万吨°淡色啤酒发酵罐的设计方案
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目录前言 (1)第一章.全厂工艺论证 (2)1.1原料 (2)1.1.1 大麦 (2)1.1.2 啤酒酿造用水 (2)1.2麦芽制备 (2)1.3麦芽汁制备工艺 (3)1.3.1 概述 (3)1.3.2 麦汁制造的工艺要求 (3)1.3.3 麦芽与玉米的粉碎 (4)1.3.4 啤酒糖化的其他辅料 (5)1.3.7 麦芽醪的过滤 (9)1.3.8 麦汁的煮沸、酒花 (10)1.3.9 麦汁的处理 (11)1.3.10 麦汁的充氧 (13)1.4啤酒发酵 (14)1.4.1 啤酒发酵机理 (14)1.4.2 啤酒发酵工艺 (14)1.4.3 发酵温度 (15)1.4.4 罐压、CO2浓度对发酵的影响 (15)1.4.5 啤酒的过滤 (16)第二章.全厂水电气物料衡算 (17)2.1 物料衡算 (17)2.1.1 定额指标 (17)2.1.2 糖化车间物料衡算 (17)2.2热量平衡计算 (23)2.3发酵车间耗冷量计算 (31)2.3.1 工艺技术指标及基础数据: (31) (31)2.3.2 工艺冷却耗冷量Qt2.3.3 非工艺耗冷量Q: (33)n t2.4 工艺耗水量计算(含冷却水) (35)2.5 耗氧量的计算 (37)第三章.发酵车间主要设备选型计算 (39)3.1发酵罐的设计与选型 (39)3.1.1发酵罐体积确定 (39)3.1.3罐的主体尺寸 (40)四川理工学院学士学位设计3.2 发酵车间其他附属设备选型 (47)3.2.1清酒罐 (47)3.2.2种子罐 (47)3.3 车间布置 (51)3.4 设备布置选取 (52)总结 (53)参考文献 (54)致谢 (55)前言前言啤酒是国际性的低酒精度饮料酒,为广大人们所喜爱。
啤酒工业在世界范围内的发展是很快的,生产技术日益改进,尤其是六十年代后,啤酒工业在科学研究不短发展的基础上,无论在生产工艺或生产设备方面都有突飞猛进的变革,其主要表现为生产周期不断缩短,生产规模不断扩大,生产效率不断提高。
10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计淡色啤酒是一种受欢迎的酒类产品,而发酵罐是酿造啤酒过程中至关重要的设备。
本文将对10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计进行详细阐述。
首先,10万吨12°淡色啤酒是一种大规模生产的产品,因此发酵罐的设计应考虑生产效率和质量稳定性。
用于生产大规模啤酒的发酵罐通常采用圆筒形状,并具有较大的容量。
在本设计中,我们将采用直径为15米,高度为30米的圆筒形发酵罐,以满足10万吨12°淡色啤酒的生产需求。
在设计过程中,我们还要考虑发酵罐内的温度和压力控制。
淡色啤酒的酿造过程中,酵母菌在发酵罐中完成发酵过程,其中温度和压力的控制非常重要。
为了确保发酵进程顺利进行,我们将在发酵罐上安装温度和压力传感器,并连接到一个智能控制系统上,以监控和调节发酵罐内的温度和压力。
此外,发酵罐内的清洁和灭菌也是一项重要的考虑因素。
为了确保酿造过程的卫生和产品质量,我们将在发酵罐内设置喷淋系统,并使用恰当的清洁剂进行定期清洗。
此外,发酵罐还将配备灭菌设备,以确保酵母菌的活性和产品的稳定性。
关于材料选择,发酵罐的主体部分可以采用不锈钢材料。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能,非常适合用于酿造过程中的发酵罐。
与此同时,不锈钢材料也易于清洁和维护。
最后,发酵罐的维护和保养也是一项重要的工作。
为了延长发酵罐的使用寿命并保持其正常运行,我们将建议定期对发酵罐进行检修和保养工作。
这包括定期清洁、润滑、管道检查和主体结构的安全评估等。
总结起来,10万吨12°淡色啤酒的发酵罐设计应考虑生产效率、质量稳定性以及温度和压力控制等因素。
它应采用圆筒形状,并具有较大的容量。
发酵罐内应配备温度和压力传感器,以及智能控制系统来监控和调节发酵罐内的温度和压力。
此外,定期的清洁、灭菌和维护工作也是必不可少的。
通过合理的设计和维护,我们可以确保10万吨12°淡色啤酒的生产顺利进行,并保证产品的质量稳定性。
黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)年产15万吨8°淡色啤酒生产车间工艺设计摘要本文主要介绍了年产15万吨淡色啤酒厂生产车间的工艺设计。
其中包括淡色啤酒的配方和工艺流程及其论证,物料平衡的计算,设备的计算及其选型,本设计采用先进的边糖化边发酵的工艺过程,对生产工艺、物料和能量的节约型和对重点工段的设备选型这三个重点做了详细地论述和介绍。
同时,考虑系统的灵活性、经济性及安全、环保的要求,并降低交叉污染的几率等。
本文根据啤酒生产的特点对其结构布局进行合理设计,使得生产车间尽量紧凑、物料及能源输送距离尽量缩短,从而有效地节约资源、降低生产成本。
本文针对啤酒糖化和发酵特点进行物料衡算,对啤酒厂糖化车间和发酵车间进行了热量衡算,使得生产的各环节能够有效结合,便于提高能源的利用率。
该设计成果主要采用形式为工艺流程图,车间平面布置图,车间局部剖视图,并编写详细数据说明书。
关键词:淡色啤酒;设备选型;工艺;设计黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)The process design of annual output of 150000 ton 8ºlight beer workshopAbstractThis article mainly introduced yearly produces 150,000 ton pale beers the production workshop technological design. While the overall factory design, the technique process of production and the workshop has been designed. At the same time, the flexibility of the system safety, environmental protection, economy and the request, and reduce the chances of cross contamination.According to the characteristics of beer production structure layout is reasonable design, makes the production workshop as far as possible compact, materials and energy to shorten the distance transportation, thus effectively save resources, reduce the production cost. Based on beer saccharification and fermentation characteristics of material, the brewery saccharification and fermentation workshop on the workshop of heat balance of production, make each link can effectively combine, easy to improve energy efficiency.The design results mainly adopts form for process flow diagram , workshop layout , workshop sections locally, and detailed data sheets.Keywords:light beer;Equipment selection;fermentation;design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 啤酒的起源 (1)1.2 我国啤酒工业发展状况 (2)1.3 啤酒的营养价值 (3)1.4 厂址的选择 (4)1.5 项目实施的意义 (4)第2章生产工艺 (5)2.1 设计任务书 (5)2.2 产品方案 (6)2.2.1 生产规模及建设时间 (6)2.3.2 主要原料规格 (6)2.3.3 产品质量及标准 (6)2.3 生产工艺流程设计 (7)2.3.1 啤酒生产工艺流程 (7)2.3.2 粉碎 (7)2.3.3 糖化 (7)2.3.4 过滤 (8)2.3.5 煮沸 (9)2.3.6 冷却 (9)2.3.7 发酵 (9)第3章啤酒厂糖化车间的物料衡算 (11)3.1 啤酒生产基础数据 (11)3.2 物料衡算 (11)3.2.1 100kg原料(75%麦芽,25%大米)生产8°的基础物料衡算 (11)3.2.2 生产100L,8°消耗原料物料衡算 (12)3.2.3 年产15万吨,8°啤酒的物料衡算 (13)第4章啤酒厂糖化车间的热量衡算 (14)4.1 蒸汽耗量计算 (14)4.1.1 糖化用水耗热量Q (14)14.1.2 第一次米醪煮沸消耗量Q (14)24.1.3 第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q (15)34.1.4 第二次煮沸混合醪的耗热量Q (16)44.1.5 洗糟水耗热量Q (17)54.1.6 麦汁煮沸过程耗热量Q (17)64.1.7 糖化一次总耗热量Q (18)总4.2 耗冷量计算 (18)4.2.1 工艺技术指标及基础数据 (18)4.2.2 工艺耗冷量 (18)4.2.3 非工艺耗冷量Q (21)n第5章主要设备选型及计算 (22)5.1 主要设备计算 (22)5.1.1 麦芽仓 (22)5.1.2 麦芽粉仓 (22)5.1.3 大米仓 (22)5.1.4 大米粉仓 (23)5.1.5 糊化锅 (23)5.1.6 糖化锅 (23)5.1.7 煮沸锅 (24)5.1.8 麦汁冷却器 (24)5.1.9 发酵罐 (26)5.1.10 啤酒过滤器 (27)5.1.11 瓶装包装线 (27)5.2 设备一览表 (27)第6章工厂总体设计 (29)6.1 工厂总平面布置设计原则 (29)6.1.1 满足生产要求 (29)6.1.2 适应工厂内外运输要求 (29)6.1.3 合理用地 (29)6.1.4充分注意防火、防爆、防振与防噪声 (30)6.1.5利用风象、朝向的自然条件,减小环境污染 (30)6.1.6充分利用地形、地貌、地质条件 (30)6.1.7考虑建筑群体的空间组织和造型,注意美学效果 (30)6.1.8考虑建筑施工的便利条件 (30)6.2 工厂车间布置设计原则 (30)6.2.1确定设备布置形式 (30)6.2.2满足工艺流程要求 (30)6.2.3实行定置管理 (30)6.2.4选择适当的建筑形式 (31)6.3 糖化与发酵车间平面 (31)6.3.1 糖化车间 (31)6.3.2 发酵车间 (31)第 7 章环境保护及综合利用 (33)7.1 主要设计依据 (33)7.2 环境现状 (33)7.3 主要污染源与污染物 (33)7.4 对策和措施 (34)7.4.1 废水处理 (34)7.4.2 废气 (34)7.4.3 废渣 (34)7.4.4 绿化 (35)7.5 环境管理 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录A 工艺流程图附录B 车间平面图第1章绪论啤酒是世界上产量最大、酒精含量最低、营养非常丰富的酒种。
啤酒是一种古老的酒品,其制作过程经历了漫长的发酵过程。
为了生产出高质量的啤酒,需要进行严密的发酵工艺设计。
本文将对年产十万吨啤酒厂啤酒发酵工艺进行详细的设计和分析。
首先,啤酒发酵工艺的目的是将啤酒原料中的糖分转化为酒精和二氧化碳。
这个过程由酵母菌完成。
啤酒的发酵一般分为两个阶段:主发酵和次发酵。
主发酵是将啤酒原料(麦芽、水、啤酒花等)中的淀粉转化为糖的过程。
这个过程需要在适当的温度(一般为10-15摄氏度)和压力条件下进行。
为了控制发酵过程中的温度和压力,可以使用发酵罐和温控设备。
发酵罐需要具备良好的密封性和隔热性能,以确保发酵过程中的稳定性。
温控设备可以根据实际情况进行调整,以达到最佳的发酵条件。
次发酵是将主发酵后的液体进一步发酵,使酒体更加纯净和细腻的过程。
这个过程需要在低温条件下进行,一般为0-4摄氏度。
次发酵过程中,需要添加适量的糖和酵母,以促进二次发酵的进行。
次发酵过程的控制也非常重要,过程中需控制低温、低压和充分的通氧,以确保酒体的口感和质量。
在设计发酵工艺时,需要考虑以下几个方面:1.发酵罐选择:发酵罐是啤酒发酵的重要设备,需要选择具备良好密封性和隔热性的设备。
同时,发酵罐的容量也需要根据年产十万吨的要求进行合理设计。
2.温控设备:温控设备可以根据实际情况进行选择,可以采用传统的温控设备,也可以使用现代化的自动化温控系统。
3.发酵过程监控:为了确保发酵过程的质量稳定,需要进行发酵过程的实时监控。
可以使用温度、压力、液位等传感器来监测发酵过程的各项参数,并通过数据采集系统和控制系统进行实时监控和调整。
4.发酵条件的优化:发酵过程的参数如温度、压力、通氧量等都需要根据实际情况进行优化。
可以通过实验和数据分析,找出最佳的发酵条件,以提高啤酒的质量和产量。
综上所述,年产十万吨啤酒厂啤酒发酵工艺设计需要考虑发酵罐的选择、温控设备的配置、发酵过程的监控和参数的优化等方面。
通过科学的发酵工艺设计和优化,可以生产出高质量的啤酒产品。
年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计1 前言1.1 啤酒制备工艺简介啤酒是以大麦为主要原料的酿造酒,经粉碎,糖化,发酵等工序制得。
啤酒生产过程分为麦芽制造、糖化、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。
麦芽制造:大麦浸渍吸水后,在适宜的温度和湿度下发芽,发芽时产生各种水解酶,如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等,这些酶可将麦芽本身的蛋白质分解成肽和氨基酸,将淀粉分解成糊精和麦芽糖等低分子物质。
发芽到一定程度,经过干燥,制成水份含量较低的麦芽。
糖化:麦芽经过粉碎,加入温水,在一定的温度下,利用麦芽本身的酶制剂,进行糖化(主要将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖),为了降低生产成本,还可以加入一定比例的辅料(大米、玉米、糖浆等)。
制成的麦芽醪,进行过滤,得到麦芽汁,送入麦汁煮沸锅中,将多余的水分蒸发掉,并加入酒花。
最后沉淀冷却充氧,为发酵做好充分的准备。
发酵:麦芽汁经过冷却后,加入酵母菌,输送到发酵罐中,开始发酵。
传统工艺分为前发酵和后发酵,分别在不同的发酵罐中进行,现在流行的作法是在一个罐内进行前发酵和后发酵。
前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精,后发酵主要是产生一些风味物质,排除掉啤酒中的异味,并促进啤酒的陈熟,这一期间,控制一定的罐内压力,使后酵时产生的二氧化碳保留在啤酒中。
过滤灭菌:经过15天左右的发酵,将啤酒进行过滤,除去啤酒中的酵母菌和微小的颗粒,再进行低温冷却,进入清酒罐。
包装:包装方式主要有瓶装和罐装,还有桶装等。
1.2 设计的内容与依据1.2.1 设计题目年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计1.2.2 课题来源1.2.3 设计要求1.2.3.1 编写设计说明书(1)厂址选择及论证(2)总体行业生产状况及水平,生产工艺流程选定及论证(3)生产的物料衡算并列表(4)水(地下水)、电(工业用电)、汽、冷、风及热量平衡计算(5)主要工艺设备选型及计算(以国产设备为主)并列出全厂设备一览表(6)人员组织及管理(7)环境保护和三废治理方案和措施(参照有关国家标准进行)(8)相关经济概算(重点是单产消耗和成本概算)1.2.3.2 设计图纸(1)工厂布置图3张:全厂平面布置图、制麦车间平面布置图,制麦车间立面图(2)工艺流程图3张:制麦工艺流程图、糖化工艺流程图、发酵工艺流程图1.3 厂址选择和论证1.3.1 选择地点:本厂选在河北省新乐。
设计一个年产万吨度淡色啤酒的工厂,需要考虑以下几个方面:1.选址和土地规划:选择位于交通便利、水源充足,并且离消费市场近的位置。
土地规划上需要考虑到生产线的布局、仓储空间、办公室和员工休息区域等。
2.厂房建设:厂房需建设成符合生产需求的结构,首先需要考虑生产线的布局,保证生产过程的流畅,并且方便员工的操作。
厂房内部需要有适当的通风和空调系统,以确保生产过程中的温度和湿度控制。
3.设备与工艺:选择高效、先进的啤酒生产设备,包括麦芽磨碎机、麦汁醅制机、发酵罐、过滤系统和灌装装置等。
对工艺进行优化,确保产品的质量和口感。
4.水处理设备:啤酒生产需要大量水源,因此需要安装有效的水处理设备来确保水的质量,并且可以回收利用废水。
5.能源供应:考虑使用可再生能源来为工厂提供电力和供暖,如太阳能和生物质能源。
这样不仅能减少对传统能源的依赖,还可以降低对环境的影响。
6.废物管理:建立规范的废物处理和回收系统,对生产过程中的废物进行分类和处理,并将可回收的废物进行再利用。
7.员工设施:员工是工厂的重要资源,因此需要提供合适的员工设施,如员工宿舍、员工餐厅、员工健身房等,以提高员工的生活质量和工作满意度。
8.质量控制:建立完善的质量控制体系,包括实验室设备和人员培训,以确保产品的质量和食品安全。
9.安全措施:建立完善的安全管理体系,包括消防系统、安全培训和员工保护设施等,以确保工厂的运营安全。
10.环保措施:考虑使用环保材料和工艺,减少对环境的污染和资源的浪费。
并且建立环保意识培养计划,鼓励员工参与环保活动。
总结:。
年产32万吨啤酒发酵车间初步设计目录 (1)摘要 (4)第1章总论 (5)1.1 设计背景 (5)1.2 设计内容和依据 (5)1.3 设计范围和分工 (6)1.3.1 设计范围 (6)1.3.2 设计内容 (6)1.3.3 设计编制说明 (6)1.4设计原则 (7)1.5 设计规模和产品方案 (7)1.5.1 建设规模 (7)1.5.2 产品方案 (7)1.6其他说明 (7)1.7 本设计存在的问题 (7)第2章总平面设计 (8)2.1 厂址选择 (8)2.1.1 厂址方案比较 (8)2.1.2 厂址定点 (9)2.1.3 厂址特点 (9)2.2 总平面设计范围和依据 (10)2.1.1设计内容 (10)2.1.2 设计依据 (10)2.1.3设计原则 (10)2.3 工厂场地概述 (10)2.3.1 工厂组成 (10)3.3.2 总平面布置 (11)2.4 总平面布置及运输设计中的问题和建议 (11)第3章啤酒工艺选择和论证 (12)3.1 生产方法的选择和工艺流程的设计原则 (12)3.1.1生产方法的选择 (12)3.1.2工艺流程的设计原则 (12)3.2 啤酒生产工艺简介 (12)3.2.1全厂工艺流程图 (13)3.3 啤酒原料 (13)3.3.1水 (13)3.3.2 麦芽 (14)3.3.3 酒花 (15)3.3.4啤酒酵母 (15)3.3.5辅料 (15)3.4 麦芽制备 (16)3.5 麦芽汁的制备工艺 (16)3.5.1 原料处理 (16)3.5.2 麦芽车间原、辅料用量 (16)3.6 糖化 (18)3.6.1 糖化原理 (18)3.6.2 糖化方法及设备 (18)3.6.3 麦汁的过滤 (19)3.6.4 麦汁的煮沸和酒花的添加 (19)3.7 麦汁的处理 (20)3.7.1 酒花分离 (20)3.7.2 热凝固物的分离 (21)3.7.3 麦汁充氧 (21)3.8 发酵车间 (21)3.8.1 酵母扩培 (22)3.8.2 发酵工艺 (22)3.8.3 啤酒过滤 (23)3.8.4 啤酒包装 (24)3.8.5 成品啤酒的技术指标 (24)3.8.6 啤酒发酵车间主要技术指标 (24)3.8.7发酵车间工作制度 (24)第4章工艺计算 (25)4.1 物料衡算 (25)4.1.1 物料衡算的意义 (25)4.1.2 物料衡算的基础数据 (25)4.1.3 100kg原料生产13°P啤酒的物料衡算 (25)4.1.4生产100L13°P啤酒的物料衡算 (26)4.1.5 年产320000t/a13°P啤酒糖化车间物料衡算274.2 水平衡计算 (29)4.2.1 糖化用水 (29)4.2.2 洗糟用水 (30)4.2.3 兑酒用水 (30)4.3 热平衡计算 (31)4.3.1 单次糖化用水耗热量Q1 (31)4.3.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2 (31)4.3.3 第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q3334.3.4 第二次煮沸混合醪液消耗的热量Q4 (33)4.3.5 洗槽水耗热量Q5 (33)4.3.6 麦汁煮沸过程耗热量Q6 (35) (36)4.3.7 糖化一次总耗热量Q总4.3.8 100kg混合原料耗用蒸汽量D (36)4.4 工艺耗冷量 (37)4.4.1 发酵车间工艺流程 (37)4.4.2 工艺技术参数 (37)4.4.3 麦汁冷却耗冷量Q1 (37)4.5 非工艺耗冷量 (40)4.6 总耗冷量计算 (42)第5章设备设计与选型 (43)5.1 发酵罐的设计与选型 (43)5.2 发酵车间其他附属设备的选型 (48)5.3 发酵车间设计计算中存在的问题 (50)第6章发酵车间布置设计 (51)6.1 平面布置设计的任务和重要性 (51)6.2 车间平面布置的依据 (51)6.3 车间布置设计的原则 (51)6.4车间布置设计说明 (52)6.5 车间设计布置存在的问题 (52)第7章清洁生产及末端治理 (53)7.1 清洁生产 (53)7.2 三废处理 (53)7.2.1 废水处理 (53)7.2.2 废气处理 (55)7.2.3 废渣处理 (55)7.3 噪声防治 (55)第8章工厂设计概算与经济效益评价 (55)8.1 物料成本 (55)8.2设备购买成本 (56)8.3 地价 (56)8.4 建筑费用 (56)8.5 收益 (56)参考文献 (57)致谢 (58)附录 (59)摘要本设计是年产32万吨13°P淡色啤酒啤酒厂的发酵车间的工业设计,其生产原料是麦芽和大米。
10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计毕业设计淡色啤酒是一种十分受欢迎的啤酒类型之一,其色泽浅、味道清爽,备受消费者青睐。
为了生产更好的淡色啤酒,发酵罐的设计变得尤为重要。
本文将对10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计进行讨论,并给出一些关键的设计要点。
首先,设计一个容量为10万吨的发酵罐需要充分考虑氧气和二氧化碳的控制。
呼吸过程中释放出的二氧化碳必须得到充分的排出,同时空气中的氧气也不能进入发酵罐内部。
为此,可以在发酵罐上设置合适的气体交换设备,确保发酵过程中气体的正常流通。
此外,还可以通过控制发酵罐的密封性来降低氧气的进入。
其次,设计中需要考虑提高发酵效率和操作的方便性。
发酵过程中,温度和pH值的控制非常重要。
可以在发酵罐内设置恒温装置和自动控制系统,通过监测和调节发酵液的温度和pH值,提高发酵效率和控制发酵过程的稳定性。
另外,发酵罐的操作也需要方便。
可以设置一个操作平台,使操作人员可以方便地接触到发酵罐内部,清洗和维护。
此外,发酵罐的材质和结构设计也需要仔细考虑。
一般来说,发酵罐可以采用不锈钢材质,其具有良好的耐腐蚀性和易清洗性。
发酵罐的结构应该合理,以便于操作和维护。
同时,为了避免发酵液的污染,可以在发酵罐上设置过滤装置,过滤掉杂质和微生物。
另外,设计中需要考虑发酵过程的能耗和环保性。
可以考虑采用节能技术,比如利用余热回收系统来降低发酵过程中的能耗。
同时,还可以设置一个废气处理系统,将发酵过程中产生的污染物进行处理,保护环境。
最后,设计一个10万吨12°淡色啤酒发酵罐还需要考虑安全性。
发酵液中的酵母菌会产生较高的压力,因此,发酵罐必须具备足够的强度和稳定性。
可以考虑在发酵罐上设置传感器和报警系统,一旦发生异常情况,能够及时发出警报。
综上所述,设计一个10万吨12°淡色啤酒发酵罐需要充分考虑氧气和二氧化碳的控制、提高发酵效率和操作方便性、材质和结构设计、能耗和环保性,以及安全性等方面。
目录1车间概况及特点 (3)1.1 生产规模 (3)1.2 产品方案 (3)2车间组织 (4)3工作制度 (5)4成品的主要技术规格及技术标准 (6)4.1 产品标准 (6)4.2 主要规格 (7)4.3 保质期 (7)4.4 卫生标准 (7)5生产流程简介 (8)5.1 发酵工艺流程示意图 (8)5.2 啤酒发酵工艺流程简介 (8)6物料衡算 (10)6.1 物料衡算基础数据 (10)6.2 发酵车间物料衡算 (10)7耗冷量衡算 (15)7.1 工艺技术指标及基础数据 (15)7.2 工艺耗冷量 (15)7.3 非工艺耗冷量 (17)7.4 发酵车间冷量衡算表 (18)8主要设备 (19)8.1 发酵罐的设计与选型 (19)8.2 其他设备的选择 (26)8.3 发酵车间设备配备 (28)9存在的问题及建议 (29)参考文献附件啤酒发酵工艺流程图发酵车间设备布置图摘要啤酒厂是由生产车间、辅助车间、动力设施、给水、排水设施,全厂性设施等组成。
其中生产车间里还包括制麦车间,糖化车间,发酵车间。
本小组负责设计生产车间中的发酵车间这一部分。
本车间是计划年产量为一万吨12°P淡色啤酒厂的发酵车间。
年生产10个月,共计300天,包括旺季240天(每天糖化7次),淡季60天(每条糖化5次)。
啤酒的酿造方法选用传统发酵法,将75%的麦芽,25%的大米,经过粉碎、糊化,糖化,煮沸,过滤,冷却,锥形罐一罐法下面酵母发酵而成。
主发酵设备采用容积为100 m³的露天锥形罐,将14次糖化后的醪液(即两天糖化得到的总醪液),放入一个发酵罐中进行发酵,发酵周期为14天,在淡季时适当延长发酵时间。
通过对该发酵车间进行物料衡算,冷耗衡算和发酵车间各种设备选型的计算,设计出该车间是净高为11米的两层建筑,内部设备主要有发酵罐8个,麦汁储备罐1个,酵母种子罐2个,清酒罐2个,冷却水箱4个,过滤机2个,硅藻土过滤机1个,泵14个。
X X理工学院课程设计书课程名称:生物工程设备课程设计课题名称:年产10万吨12度淡色啤酒厂发酵罐设计学生名称:XX所属院系:生物工程学院专业班级:XXXXXXX学籍学号:XXXXXXXXXXXXX指导老师:XXXXXXXXXXXX设计时间:2018-12-28--2018-1-11前言 (3)第一章:绪论 (4)1.1设计选题的目的 (4)1.2设计工作的意义 (4)1.3课题研究的内容及方法 (4)1.4工艺选择 (4)1.5设备选择 (5)第二章:啤酒工艺选择与论证 (6)2.1啤酒原料 (6)2.2麦汁制备 (6)2.3麦汁过滤 (8)2.4麦汁煮沸 (8)2.5麦汁后处理 (8)2.6啤酒发酵的工艺论证 (9)2.7啤酒过滤 (15)第三章:物料衡算...........................................................17.3.1物料衡算的意义 (17)3.2物料衡算的基础数据 (17)3.3 100Kg原料生产12度啤酒的物料衡算 (17)3.4生产100L12度啤酒的物料衡算 (18)3.5年产10万吨12度淡色啤酒糖化车间物料衡算 (20)第四章:耗冷量的计算 (23)4.1发酵车间工艺流程 (23)4.2工艺技术指标及基础数据 (23)4.3麦汁冷却耗冷量Q1 (23)4.4发酵耗冷量Q2 (23)第五章:发酵罐的设计与选型 (25)5.1发酵罐数量的确定 (25)5.2发酵罐体积的确定 (25)5.3发酵罐材料的选择 (25)5.4设备选型依据表 (30)第六章:总结 (32)第七章:参考文献 (33)前言本设计为顺应近几年来啤酒工业飞速发展的需求,在啤酒工艺成熟的基础上,同时体现了啤酒酿造的新工艺,为企业的开源节流提供了新的依据。
设计题目为年产10万吨12度淡色啤酒厂发酵罐设计,此啤酒的酿造方法采用70%的麦芽,30%的大M,经过糊化,糖化,煮沸,过滤,冷却,发酵而成。
发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐,发酵周期是17天。
本设计内容主要包括物料衡算,热量衡算,冷耗衡算和设备选型的计算及重点设备选型及计算。
糖化方法采用双醪浸出糖化法,发酵方法采用下面发酵法。
本设计的图纸主要为发酵罐装配图。
本文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分—原料的糊化、糖化、麦汁过滤、煮沸、啤酒过滤及其设备选型进行了粗略研究。
对发酵过程及其设备选型进行了较为详细的探讨。
关键词:啤酒工艺;设备选型;技术经济;发酵;糖化;发酵罐.第1章绪论1.1 设计选题的目的目前,世界上啤酒市场的竞争日益激烈,广大消费者对啤酒品种结构和产品质量的要求也越来越高,相应的新品种也层出不穷。
因而,很有必要将这方面得计书加以科学地总结和分析以推动啤酒产品多样化在广度和深度上的健康发展,随着人们生活水平的提高,饮食消费结构的不断改变,啤酒已进入了千家万户。
但是我国人均啤酒的消费还没有达到世界平均水平。
所以建设新的、大型的啤酒厂,增加产量,就可以满足人们将来物质生活的需求。
所以,设计啤酒厂是有意义有必要的。
另外,此次选题是教研室下达的任务。
是根据教案的实际需求来选定的。
1.2 设计工作的意义啤酒含有17种氨基酸,多种维生素及碳水化合物、矿物盐等物质、每升啤酒的热量可达430卡,相当于6-7枚鸡蛋,0.75升牛奶或50克奶油,被世界营养协会组织列为营养食品,素有“液体面包”之誉。
现代科学研究表明,啤酒中所含各种成份、既有较高的营养价值又具良好的药疗效果,啤酒中酒精含量较低,10度黄啤酒含酒精3%左右,非但对胃和肝脏无损害,而且可平缓地促进人体血液循环;维生素B1、B6已能维持心脏正常活动,而烟酸则能扩张血管,故它们对心血管系统有益,可加速新陈代谢。
通过这次的选题,查阅资料,使我们在设计中进一步掌握了啤酒的工艺方法为今后走上工作岗位打下了坚实的基础。
1.3 课题研究内容及方法1.3.1 设计依据本设计是根据四川理工学院生物工程学院生物工程教研室布置的课程设计任务书要求来进行设计的。
1.3.2 设计范围本设计为年产5万吨12度的啤酒厂,重点设备发酵罐,发酵工段为重点工段。
该设计包括工艺方法及流程的选择论证、物料衡算、耗冷量衡算、设备选型及论证、重点设备的详细设计、车间的布置、绘制图纸<发酵工艺流程图、糖化工艺流程图、发酵车间平面布置图、发酵车间立面布置图、重点设备装配图),三废处理等。
1.3.3 指导思想根据原料的特性,参考工业生产中的成功经验,对所收集得文献资料,进行分析比较,设计适合的工艺流程和操作条件,选择适合的生产设备,并进行科学、合理的配置;设计适用的厂房结构,确保生产的正常进行,配备必要的劳动人员,满足正常生产需要。
1.4 工艺选择1.保证产品质量符合国家的标准2.尽量采用成熟的,先进的技术和设备。
3.选择生产方法主要依据原料的来源,种类和性质。
1.5 设备的选择保证工艺的安全性和可靠性,经济上的合理性,技术先进,投资省,加工方便,运行费低,操作清洗方便。
主要方法:1.查阅资料,确定工艺方法以及流程2.进行设计衡算<如物料衡算)3.设计图纸绘图4.撰写设计说明书。
第2章啤酒工艺选择与论证2.1 啤酒原料2.1.1 酿造用水水是啤酒酿造最重要的原料,酿造水被称为“啤酒的血液”。
酿造水质不仅决定着产品的质量和风味,而且还直接影响着酿造的全过程。
水的质量要求:本设计为经典啤酒,色泽较浅,水的残碱度RA值要求在-5~+5度之间;水中Ca至少为40~50mg/L。
另外,Ca和Mg比例要大于3:1。
啤酒酿造用水中含有10~15 mg/L Mg已经足够,过高会使啤酒变的干,苦味重。
水的镁硬小于等于0.89mmol/L,水中含盐量要求很低。
2.1.2 麦芽采用浅色且色泽淡黄而有光泽的麦芽。
麦芽外观短胖,除根干净,不含杂草、杂谷粒、砂土、枯芽、半粒、霉粒、损伤残粒等杂质。
麦芽还应有新鲜稻草香味,不应有霉味、潮湿味、酸味、焦苦及烟熏味等。
2.1.3 酒花酒花能够赋予啤酒柔和优美的芳香和爽口的微苦味,能加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝,能提高啤酒起泡性和泡持性,也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性。
本设计选择浅黄绿色,有光泽,富有浓郁的啤酒花香气,无异杂气味,花体基本完整的颗粒酒花。
2.1.4 辅料啤酒生产中适用辅助原料有重大意义,可以降低啤酒生产成本,具有经济性;可以降低麦汁总氮相对减少麦汁中高分子含氮化合物的比例,可以提高啤酒的非生物稳定性;调整麦汁组分,提高啤酒某些特性。
大M是啤酒厂最常用的辅料,其特点是价格低廉,蛋白质、多酚物质和脂肪含量低于麦芽,而淀粉含量高于麦芽,本设计采用大M作为辅料,生产出的啤酒具有色泽浅、口味清爽、泡沫细腻、酒花香突出,非生物稳定性好等特点。
2.1.5 酵母在实际生产中最常用的酵母有两大类:上面酵母和下面酵母。
二者形态上存在明显的差别。
上面酵母又叫表面酵母,其母细胞和子细胞能够长时间相互连接,形成多枝的牙簇,下面酵母又叫底面酵母、贮藏酵母,其母细胞和子细胞增殖后彼此分开,几乎都是单细胞或几个细胞连接。
本设计设计的是经典型啤酒,色泽浅,采用的是下面发酵技术,故选用下面酵母。
2.2 麦汁制备2.2.1 麦芽及辅料的粉碎理论麦芽和谷物原料的粉碎是为了使整粒谷物经过粉碎后,有较大的比表面积,使物料中贮藏物质增加和水、酶的接触面积,加速酶促反应及物料的溶解。
粉碎质量对糖化过程中物质的生化变化、麦汁组成、麦汁过滤和原料的利用率都有重要作用,从理论上讲,麦芽粉碎的越细,其内含物的溶解就越迅速、越完全,化学和酶促反应更容易进行,因此就能获得最佳收得率。
然而,在实际生产中,不能将麦芽粉碎的太细,因为考虑到啤酒酿造的特殊性:麦芽皮壳若粉碎过细,会增加皮壳有害物质的溶解,影响啤酒的风味;皮壳和原料中不溶性物质粉碎过细,造成过滤阻力增加,影响过滤操作;淀粉等贮藏物质的粉碎细度,不但影响酶促反应速度,也影响反应深度即影响到麦汁组成,所以麦芽的粉碎只需达到一定的程度即可。
2.2.2 麦芽的粉碎麦芽的粉碎大致可分为干法粉碎、湿法粉碎、回潮粉碎和连续浸渍粉碎4种。
因为湿法粉碎有表皮比较完整课获得良好的过滤层,解决了粉尘的危害,过滤时间短,糖化效果好,麦芽汁清亮对溶解不良的麦芽可提高其浸出率,适合比较高的投料量,的优点,故本设计采用湿法粉碎。
2.2.3 辅料的粉碎对于辅料大M胚乳比较坚硬对粉碎要求是有较大的粉碎,要粉碎得细一些有利于辅料的糖化和糊化粉碎采用三堒或四堒的二级粉碎机。
粉碎方法为干法粉碎。
2.2.4 糖化工艺的选择与论证利用麦芽所含的各种水解酶,在适宜的条件<温度、pH值、时间)下,将麦芽和麦芽辅料中的不溶性高分子物质逐步分解为可溶性低分子物质,这个分解过程称为糖化。
从麦芽和麦芽辅料中溶解出来的物质称为浸出物。
麦汁中浸出物与投料量比值的百分数称为浸出率。
糖化的目的是利于各种酶的作用,使不溶性物质溶解出来,从而得到尽可能多的溶解物,并且使麦汁组成适和发酵。
1.糖化方法麦芽的糖化方法通常可分为煮出糖化法和浸出糖化法,其中煮出糖化法又分为一次、二次和三次煮出糖化法。
浸出糖化法:是纯粹利用麦芽中酶的生化作用,浸出麦芽中的可溶性物质。
它是最简单的糖化方法,是把醪液从一定温度开始加热至几个温度休止阶段进行,最后达到糖化终止温度。
只适合使用麦芽,酿制上面发酵啤酒和低浓度发酵啤酒,糖化时间长,必须采用质量很好的麦芽,故不采用。
一次糖化法适于蛋白质分解良好,糖化能力高的麦芽,原料利用率低,故不采用。
二次糖化法对原料的适应性较强,常采用此方法生产浅色啤酒,也可生产其他类型的啤酒,所以二次糖化法好了灵活性较大。
适用于各种性质的麦芽和制造各种类型的啤酒,比较经济,原料利用率高,故采用此法。
三次糖化法原料利用率高,利于酶的作用,适用于浓色啤酒,耗热能多,生产周期长,故不采用。
2.糖化的具体过程:糖化醪与糊化醪兑醪后,醪液不再煮沸,而是直接在糖化锅内升温,达到糖化各阶段所要求的温度。
由于只有部分醪液进行煮沸,胚乳细胞壁的高分子麦胶物质及其他杂志溶出较少,所制麦汁色泽浅,黏度低,口味柔和,发酵度高,特别适合酿造浅色淡爽型啤酒;而且操作简单,糖化时间短,在3h内即可完成。
2.3 麦汁过滤2.3.1 麦汁过滤的基本要求及技术指标麦汁过滤的基本要求是迅速、彻底地分离糖化醪液中的可溶性浸出物,尽量减少影响啤酒风味的麦皮多酚、色素、苦味质以及麦芽中的高分子蛋白质、脂肪、脂肪酸和β-葡聚糖等物质进入麦汁,从而保证麦汁良好的口味和较高的澄清度[3]。
技术指标应保证过滤的麦汁达到生产所需要的质量要求,尽可能多地获得澄清麦汁,提高生产率,减少对环境的污染。
2.3.2 麦汁过滤方法及影响因素过滤槽是大多数啤酒厂经常采用的麦汁过滤设备,在啤酒生产中,麦汁过滤方法大致可以分为四类:过滤槽静压过滤法,过滤槽正压过滤法,过滤槽抽吸是负压过滤法,压滤机过滤法。