优点,磁性退化后更换磁铁即可。

    4.3.3.5.3筛选机选型

    发酵工厂常见是振动筛和转筒筛,该设备大麦初选机由筛选和风选结合筛选机,还配套一圆筒分级筛,用于大麦分选后分级,其生产能力大于10t/h。

    4.3.3.5.4风选机选型

    啤酒原料大米,麦芽等原料中含有杂草等杂质,所以必需用以风选机进行筛选。

    糊化糖化设备:采取不锈钢糊化锅和糖化锅,而且是球形锅底,便于清洗和料液排尽,锅内装备螺旋桨搅拌器,及挡板。

    4.3.3.5.5过滤设备选型

    过滤槽是最古老也是应用最广泛麦汁过滤设备,过滤槽配置湿法粉碎较完善,该设备采取是过滤槽对麦汁过滤,将麦槽跟麦汁分开,和传统压滤机法,快速渗出法,膜式压滤机法相比麦汁相对浊度很好,节省原料消耗优点。

    酒花添加设备

    添加系统可采取2个或两个以上自动添加罐,避免事故发生,麦汁煮沸时能回收。

    序号

    设备名称

    单位

    数量

    规范

    型号

    1

    麦芽粉碎机

    2

    要求能力20XXkg/h

    MF650型

    2

    糖化煮沸锅

    2

    有效容量50m3

    3

    糖化过滤槽

    2

    有效容量30m3

    4

    酒花分离器

    2

    直径7.2m,高3m,搅拌器转速5r/min

    5

    沉淀槽

    有效容积25m3

    6

    麦汁冷却器

    冷却面积32m3

    列管式

    7

    发酵罐

    30

    500吨/只

    A3内涂

    8

    灌装设备

    2

    日工作量50万瓶

    9

    CIP设备

    5

    100吨/只

    10

    硅藻土过滤机

    5

    100吨/台

    J-BS20

    11

    清酒罐

    5

    50吨/只

    A3内涂

    12

    杀菌机

    YJL96A

    啤酒车间关键设备规范表

    第五章管道管径及关键泵计算

    在本设计中,依据实际生产经验,糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、回旋沉淀槽等关键设备进水进料管均选择公称直径为150mmYB231-70钢管,外径158mm,壁厚8mm。

    倒醪泵选型:选择IS150-125-250型离心泵。

    麦汁泵选型:选择IS150-125-250型离心泵。

    生产车间设备部署图(略)

    第六章:工厂车间卫生问题

    第一节卫生设施要求

    (1)车间备有通风设备吸入空气必需清洁新鲜,没有通风设备要有气窗,风帽自然通风.

    (2)车间有充足照明,照明器不应安装在半成品,原料,或无盖设备上。

    (3)车间内有为设备,管道,工具器进行消毒必需设备,工具。

    第二节卫生设施

    (1)设置没有和车间相连更衣室,厕所,工作休息室。

    (2)车间内有洗手消毒间。

    (3)车间地面有一定坡度,便于排水,清洗,消毒。

    第三节防虫方法

    (1)常温自然通风车间应用一层纱窗。

    (2)门防蝇防虫,采取有效,增设暗道,水幕塑料门帘诱虫灯等。

    第七章三废处理方案

    第一节废水和节水技术

    6.1.1啤酒废水产生和特点

    啤酒生产工艺步骤包含制麦和酿造两部分.二者全部有冷却水产生,约占啤酒厂总排水量65%,水质很好,可循环用于浸洗麦工序.中、高污染负荷废水关键来自制麦中浸麦工序和酿造中糖化、发酵、过滤、包装工序,其化学需氧量在500~40000mg.L-1之间,除了包装工序废水连续排放以外,其它废水均以间歇方法排放。啤酒厂总排水属于中、高浓度有机废水,呈酸性,pH值为4.5~6.5[7],其中关键污染因子是化学需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)和悬浮物(SS),浓度分别为1000~1500,500~1000和220~440mg.L-1[3.啤酒废水可生化性(BOD5/CODcr)较大,为0.4~0.6[7],所以很多治理技术主体部分是生化处理.

    6.1.2废水处理技术  

    现在,中国外普遍采取生化法处理啤酒废水.依据处理过程中是否需要曝气,可把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类.1。

     好氧生物处理  好氧生物处理是在氧气充足条件下,利用好氧微生物生命活动氧化啤酒废水中有机物,其产物是二氧化碳、水及能量(释放于水中).这类方法没有考虑到废水中有机物利用问题,所以处理成本较高.2。活性污泥法、是较有代表性好氧生物处理方法.活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠方法,含有投资省、处理效果好等优点.该处理工艺关键部分是曝气池和沉淀池.废水进入曝气池后,和活性污泥(含大量好氧微生物)混合,在人工充氧条件下,活性污泥吸附并氧化分解废水中有机物,而污泥和水分离则由沉淀池来完成.

    6.1.3节水技术

    (1)加强管理:对厂用水进行调整、调查、在资金许可范围内,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)降低清洗对象:这个标准只适适用于清洗。

    (3)关闭不需水:清洗管前端安装手动控制阀;随时开关

    (4)引进原位清洗系统(CIP)因为自动系统控制,使水用量达最低程度。

    (5)循环利用单一用途排水

    ①回收凝结水作锅炉供水,蒸发器壳层内蒸汽冷凝水及喷雾干燥空气加热器冷凝水较纯净,可作锅炉用水。省去软化步骤,还节省用水及能源。

    ②循环利用冷凝水,在啤酒工厂里,冷凝二次蒸汽冷却水和冷冻间冷藏

    器冷却水用量较大。这些全部是单一用途水,可再循环利用。

    第二节废气处理

    6.2.1由锅炉排出这烟气

    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,低于工业三废排放标准(170kg/h

    6.2.2热管技术在干燥塔余热回收利用

    热管是一个新型传热卡件,它具很好导热性,能够在温差很小条件下,高效传热。

    第三节垃圾处理

    工厂多种垃圾中,如破损玻璃瓶等特殊废物通常为部分处理,其它通常垃圾依据情况改变委托公共卫生机构运出,烧掉处理。在这么情况下,工人有垃圾堆入外。从卫生角度讲,垃圾堆防虫手段要完备。没特定垃圾贮存场,应密闭,并常常撒杀虫剂以预防虫害发生,但因多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、处理废弃物社会机构带来困难,又产生了新合成树脂容器处理方法,参考废弃物处理条例。

    工厂炉渣,堆积到和产品区较远隐蔽地方,和周围砖厂合作,定时运走。

    锅炉排污系统:锅炉连续排污水经连续排污膨胀器,其二次蒸汽供除氧气加热用。锅炉定时排水直接排入排污降温池,其中废水排厂区下水道。

    运煤出渣系统:运煤系统没有磁造、破碎、刮板输送机,出渣系统采取田盘出渣,配以翻斗胶轮推车送至渣场。

    第八章设计结果

    (1)总平面设计图1张

    (2)设备工艺步骤图1张

    (3)生产车间设备部署图1张

    第九章设计说明书

    第一节设计依据和范围

    9.1.1设计关键依据

    (1)可行性研究汇报和设计计划任务书。

    (2)项目工程师或项目总责任人下达设计工作提要和总工程师作出技术决定。

    (3)如采取新原料品种、新技术和新设备时,必需在技术上有切实把握而且依据了正式试验研究汇报和技术判定书,经设计单位领导核准后方可作为设计依据。

    9.1.2设计关键范围

    (1)啤酒生产工艺步骤选择、设计及论证。

    (2)全厂物料衡算,水、汽、冷衡算。

    (3)糖化工段设备及关键设备选型及设计。

    (4)发酵工段设备选型及技术论证。

    (5)设计绘图内容

    第二节设计标准

    (1)设计工作认真进行调查研究,广泛查阅文件,搜集设计必需技术基础资料,加强技术经济分析工作,和同类型厂优异技术经济指标作比较。设计技术经济指标以达成或超出中国同类型发酵工厂生产实际平均优异水平为宜。

    (2)主动合理地采取新技术,努力争取设计在技术上含有现实性和优异性,在经济上含有合理性。并依据设备和控制系统在资金和供货可能情况下,尽可能提升劳动生产率,逐步实现机械化、自动化。

    (3)设计结合实际,因地制宜,表现设计通用性和独特征相结合标准,不能千厂一貌。发酵工厂生产规模、产品品种确实定,要适应市场需要,要考虑资金起源,建厂地点,时间,三废综合利用等条件,并合适留有发展余地。

    (4)酵工厂设计还考虑了采取微生物发酵工厂独特要求,既要注意到周围环境(包含空气、水源)清洁卫生,又要注意到发酵工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件相互影响。药品、食品类发酵工厂,还应落实国家药品、食品相关法律法规,充足表现卫生、优美、流畅,并能让参观者放心标准。

    第三节建设规模和产品方案

    9.3.1建设规模

    本设计中厂区占地80000㎡~100000㎡。

    9.3.2产品方案

    (1)每十二个月生产280天,成品酒为12度

    (2)定额指标

    原料利用率:98。5%

    麦芽水分:5%

    大米水分:13%

    无水麦芽浸出率:75%

    无水大米浸出率:95%

    (3)各级段损失率

    麦汁冷却澄清损失:热麦汁量8%

    主发酵损失:冷麦汁2。5%

    过滤和罐装损失:啤酒量3。5%

    (4)本设计中产品一用有三种规格

    250ml瓶装、500ml瓶装、30ml厅装。

    第四节关键原辅料供给情况

    巫溪镇周围有大量农作物种植户,会有大量粮食作物耕种,加之便利交通可随时为工厂提供源源不停原料。

    9.4.1厂址选择标准

    (1)厂址符合国家下达建厂计划任务书中所作要求和要求。

    (2)厂址符合当地城镇总体发展计划要求,和周围工业企业相配合,节省建设投资。

    (3)厂址面积和外形满足啤酒生产工艺要求,留有合适空余地。

    (4)厂址地形平坦。

    (5)厂址符合国家相关卫生、防火、人防等要求。

    (6)厂址在当地最高洪水水位之上。

    9.4.2厂址选择结果

    巫溪

    9.4.3厂址选择原因

    ①地址在大凌河变,水质良好,水源丰富,有利于原材料采集。

    ②运输既能够水运又能够陆运,交通方便,便于产品运输直销。

    ③此地大米,小麦收获丰富,原材料能够方便采集,降低成本。

    ④厂址能够稍微远离大凌河,避免污染河流水质。

    第五节总平面部署及运输

    9.5.1总平面部署

    9.5.1.1设计标准和基础要求

    (1)总平面设计必需符合生产步骤要求。

    (2)总平面设计应该将占地面积较大生产主厂房部署在厂区中心地带,方便其它部门为其配合服务。

    (3)总平面设计应充足考虑地域主风向影响,以次合理部署各建、构筑厂房及厂区位置。

    (4)总平面设计应将人流、货流通道分开,避免交叉。

    (5)总平面设计应遵从城市计划要求。

    (6)总平面设计必需符合国家相关规范和要求。

    9.5.1.2

    啤酒厂通常由生产车间、辅助车间、动力设施、给水、排水设施、全场性设施等组成。

    生产车间:制麦车间,糖化车间,发酵车间

    辅助车间:原料预处理车间,过滤车间,灌装车间,仓库

    动力设施:变电所,锅炉房,冷冻机房

    给水设施:水塔,水池,冷却塔等

    9.5.1.3占地面积估算

    估算该啤酒厂占地面积为48000-60000㎡

    9.5.2工厂运输

    本工厂以车间连通,全部用高新设备,产品生产到包装,在到产品出厂,一步到位,全部成流水线作业,降低人员之间拥挤,利用设备进行运输,传带运输,能够降低必需劳动时间,而且能够出现少许人为事故.

    工厂部署,地面用水泥,避免打滑,生产废物有效利用,废水经过处理后排放.

    9.5.3劳动定员

    企业总体职员1500人,临时人员400.生产车间,辅助车间、动力设施车间、给水车间、排水清理车间,人员按情况分配.

    第六节产品生产方法及工艺步骤

    9.6.1生产方法

    麦芽粉碎:采取连续增湿粉碎

    大米粉碎:采取五焜式粉碎机粉碎,越细越好

    糖化方法:酿造淡色啤酒采取“复试一次煮出糖化法”

    麦芽汁煮沸方法:过滤槽法

    麦芽汁煮沸方法:采取新型麦芽汁煮沸系统(Merlin煮沸系统)

    酒花添加方法:采取3次添加法

    麦芽汁处理:

    ①热凝固体分离采取回旋槽法

    ②冷凝固体分离采取硅藻土过滤法

    ③麦芽汁冷却采取一段式冷却,冷却水作为糖化用水,这么冷耗可节省30%左右

    ④麦芽汁充氧采取文丘里管进行充氧

    9.6.2工艺步骤

    9.6.2.1糖化车间工艺步骤示意图:

    大米→粉碎→糊化

    麦芽→粉碎→糖化→过滤→麦汁煮沸锅→

    麦糟

    酒花分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器

    ↓↓↓

    酒花糟热凝固物冷凝固物

    9.6.2.2设备步骤

    麦芽→麦芽粉碎机→糖化锅→过滤槽→煮沸锅→回旋沉淀槽

    ↑↑↓

    大米→大米粉碎机→糊化锅暂存槽薄板换热器

    成品啤酒←装酒机←清酒罐←硅藻土过滤机←发酵罐

    发酵车间工艺

    麦芽汁成份分析表

    项目

    单位

    第一锅

    第二锅

    第三锅

    第四锅

    第五锅

    原麦芽汁浓度

    %

    10.812

    10.764

    10.688

    10.688

    10.692

    色度

    100ml消耗0.1Niml数

    0.40

    0.42

    0.42

    0.40

    0.44

    总酸

    100ml消耗NaOH数

    2.17

    2.14

    2.00

    1.92

    1.86

    麦芽糖

    g/100g

    8.65

    8.55

    8.31

    8.22

    8.45

    糖比非糖

    1:0.25

    1:0.26

    1:0.26

    1:0.28

    1:0.26

    PH

    5.4

    5.45

    5.35

    5.45

    5.45

    a-N

    Mg/l

    187

    190

    190

    194

    191

    糖化时间

    21

    22

    23

    24

    25

    成品和半成品分析

    测定时间及酒令

    12月4日(10天)

    12月6日测

    项目名称

    半成品

    成品

    酒精(w/w%)

    实际浓度(w/w%)

    原麦汁浓度(w/w%)

    真正发酵度(%)

    总酸(100ml所消耗1NaOHml数)

    色度(EBC单位)

    PH

    苦味质(BU)

    双乙酰(mg/L)

    CO2(w/w%)

    4.030

    3.219

    11.07

    70.92

    2.25

    7.55

    4.4

    30

    0.03

    4.030

    3.169

    11.02

    71.24

    2.10

    6.54

    4.5

    30

    0.06

    0.05

    第八节车间工艺及全场物料衡算

    9.8.1物料衡算

    9.8.1.1糖化物料计算

    麦芽:Gm=53.44kg

    大米:Gn=20.66kg

    则E=Gm+Gn=74.10kg

    混合原料收得率=72.43%

    100kg原料产12度热麦汁量为:603.6kg

    12度麦汁在20℃时比重为:1.048

    热麦汁体积:598.97L

    冷麦汁量:578L

    发酵液量:569.33L

    滤过酒量:563.64L

    成品酒量:558L

    9.8.1.2生产100L12度淡色啤酒物料计算

    100kg原料生产成品酒558L

    生产100L12度啤酒需用混合原料为:17.92kg

    麦芽耗用量:13.44kg

    大米耗用量:4.48kg

    酒花耗用量:0.2kg

    热麦汁量:107.34L

    冷麦汁量:103.58L

    发酵液量:102.03L

    滤过酒量:101.01L

    成品酒量=100L

    9.8.1.3年产20XX00吨12度淡色啤酒物料计算

    每十二个月生产300天,旺季180天,天天糖化39次,淡季120天,天天糖化26次。

    每十二个月糖化次数:1159次

    糖化一次出成品啤酒量:312t

    糖化一次粮耗量:554.637kg

    即糖化一次:

    大米耗量:2661.1kg

    麦芽耗量:887kg

    酒花耗用量:42.57kg

    热麦汁量:21253.3L

    冷麦汁量:20508.8L

    发酵液量:20201.9L

    滤过酒量:19999.9L

    成品酒量:19800L

    9.8.2麦糟计算:

    原料非浸出物=原料重量×(1-原料水分)×(1-原料浸出率)×原料利用率

    麦芽中非浸出物重量(g1m):17.4kg

    大米中非浸出物重量(g1n):1.07kg

    所以,100kg混合原料中非浸出物g为:18.47kg

    湿麦糟重量:102.6kg

    9.8.3麦糟吸麦汁量:

    麦糟吸收头号麦汁量:100.2kg

    9.8.4头号麦汁收量:

    由100kg混合原料可得16%麦汁量为:473kg

    因为原料中非浸出物吸收部分麦汁,所以实际头号麦汁收量为:372.8kg

    9.8.5水量计算:

    100kg原料约用水450kg,则需用水量:15966.9kg

    用水时间为1.5h,则每小时洗糟最大用水量为:10644.6kg/h

    9.8.6沉淀槽冷却用水(26420.9kg/h)

    年产20XX00t啤酒原料消耗表:

    原材料

    消耗量(吨/年)

    麦芽

    220XX

    大米

    9400

    酒花

    100

    硅藻土

    300

    管道管径及关键泵计算

    在本设计中,依据实际生产经验,糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、回旋沉淀槽等关键设备进水进料管均选择公称直径为150mmYB231-70钢管,外径158mm,壁厚8mm。

    倒醪泵选型:选择IS150-125-250型离心泵。

    麦汁泵选型:选择IS150-125-250型离心泵。

    啤酒过滤和装罐

    经过发酵啤酒,还有少许悬浮酵母及蛋白质及杂质,需要采取部分手段吧这些杂质除去。本设计采取硅藻土过滤法。

    9.10.1过滤过程是

    待滤啤酒→硅藻土过滤机→PVPP过滤机→纸板过滤机→缓冲罐→清酒罐

    9.10.2瓶装熟啤酒包装工艺

    瓶盖

    啤酒瓶→选瓶→洗瓶机→验瓶→灌装机→压盖机→验酒→杀菌机→贴标机→装箱机

    CO2

    →瓶装熟啤酒

    9.10.3包装工艺步骤

    易开盖

    空罐卸箱托盘机链式输送器洗涤机灌装机封罐机巴氏灭菌机

    液位检测喷印日期装箱或收缩包装成品

    不合格箱薄膜

    第十一节卫生和环境保护及综合利用

    啤酒成产过程中不和有害物质接触,生产关键原料为麦芽,大米,酒花和水,排出废渣,废水,废气等均能够经过处理在进行排放。

    9.11.1废水处理技术 

    现在,中国外普遍采取生化法处理啤酒废水.依据处理过程中是否需要曝气,可把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类.1。

     好氧生物处理  好氧生物处理是在氧气充足条件下,利用好氧微生物生命活动氧化啤酒废水中有机物,其产物是二氧化碳、水及能量(释放于水中)。这类方法没有考虑到废水中有机物利用问题,所以处理成本较高.2。活性污泥法、是较有代表性好氧生物处理方法.活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠方法,含有投资省、处理效果好等优点.该处理工艺关键部分是曝气池和沉淀池.废水进入曝气池后,和活性污泥(含大量好氧微生物)混合,在人工充氧条件下,活性污泥吸附并氧化分解废水中有机物,而污泥和水分

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