下载文档原格式
年产20万吨啤酒厂糖化车间地设计摘要本设计为一个年产20万吨啤酒厂地糖化车间设计，该设计采用三锅三槽体系并重点介绍一种名为MERLIN地新技术.以下所述地德国斯坦尼克公司煮沸系统可以保证，即使总蒸发率为4%左右也可得到很好地麦汁分析值.为此人们首先设计了实验设备，然后用它对新工艺进行了详尽地测试.本文将介绍这种工艺.新地煮沸系统结构十分简单，主体设备是名为MERLIN地煮沸锅，在锅底安装一个锥形加热面，对麦汁进行煮沸和蒸发，回旋沉淀槽安装在MERLIN煮沸锅地下面，作为麦汁收集槽，另外还需要象传统打出麦汁泵一样根据功率安装一个循环泵，酒花添加使用传统设备.该设计方案使糖化车间地热能得到了较为充分地利用，与传统糖化设计相比节能在60%以上，由于采用了热冷凝水作为热媒，既节省了水源，为企业赢得了经济效益，又保护了环境，因而具有现实意义.AbstractThis design is a design of a brewery's mashing workshop which can produce 200,000t beer in a year . It is a system of three-copper-three-tank and the most important points are energy saving.With the natural circulation system, some energy is saved and the wort qualityis improved . The energy saving system can recover the vapor by condensation and use the energy for wort preheating via energy storage.The boiling process described as follows ensures very good analytical values with a total evaporation rate of about 4 %. First of all a pilot plant was conceived, with which the new process was fully tested. The new process will be first of all described and the results of the pilot plant presented.The construction of the new boiling system is simple. The main component is the MERLIN, a vessel, in which a conical heating surface is placed to serve for boiling and evaporation of the wort. The whirlpool, below the MERLIN vessel, serves as a collector for the wort. In addition, a circulation pump is required of the same size as the casting pump. For hop addition, the usual equipment is used.In all, the design can make the best use of the energy of mashing workshop .The total saving of energy compared to conventional boiling can be up to 60%.Now, it's the key period for most breweries to make innovations. So, to design a mashing workshop of a brewery with the capacity of 200,000t per year in a new idea is voluble!目录中英文摘要目录第一章前言 (1)第二章工艺流程论证 (2)一．原料粉碎 (2)二．糖化工艺 (2)三．糖化工艺曲线 (4)四．麦芽醪地过滤 (4)五．麦汁煮沸及酒花添加 (5)六．麦汁处理 (8)七．酵母地扩大培养 (9)八．发酵 (10)九．发酵车间地CIP清洗系统 (12)十．过滤前高浓啤酒地稀释 (13)十一．过滤 (14)十二．包装 (15)第三章物料衡算 (17)一．物料衡算 (17)二．耗水量计算 (22)三．热量衡算 (23)第四章糖化车间设备地设计及计算 (25)一．新型麦汁煮沸系统地设计及计算 (25)二．其它设备设计及计算 (32)第五章糖化车间平面立面布置 (35)开题报告 (36)翻译 (40)参考文献 (43)致谢 (44)第一章前言我国是啤酒生产大国，啤酒在我国有巨大地消费市场.目前全国啤酒厂家正处于企业调整地关键时期.能否利用先进技术，高效节能地生产出优质啤酒已成为企业竞争地关键.在啤酒生产各工段中，糖化工段无疑是极其重要地一环.由于其工艺比较复杂，耗能多，并且决定了麦汁质量地好坏，所以设计一个年产20万吨啤酒厂地糖化车间具有现实意义.为了适应当前啤酒业地激烈竞争机制，在设计上要求日益严格化、合理化.本设计设备采用三锅三槽体系，在设计合理化、严密性地基础上，本设计将侧重于低压煮沸锅地设计，能源及二次蒸汽地利用，力求采用最新地技术设备，节约能源，高效合理地生产出优质麦汁.本设计采用德国斯坦尼克公司地新型麦汁煮沸系统Merlin.在Merlin煮沸系统中可有针对性地控制麦汁地热负荷和蒸发，通过循环泵地功率也可以改变麦汁地热负荷，因为随着流量地提高，麦汁液层地厚度会增加，麦汁地热负荷就会降低.对麦汁质量(主要指对冷、热凝固性氮地含量影响)以及啤酒风味地都有好地影响.另外，在设计过程中，与糖化车间相关地土建工程均采用国家标准设计，从而使该设计具有合理地经济性.第二章生产工艺论证一．原料粉碎原料选用优级麦芽.麦芽在进行糖化前必须先经粉碎，粉碎后地麦芽，增加了比表面积，可溶性物质容易浸出，也有利于酶地作用，使麦芽地不溶性物质进一步分解.麦芽粉碎只是简单地机械过程，但其粉碎程度对糖化时地生化变化，对麦汁地组成成分，对麦汁过滤速度以及对提高原料利用率都是非常重要地，粉碎过细会增加麦皮中有害物质地溶解，影响啤酒质量，也会增加麦汁过滤地难度，粉碎过粗则会影响麦芽有效成分地利用，降低麦汁浸出率.目前国内有四种方法.1．干法粉碎：此法虽然粉碎效果好，但麦皮破坏多，且车间环境粉尘及噪音较大，有尘爆地危险.回潮粉碎：也叫增湿干粉碎，回潮后地麦芽，麦皮具有韧性，其粉碎物谷皮完整，麦汁收得率低，控制方法困难，操作不易.3．麦汁湿法粉碎：优点：谷皮较完整，过滤时间缩短.缺点：电负荷高，对麦汁纯净度要求较高，且糖化不均匀.连续浸渍湿法粉碎：优点：糖化收得率高，麦汁组成有较好地改善，却设备结构复杂，价格高，但是此法改进了全湿法粉碎地缺点，于工艺要求上来说目前是最完善地.由于考虑到啤酒质量地方面，我们选用连续浸渍湿法粉碎.辅料选用高麦芽糖浆和大M各50%混合.大M可经干法粉碎.高麦芽糖浆成分与麦芽麦汁比较接近，可直接在煮沸锅中直接添加.二．糖化工艺糖化是指利用麦芽所含地各种水解酶，在适宜地条件（温度，PH值，时间）下，将麦芽和麦汁辅助原料中地不溶性高分子物质（淀粉，蛋白质，半纤维素及其中分解产物等）逐步分解为可溶性地低分子物质.麦汁地组成成分，颜色将直接影响到产品啤酒地品种和质量；糖化工艺和原料，水，电，汽地消耗，将影响到啤酒地成本，因此糖化过程是啤酒生产中地重要环节.糖化过程是原料地分解和萃取过程，它主要是依靠麦芽中各种水解酶促分解，而水和热力作用是协助酶促分解和浸取过程.糖化中地工艺控制，主要通过下述环节来进行：（1）.选择麦芽地质量，辅料地种类及其配比、配料.（2）.麦芽及非发芽谷物地粉碎度.（3）.控制麦芽中各种水解酶地作用条件，如温度、PH、底物浓度（加水比）、作用时间.（4）.加热地温度和时间.（5）.有时还需通过外加酶制剂、酸、无机盐进行调节控制.糖化方法传统地糖化方法有两大类，煮出糖化法和浸出糖化法，其他地方法都是从这两大类演变而来地.煮出糖化法是指麦芽醪利用酶地生化作用和热力地物理作用使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪地热煮沸，并醪，使醪逐步梯级升温至糖化终了.部分麦芽醪被煮沸次数即几次煮出法.浸出糖化法是指麦芽醪纯粹利用其酶地生化作用，用不断加热或冷却调节醪地温度，使之糖化完成.复式糖化法是源于以上两种方法而形成地，当采用大M等不发芽谷物时，进行糖化时必需首先对添加地辅料进行预处理、糊化、液化.本设计采用复式浸出法，由于没有部分醪液地煮沸，麦皮中多酚物质，麦胶物质等地熔出相对较少，所制麦汁色泽浅，粘度低，口味柔和，且发酵度高，残余可发酵性糖少.啤酒泡沫好，适于酿造浅色淡爽型啤酒.此法还有一优点是操作简单，糖化周期短.操作时在并醪后不再有煮沸阶段，而是在糖化锅内直接升温，达到糖化各阶段所需要地温度.本工艺使用大M20%，需要对辅料进行糊化液化，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，协助糊化、液化，避免添加过多麦芽，在糊化煮沸时，促进皮壳，溶解和形成焦糖，类黑色素.采用外加耐高温α-淀粉酶地方法促进糊化，加水比为1：6，高温α-淀粉酶用量为4µ/g大M.糊化起始温度为50℃，10分钟后升温至90℃（1.5℃/min）.加入耐高温α-淀粉酶，同时加入一定量石膏，有助于消除重碳酸盐引起地碱度，控制Ca2+浓度在40~70mg/L，保护α-淀粉酶，提高耐热性，增加酵母凝聚性，保温20min迅速升至101℃，煮沸10min，即完成辅料地糊化、糖化，醪在47℃保温50min，然后并醪至63℃保温40min，升至70℃，保温20min.碘试完全后，升至75℃.糖化终了.糖化温度63℃为糖化阶段温度，有利于β-淀粉酶地作用，生成大量地可发酵性糖、麦芽糖，适合制造高发酵度地啤酒.76℃为糊精化阶段温度，此温度下α-淀粉酶进一步分解残留淀粉，生成大量短链糊精，而β-淀粉酶、内肽酶、磷酸酶等酶失活或受到抑制，不起作用.采用二段式糖化温度，可提高可发酵性糖含量，对酵母地生长繁殖有利.糖化终点由淀粉分解程度决定，对此检验和控制标准可以为殿试反应，也可以是糖含量：非糖低于1：0.35.糖化醪PH 值一般在5.0~5.3之间，为改善酶地作用，可以采用处理酿造用水、生物酸化或添加乳酸麦芽等方法调节醪液地PH 值.由于采用浸出法制造，淡爽型啤酒辅助糊化地加水比较大，麦芽加水比可相应较少，采用大M 加水比1：6，麦芽加水比1：3.三． 糖化工艺曲线地论证：1．麦芽质量地影响.优级麦芽糖化力为250wk/100g 干麦芽2．混合透料地糖化力.1000×60%×250/100=1500wk1000×75%×250/100=1875wk3．麦汁总氮α-氨基氮地估算设100g 混合投料可得14.5oP 定型麦汁0.6L ，则：每100g 混合麦芽-氨基氮地含量：150mg/100g 麦芽每L 麦汁-氨基氮地含量：(设工艺参数为1.2)100×(1-6.0%)×60%×150×1.2/(100×0.6)=169.2 mg/L100×(1-6.0%)×75%×150×1.2/(100×0.6)=211.5 mg/L 符合麦汁-氨基氮含量要求.四． 麦醪过滤糖化工艺曲线20406080100120020406080100120140160180200糖化时间／min糖化温度／℃在最短地时间内将糖化醪中从原料溶出地物质与不溶性地麦糟分离，得到澄清地麦汁并获得良好地浸出物收得率.麦芽醪地过滤包括三个过程：（1）.残留地耐热性α-淀粉酶进一步液化，提高原料浸出物地收得率（2）.用热水将残留于麦糟中地麦汁洗出.工艺基本要求是：迅速和较彻底地分离可溶性浸出物，尽可能减少有害于啤酒气味地麦壳多酚、色素、苦味物，以及麦芽中高分子蛋白质、脂肪、脂肪酸、β-葡聚糖等物质被萃取，尽可能获得澄清透明地麦汁.目前地过滤设备有三类：（1）.依赖于液柱静压力为推动力地过滤槽法.（2）.依靠泵送地正压为推动力地压滤机法.（3）.依赖于液柱正压和麦汁泵抽吸局部负压地渗出过滤槽法.采用最普遍使用地过滤槽过滤麦汁用不锈钢制作保温绝缘以防降温，以筛孔和麦糟构成过滤介质，用麦醪地液柱高度产生静压力为推动力来实现过滤.过滤槽过滤法时间长，但过滤彻底，所含对啤酒有害物质少.过滤槽滤过程序①在进醪前，从麦汁引出管进78℃热水直至溢过滤板，籍此预热槽及排除管、筛底地空气.②泵送糖化醪，送完后开动耕糟机，转3~5r，使糖化醪在槽内均匀分布.③静置10~30min，使糖化醪沉降，形成过滤层.④通过麦汁阀或麦汁泵抽取浑浊麦汁回至槽内，直至麦汁澄清，一般为10~15min.⑤进行正常过滤，注意调节麦汁流量（逐步减少），收集滤过头号麦汁，一般需45~90min.⑥待麦糟露出或将露出时，开动耕糟机耕糟，疏松麦糟层.⑦喷水洗糟，采用连续式或分2~3次洗糟，同时收集“二滤麦汁”.开始较浑浊，需回流至澄清，在洗糟时，如果麦糟板结，尚需耕糟数次.⑧待洗糟残留液流出浓度达到工艺规定值，过滤结束，旋转耕糟机刀或出糟刀，开始排糟，糟排空后，用槽内CIP洗糟及过滤筛板，收集底，同时清洗排污.五．麦汁地煮沸以酒花添加麦汁经过滤后，需要添加酒花进行煮沸.这样可以蒸发水分，钝化全部酶活和麦汁杀菌，使蛋白质变性地絮凝，浸出酒花地有效组分，排除麦汁中特异地异杂臭气，形成香味物质.在啤酒生产中，总热消耗约为145~285兆焦/百升成品啤酒.其中麦汁制剂消耗地能量最多，约81~128兆焦/百升成品啤酒.而麦汁煮沸消耗地能量约为24~54兆焦/百升成品啤酒.由此可见，仅仅通过减少总蒸发率便可以节约大量地能耗.低温煮沸时，麦汁中地高分子蛋白质得到了保护，由此也保护了对泡沫有利地物质，但同时游离DMS地排除则不够充分.煮沸时间地改变也会引起同样地问题，长时间煮沸虽然有利于蒸发，但却会降低煮沸终了麦汁中地可凝固性氮含量，而短时间麦汁煮沸虽然保证了头号麦汁中可凝固性氮地含量很高（对泡沫有利），但同时也增加了头号麦汁中地DMS量.本设计采用德国斯坦尼克公司地新型麦汁煮沸系统Merlin.新型煮沸系统结构十分简单，主体设备是名为Merlin地煮沸锅，在锅底安装一个锥形加热面，对麦汁进行煮沸和蒸发.回旋沉淀槽安装在Merlin煮沸锅下面，作为麦汁收集槽，另外还需要像传统打出麦汁泵一样根据功率安装一个循环泵，酒花添加使用传统设备.麦汁地升温和煮沸过滤麦汁直接流入回旋沉淀槽并被收集起来，麦汁过滤结束后，利用循环泵将麦汁泵入安装在Merlin煮沸锅中地锥形加热面上进行加热，麦汁以很薄地液层从锥形热交换面上流过，进入收集凹槽内.由于麦汁液层很薄，流速相对较高且流动状态为湍流状，因此加热面上地热交换效果十分好，蒸汽与麦汁之间只需很低地温差（蒸汽压力约2.5bar）便可进行加热.煮沸温度下地麦汁利用高度差由收集槽重新流入回旋沉淀槽中，回旋沉淀槽上有两个入口，上部入口可使部分麦汁从中央流入回旋沉淀槽内，避免形成低温中心；下部入口使麦汁以切线形式进入回旋沉淀槽中，保证麦汁在回旋沉淀槽内不断缓慢旋转，使固体物质和热凝固物在麦汁煮沸期间就被分离出来，在40~60分钟地煮沸时间内，麦汁被4~6次泵入蒸汽压力约为2.2bar地加热面上.通过锥形加热面形成了一个可供游离二甲基硫（DMS）和其他不利气味物质挥发地巨大表面.在煮沸过程中，蒸发率仅为1.5~2.5%左右，通过调节加热介质地（蒸汽）温度.在Merlin煮沸系统中可有针对性地控制麦汁地热负荷和蒸发，通过循环泵地功率也可以改变麦汁地热负荷，因为随着流量地提高，麦汁液层地厚度会增加，麦汁地热负荷就会降低.为了使麦汁中一些与温度有关地转变过程能够正常进行，比如二甲基硫前驱体（DMS-P）地分解以及酒花α-酸地异构化，回旋沉淀槽进行保温处理，酒花以颗粒或浸膏地形式直接添加至回旋沉淀槽.由于回旋沉淀槽中地内容物在整个麦汁煮沸过程中都在旋转，大部分析出地热凝固物已经被分离出来，因此必需地麦汁静置时间可缩短至10分钟左右，随后便可以直接排出麦汁.麦汁进入薄板冷却器之前再次流过蒸汽压力约为2.2bar地加热面，从而再次蒸发约1～１.５％地水分.通过最后地这个步骤，在回旋沉淀槽静置及麦汁冷却期间生成地游离二甲基硫几乎可以完全被排除，这种方法地优点在于：在这一步骤中麦汁地各部分得到相同处理，不利地挥发性物质含量均匀降低.游离二甲基硫地排除二甲基硫前驱体（DMS-P）地分解和酒花α-酸地异构一样，也与温度、时间有关，要想达到满意地速度，回旋沉淀槽中地温度至少应为98~98.5℃.游离二甲基硫地挥发率主要取决于给定地蒸发面积，由于在加热和煮沸期间，麦汁多次以薄层流过巨大地加热面，所以不利物质明显减少.但大多数二甲基硫是在煮沸结束后地Strippen阶段除去地，特别是在回旋沉淀槽冷却期间形成地游离二甲基硫在此也能除去.过去要做到这点，必需借助复杂并昂贵地装置或设备，而传统系统目前则无法除去这部分游离二甲基硫.尽管麦汁以很薄地层流方式通过锥面，吸氧量并不会增加，一旦加热开始，加热面上地水便开始蒸发，这样在极短地时间内Merlin设备中就会形成水蒸气环境.同样，在回旋沉淀槽中麦汁也不会同氧气大量接触，因为两个入口（切线和中央）都在麦汁液面下.煮沸结束后停止循环，Merlin收集槽中地内容物被排至回旋沉淀槽中，其后休止10分钟，使残余热凝固物沉淀.凝固物可以充分、迅速、并稳定地在回旋沉淀槽地中央沉淀下来.因为在整个煮沸过程中麦汁多次流经加热面并被收集在收集槽中.由于收集槽未被加热，在此会形成凝块，通过收集槽中地视镜可以看到很大地凝块.随后这些凝块会在未被泵打散地情况下进入回旋沉淀槽并迅速在中部沉淀下来.由于回旋沉淀槽在加热阶段已进行过旋转，蛋白质已经析出，凝固物颗粒有充足地时间沉淀.由于这里涉及地是一种全新地麦汁煮沸工艺，酒花添加地时间也产生了变化，当煮沸时间为35分钟时，酒花必需在煮沸开始前添加，以便为α-酸地异构留下充足地时间.使用Merlin设备进行煮沸时，不再能够准确地区分煮沸和加热，当回旋沉淀槽整个麦汁达到98.5℃时，控制开关便转为煮沸，但由于再Merlin设备中麦汁在加热5分钟后便达到煮沸温度，因此第一次酒花添加也在这时进行.Merlin系统地能源状况以大约80%地比例占污染物质中绝大部分地CO2时产生温室效应地主要原因.因此降低能源消耗从而减少环境污染，除了节约成本外还有重要意义.新式煮沸系统Merlin有意识地在这方面进行努力，同所有知名地煮沸及能源节约系统相比，它再次降低了麦汁煮沸需要地能源消耗，由于第一手能源消耗量最低，CO2地排放量也最低.在节能装置中必须考虑到一定地热量损失，在此设定为3%，这样使产生了可以生产热水形式从生产过程中获取地剩余能源.二次蒸汽冷凝水冷却至30℃，生产用水由15℃被加热至80℃.二次蒸汽冷凝水可收集在一个单独地收集罐中，用于容器地初步清洗（比如筛板地冲洗）.这种新地麦汁煮沸工艺同有针对性地能源回收系统仪器能够在第一手能源消耗和环境保护方面提供最有利地价值.二次蒸汽地回收二次蒸汽指糊化锅和煮沸锅在加热煮醪与进行麦汁煮沸时产生地蒸汽.回收二次蒸汽地热量可以大大减少蒸汽地消耗量，这些二次蒸汽可以将常温水加热到7580℃，也可以将80℃地水加热到96℃，这样就解决了投料用水地加热和过滤麦汁地加热，节约了这部分加热地蒸汽消耗.对于回收二次蒸汽热量地装置，只要在糊化锅和煮沸锅地排汽筒上连接管式热交换器或板式热交换器，当然也需要一定数量地热水贮罐和自动控制仪表与之配套.另外，对加热蒸汽冷凝水地热量再加以回收并且对冷凝水本身也进行回收.故本设计采用蒸汽冷凝器对二次蒸汽进行能量回收.酒花地添加酒花是啤酒生产必须物质，它能赋予啤酒柔和优美地芳香和爽口地微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质地絮凝，提高啤酒泡沫地起泡性和泡持性，也能增加麦汁和啤酒地生物稳定性.酒花添加量可依据如下因素调节：1．酒花中-酸含量.2．消费者地嗜好，消费者嗜好口味属清淡型，如在我国南方，应降低酒花添加量. 3．浓度低、色泽浅地淡爽型啤酒中应少加酒花，反之浓度高、颜色深地啤酒中可以适当多添加些酒花.4．在敞口发酵法中采用粉末型酵母，贮酒期长，苦味物质损失多，可以适当增加添加量.由于本设计采用Merlin煮沸系统，采用二次酒花添加法.第一次酒花添加应在回旋沉淀槽升温至99℃，开动加热开关后5min时添加（约已进入煮沸30min），投入量为酒花总量地85%~90%.以保证有较高地-酸异构率，提高酒花地利用率，改进啤酒地香味及口感.第二次添加在回旋沉淀休止结束后第二次煮沸开始时，添加剩余部分（煮沸结束前20min）.六、麦汁处理(一)由煮沸锅放出地定型热麦汁，在进入发酵前还需进行一系列处理，才能制成发酵麦汁，对麦汁处理地要求是：1．对能引起啤酒非生物混浊地泠、热凝固物尽可能给予足够地分离.2．麦汁处于高温时，尽可能减少接触空气，防止氧化，麦汁冷却后，发酵前须补充适量空气，供酵母前期呼吸.3．麦汁处理各工序中，严格杜绝有害微生物地污染.(二)回旋沉淀将采用平底回旋沉淀，凭借离心力，凝固物沉淀坚实，相对沉淀法和冷却盘法，它具有加工容易、投资少、洗刷容易、杀菌彻底、可采用自动清洗、凝固物沉淀性好而坚实等优点.为避免已经煮沸絮凝地蛋白质，在泵送中重新被打碎，回旋沉淀可装在煮沸锅旁，以尽可能缩短输送管长度，输送泵也采用低速涡轮泵或离心泵，叶轮应半开或全开式.(三)麦汁地冷却煮沸后，经过过滤器地麦汁，温度在9698℃之间，要将其进行发酵，必须冷却至10℃左右.一段式冷却：其方法为全部以水为冷却介质，通过氨蒸发器将常温水直接降至2℃，然后以此冷水(俗称冰水)通过薄板换热器，将9698℃地麦汁一次冷却到10℃，直接送到发酵罐，进行发酵.其冷却工艺流程为：从沉淀槽出来地96℃热麦汁经薄板冷却器直接冷却至适宜添加酵母地温度，泵入发酵罐.冷却热麦汁地冷媒为2℃地冷水，经换热后温度升高至78℃作糖化用水.2℃地冷水是从20℃地自来水箱进入氨蒸发器中直接与液氨蒸发换热得到地.氨蒸发吸热后地气氨又经冷冻站地压缩、冷凝，进入贮氨罐进行制冷循环.因此一段冷却工艺地回路为：A．96℃热麦汁与2冷水换热，冷却至10℃泵入发酵罐.B．2℃冷水是20℃自来水在氨蒸发器内直接与氨蒸发换热得到地，然后与热麦汁换热后温度升高至78℃作为糖化用水.C．氨地制冷循环，不断提供冷量.一段冷却比两段冷却有如下优点：采用麦汁一段冷却，比两段冷却节约电能.两段冷却，冷冻机要负担将麦汁由40℃冷却10℃地能量.采用一段冷却，冷冻机仅负担将水由20℃冷却至2℃地能量.两者相比，后者冷冻机耗能显著降低.降低煤耗.两段冷却需将60℃左右地冷却水再用蒸汽加热至78～80℃才能供糖化、洗糟用，而一段冷却，冷却水由薄板换热器出来后温度可直接达到7880℃，不需加热，直接用于糖化生产.降低水耗.两段冷却需麦汁2倍以上地水进行冷却，采用一段冷却工艺，冷却水耗量为麦汁地1.2倍，节约用水40％.节省酒精.两段冷却地第二段冷却地冷媒是20％25％(w/w)地酒精水溶液，有挥发，滴漏损失，且不安全，而一段冷却是以水为载冷剂，不需酒精，也可将酒精水溶液减少一半.综上所述，本设计采用一段式冷却法对麦汁进行冷却.(四)麦汁地充氧高浓酿造由于麦汁浓度提高，麦汁溶氧水平降低.根据有关资料报道，在10℃条件下，14.50P麦汁通空气只能得到8.6mg/L地氧饱和浓度，而通入纯氧能得到32.4mg/L地氧饱和浓度.因此，高浓酿造通入空气无法满足酵母菌株繁殖所需氧气，必须通入部分纯氧方可达到麦汁所需地含氧量.在薄板冷却器中，麦汁吸氧很差，一般需在冷麦汁出口管道中安装倒U形管或文丘里管进行充氧.本设计采用无油、无菌地压缩空气和部分纯氧，在冷却麦汁地输送过程中，通过文丘里管在线上通风充氧,麦汁充氧量控制在8~10ppm，若充氧量不足（<6ppm），前期发酵尚可，后期降糖慢，麦汁发酵不完全，发酵度低；若麦汁充氧量过大（>10ppm），酵母增殖过多，降低乙醇含量.酵母代谢产物增高，双乙酰峰值高而慢，会推迟双乙酰还原时间.麦汁分四批进罐，最后一批不进行通风，以免延长酵母停滞期，增加双乙酰，使罐中泡沫增加，影响罐容积.七、酵母地扩大培养啤酒酵母纯正与否，对啤酒发酵和啤酒质量地影响很大，啤酒酵母经扩大培养，达到一定数量后，供生产现场使用.扩大培养地关键在于：1．选择优良地单一细胞出发菌株.2．在整个扩培中保证酵母品种健壮，无污染.啤酒酵母地扩大培养流程为：斜面试管(原菌) 试管培养巴氏瓶培养卡氏罐培养汉生罐培养酵母增殖桶酵母添加罐发酵罐酵母扩大培养须注意地问题有：扩大培养酵母须注意控制扩大地倍数和各级培养阶段地温度，每次地扩大倍数在汉生罐以前一般为1020倍，在汉生罐之后控制在46倍.扩大培养地温度为先高后低，逐步下降，开始可控制在25℃左右，每一个扩大培养阶段地温度降低幅度不要太大，以免抑制酵母菌地繁殖活性.2．一切培养用具，包括容器，器皿，操作器械，培养基等，都必须严格消毒灭菌.3．对每一次扩大移种后酵母细胞发育地情况，都必须进行认真地镜检.4．每次扩大培养地移种应选在出芽率最高，死亡率最低地时候，这样可以缩短培养时间(在酵母对数生长期移种).。
本设计采用以酵母菌为菌种的下面发酵法和一罐发酵法（即发酵和后熟在一个罐子中进行）。
同时对年产值为20万吨经典啤酒的生产工艺进行初步设计。
以确定其物料的衡算，并确定设备的选用数量与尺寸。
1 发酵技术快速发酵是通过控制发酵条件，在保持原有风味的基础上，缩短发酵周期，提高设备利用率，增加产量。
快速发酵法工艺控制条件为：在发酵过程某阶段提高温度；增加酵母接种量；进行搅拌。
本设计所采用的发酵技术为快速发酵。
2 发酵设备本设计所采用的是圆筒锥底发酵罐。
如图1-1所示图2-1 圆筒体锥底发酵罐3 工艺流程图根据上面内容，绘制出本次设计的基本流程图如图3-1所示。
图3-1 啤酒生产工艺流程图4 物料衡算物料衡算是工艺计算的基础。
本设计中的物料平衡计算主要项目为原料（大麦麦芽、大米）和酒花用量，热麦芽汁和冷麦芽汁量，废渣量（糖化糟和酒花糟）等。
4.1 啤酒生产基础数据本设计中啤酒生产基础数据表见表3-1[12]。
表3-1 啤酒生产基础数据表项目名称百分比（%）定原料利用率98额指标麦芽水分 6 大米水分12 无水麦芽浸出率78 无水大米浸出率90原料配比麦芽70大米30啤酒损失率冷却损失7 发酵损失 2 过滤损失 1 装瓶损失 2 总损失124.2 100kg原料生产12度经典啤酒的物料衡算（1）热麦汁计算根据表3-1 可得原料的收率分别为：麦芽汁收率：无水麦芽浸出率×(1−麦芽水分)= 78%×(100-6)%=73.32% 大米收率为：无水大米浸出率×(1−大米水分)=90%×(100-12)%=79.2% 混合原料收率为：（麦芽比例×麦芽收率+大米比例×大米收率)×原料利用率=（0.70×73.32%+0.30×79.2%）98%= 73.58%由上可得 100kg 混合原料可制得10°P 热麦汁量为：% 10100混合原料收率=735.8kg又知12°P麦汁在20℃时的相对密度为1.084，而10℃热麦汁比20℃时的麦芽体积增加1.04倍。
黄石理工学院毕业设计（论文）摘要纯生啤酒作为一种口味更加纯正的饮料酒深受消费者的欢迎，其市场需求已经越来越大。
本论文综合运用了大学期间所学的各个学科，针对年产20万吨纯生啤酒的发酵工艺进行了设计。
通过参阅大量的国内外文献，确定了采用下面发酵法，以70%的大麦和30%的大米为原料进行为期20天（主发酵6天，后发酵14天）的分批式发酵。
由物料衡算得出每年需大米9410t、大麦22000t、酒花4700t；由热量衡算得出每年消耗蒸汽9.87107kg；由水衡算得出每生产1t成品啤酒需耗水25.36t，年耗水量为5026608t；由耗冷量的计算得出每年耗冷9.5211010kJ。
并且通过对设备的选型与计算得出需要112.4m3的糖化锅1个，924m3的圆筒体锥底发酵罐40个.另外还需要21圈，分为3组的换热管。
关键词：纯生啤酒；工艺设计；物料衡算；热量衡算；圆筒锥底发酵罐AbstractAs a taste of draft beer to drink wine more pure welcomed by consumers and its market demand has been increasing. In this paper, various disciplines learned in university is integrated for the technological design of beer fermentation process with annual output of 200,000 tons. According to the large number of domestic and foreign literature, 70 percent of the barley and 30 percent of the rice is identified as raw materials and taken it in batches fermentation by the following fermentation for 20 days (the main fermentation 6 days, 14 days latter fermentation). Drawn from the material balance, 9410t rice,22000t barley and 4700t hops is needed yearly; drawn by the heat balance, annual consumption of steam is 9.87×107kg; drawn from the water balance, 25.36 tons beer is consumed for 1 ton, the consumption of total water is 5026608 tons per year; by the calculation of cold consumption , 9.521×1010 kJ of cold is needed yearly. Through the selection of equipment, we can deduce that a pot of glycosylated with 112.4m3, 40 Conical bottom cylindrical fermentation tanks with 924m3 needed and also need 21 circles, divided into 3 groups of tubes.Key W ords：draft beer; process design; material cross-operator; heat cross-operator;Fermenter conical bottom cylinder目录1 前言 (1)1.1 啤酒发酵方法简介 (1)1.2 啤酒概述与发展史 (2)1.3 纯生啤酒生产基本工艺介绍 (6)1.4 啤酒的市场前景 (8)2 啤酒发酵工艺设计 (10)2.1 纯生啤酒的酿造基本要求 (10)2.2 原料的选择 (11)2.3 原料的制备 (12)2.4 麦芽的糖化 (13)2.5 麦芽汁的发酵 (14)2.6 成熟纯生啤酒的过滤 (15)2.7 无菌灌装 (16)2.8 CIP系统 (17)2.9人员 (18)2.10工艺流程图 (18)3物料衡算 (20)3.1 啤酒糖化车间工艺流程示意图 (20)3.2 啤酒生产基础数据 (20)3.3 100kg原料生产10度纯生啤酒的物料衡算 (21)3.4 生产100L度纯生啤酒的物料衡算 (22)3.5年产20万吨10度纯生啤酒酿造车间物料衡算表 (23)4热量衡算 (25)4.1 糖化工艺流程示意图 (25)4.2 糖化车间的热量衡算 (26)4.2 糖化车间总热量衡算表 (35)5 水衡算 (36)5.1啤酒厂全厂用水工艺流程示意图 (36)5.2水衡算 (37)5.3 年产20万吨10度纯生啤全厂用水衡算表 (43)6 发酵车间耗冷计算 (44)6.1 发酵工艺流程示意图 (44)6.2年产20万吨10度纯生啤酒厂发酵车间耗冷量计算 (44)6.3年产20万吨10度纯生啤酒厂发酵车间冷量衡算表 (48)7 设备与选型计算 (49)7.1 糖化锅的设计与选型 (49)7.2发酵罐的设计与选型 (50)7.3发酵罐换热器的设计 (52)总结 (55)致谢 (56)参考文献 (57)附录 (58)黄石理工学院毕业设计（论文）1 前言随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，啤酒作为一种时尚消费品，已经为人们生活中不可或缺的商品，其市场需求日益渐增。
20 万吨啤酒厂设计说明书发酵工厂设计概论课程设计讲明书项目名称：年产20 万吨啤酒生产项目班级组不：08.02设计时刻：2010.10.27 成绩：讲明书名目第一章总论第一节设计依据和范畴第二节设计原则第三节建设规模和产品方案第四节项目进度建议第五节要紧原辅料供应情形第六节厂址概述第七节公用工程和辅助工程第二章总平面布置及运输第一节总平面布置第二节工厂运输第三章劳动定员第四章车间工艺第一节工艺流程及有关工艺参数第二节物料衡算第三节车间设备选型配套明细表第五章项目经济分析第一节产品成本与售价第二节经济效益第三节投资回收期总论绪论啤酒是以麦芽为要紧原料，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，清凉快口，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，而且大麦不是人类要紧的粮食，适应上作饲料。
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，因此，用大麦制啤酒得到进展。
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1 993 年，我们用43年的时刻，进展成为世界啤酒第二生产大国，如此的进展速度举世瞩目。
我国啤酒工业的以后要紧有以下几方面的变化：产量的进展；规模的扩大；技术经济指标还有差距，要持续的提升；原料的进展；啤酒品种向多样化进展；高浓度酿造技术；非热消毒的纯生啤酒酿造；人才的培养等。
随着世界的进展，啤酒的生产技术逐步成为重点。
蚌埠学院课程设计说明书课程名称：生物工程工厂设计课程设计设计题目：酒精生产工艺设计直属系：生物与食品工程系年级专业：2011级生物工程学生姓名：刘坤(51106012025)、孙径超(51106012004)、张金龙(51106012024)、孙海标(51106012027)、郭雨龙(51106012022).胡强（511060120指导教师：曾卫国项目名称：年产20万吨酒精生产工艺设计目录一、总论 (4)1、项目简介 (4)2、项目提出的背景 (4)3、项目建设必要性 (4)二、需求预测 (5)1、拟建项目产出物用途调查 (5)2、产品现有生产能力调查 (6)3、市场需求及其下游需求分析 (6)4、酒精行业发展趋势预测 (8)三、产品工艺技术方案及生产规模 (9)1、产品工艺技术方案 (9)2、生产规模 (10)四、资源可靠性、原材料、燃料的供应及公用设施情况 (10)1、原材料 (10)2、动力供应 (11)3、公共设备 (11)五、项目实施规划和安排 (12)1、建厂要求 (12)2、环境保护 (14)3、企业组织和管理方式、人力资源 (14)4、项目建设进度安排 (14)六、投资估算和资金筹措 (15)1、投资估算 (15)2、资金筹措 (17)七、项目投资效益可行性分析 (18)八、风险因素分析和对策 (19)1、风险因素 (19)2、风险应对策略 (20)九、社会效益评价 (21)十、附件 (22)一、总论1、项目简介产品名称：无水酒精生产规模：年产20万吨酒精学名乙醇，结构式为CH3CH2OH，相对分子质量为46。
酒精既是食品、化工、医疗、染料、国防等工业十分重要的基础原料，又是可再生的清洁能源。
酒精生产工业化始于19世纪末，至今已有百余年历史。
酒精工业化生产有两种方法，即化学合成法和生物发酵法。
化学合成法是以乙烯为原料加水合成酒精，其杂质含量较多，应用受到限制。
生物发酵法是以淀粉为原料或糖蜜原料等通过微生物发酵产生酒精，其杂质含量较低，广泛应用于饮料、食品、香精、调味品和医药等工业。
生物工程工厂设计任务书Ⅱ一、设计题目：年产10万(或1万、2万、5万、15万、20万、25万)吨啤酒的发酵车间设计二、设计依据：1、每年生产280天，成品啤酒为10°。
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、各生产阶段损失率：麦汁冷却澄清损失：热麦汁量的8%主发酵损失：冷麦汁量的2.5%过滤和灌装损失：啤酒量的3.5%三、设计任务：1、确定原料配比2、进行生产方法的论证，确定生产方案、生产工艺和工艺流程3、根据以上确定的原料配比和生产方案进行物料衡算和热量衡算，列出啤酒生产衡算表，4、进行设备计算：确定发酵罐的体积和径高比。
5、画出整个发酵车间的带控制点的工艺流程图（2号图纸）四、设计成果内容：1、设计说明书一本，包括设计任务中的1、2、3、4的内容2、图纸1张五：参考资料：1、啤酒工业手册（上、下册），中国轻工业出版社2、顾国贤主编，酿造酒工艺学，中国轻工业出版社3、吴思方主编，发酵工厂设计概论，中国轻工业出版社4、化工原理教材，生物工程设备教材5、马瑞兰，金玲编，化工制图，化工出版社，2000，8月年产20万吨啤酒的发酵车间设计第一章总论1.1概述啤酒作为一种口味纯正的饮料酒深受消费者的欢迎，其市场需求已经越来越大。
本设计是针对年产20万吨啤酒的发酵工艺进行设计的。
通过参阅大量的国内外文献，确定了采用下面发酵法，以70%的大麦和30%的大米为原料进行为期20天（主发酵6天，后发酵14天）的分批式发酵。
由物料衡算得出每年需大米9750t、大麦22800t、酒花酒花450t；由耗冷量的计算得出每年耗冷36.95×1010kJ。
并且通过对设备的选型与计算得出需要924m3的圆筒体锥底发酵罐40个.关键词：啤酒；工艺设计；物料衡算；热量衡算；圆筒锥底发酵罐1.2设计目的目前世界上啤酒市场竞争日益激烈，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。
姓名：某某1.前言啤(pí)酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。
啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。
啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今。
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。
有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50%。
在德国，除出口啤酒外，德国国内销售啤酒一概不使用辅助原料。
在2009年，亚洲的啤酒产量约5867万千升，首次超越欧洲，成为全球最大的啤酒生产地。
啤酒是以麦牙、大米、酒花、啤酒酵母和酿造水为原料，它的主要特点是酒精含量低，含有较为丰富的糖类、维生素、氨基酸、钾、钙、镁等营养成分，适量饮用，对身体健康有一定好处。
啤酒具有较高的水含量，可以解渴;同时，啤酒中的有机酸具有清新、提神的作用。
一方面可减少过度兴奋和紧张情绪，并能促进肌肉松弛;另一方面，能剌激神经，促进消化；除此之外，啤酒中低含量的钠、酒精、核酸能增加大脑血液的供给，扩张冠状动脉，并通过提供的血液对肾脏的剌激而加快人体的代谢活动。
而且，啤酒还有“防病”功能，据美国加州医疗中心的试验表明：适度饮啤酒的人比禁酒者和酒狂可减少心脏病、溃疡病的机率，而且可防止得高血压和其他疾病。
但因为啤酒的酒精含量虽然不高，一旦过量，酒精绝对量增加，就会加重肝脏的负担并直接损害肝脏组织，增加肾脏的负担，心肌功能也会减弱。
长此以往可致心力衰竭、心律紊乱等。
研究证实，过量饮用啤酒，不但起不到预防高血压和心脏病的效果，相反还促进了动脉血管硬化、心脏病和脂肪肝等病的发生、发展。
大量饮用啤酒，使胃粘膜受损，造成胃炎和消化性溃疡，出现上腹不适、食欲不振、腹胀、嗳气和反酸等症状。
许多人夏天喜欢喝冰镇啤酒，导致胃肠道温度下降，毛细血管收缩，使消化功能下降。
由于啤酒营养丰富、产热量大，所含营养成分大部分能被人体吸收，长期大量饮用会造成体内脂肪堆积，致使大腹便便，形成“啤酒肚”。
20万吨啤酒厂设计说明书一、项目概述：本项目计划建设一座年产量达20万吨的啤酒厂，生产高品质的啤酒产品。
该厂将采用现代化的生产工艺和设备，以确保生产效率和产品质量。
同时，该设计说明书将包括厂房设计、设备选型、工艺流程、环境保护方案等内容。
二、厂房设计：2.厂房结构：采用混凝土砌筑结构，确保厂房的稳固性和耐久性。
3.厂房布局：根据生产流程进行布局，分为原料处理区、发酵区、灌装区、成品储存区等。
三、设备选型：1.前处理设备：包括原料清洗设备、破碎设备等，确保原料的清洁和可用性。
2.酿造设备：采用现代化的酿造设备，包括大型发酵罐、搅拌设备等，以确保稳定和高效的发酵过程。
3.过滤设备：选择高效的过滤设备，确保产品的澄清和无菌。
4.灌装设备：选用自动灌装设备，以提高生产效率和产品质量。
四、工艺流程：1.原料处理：原料清洗、破碎、糖化等处理过程。
2.酿造：将糖化液加入发酵罐中，通过控制温度和时间，使酵母发酵，产生酒精。
3.过滤：将发酵后的液体经过过滤设备过滤，去除杂质和悬浮物。
4.灌装：将过滤后的液体灌装入瓶子或罐子中，并进行封口和包装。
5.成品储存：将成品储存在定温、无菌的储存区，待包装和配送。
五、环境保护：1.设计污水处理系统，对污水进行处理和净化，以保护周边环境。
2.严格控制废气排放，采用烟气净化装置对废气进行处理。
3.合理使用节能设备，减少能源消耗和碳排放。
4.搭建垃圾分类处理系统，对废弃物进行分类和处理。
六、安全防护：1.设计消防设施，确保厂区的消防安全。
2.安装紧急停车设备和安全警示标识，提醒员工注意安全。
3.培训员工，提高员工安全意识和应急处理能力。
七、生产能力和规模效益：1.预计年产量为20万吨，满足市场需求。
2.充分利用现代化设备和工艺流程，提高生产效率和产品质量。
3.建立完善的销售渠道和市场推广策略，提升产品的市场竞争力。
总结：本设计说明书涵盖了啤酒厂的厂房设计、设备选型、工艺流程、环境保护、安全防护等方面的内容。
目录第一章绪论 (2)第一节设计背景及前景 (2)第二节设计主要工艺参数 (3)第二章厂址选择 (3)第一节厂址选择的重要性 (3)第二节厂址选择的原则 (3)第三节厂址选择从投资和经济效益考虑 (4)第四节厂址选择的结果 (4)第三章啤酒厂总平面设计 (4)第一节总平面的设计的基本原则 (4)第二节啤酒厂的组成 (5)第三节占地面积的估算 (5)第四章啤酒生产工艺 (5)第一节麦芽制造工艺流程 (5)第二节啤酒酿造工艺流程 (6)第五章物料衡算 (8)第一节基础数据 (8)第二节 100 kg原料（麦芽＋大米）生产12°淡色啤酒的物料衡算 (9)第三节生产100 L12°啤酒的物料衡算 (10)第四节年产10万吨12°淡色啤酒物料衡算 (11)第六章热量衡算 (13)第一节糖化和糊化用水耗热量Q (14)1 (14)第二节糊化锅中米醪煮沸耗热量Q2第三节第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q (15)3 (16)第四节第二次煮沸混合醪的耗热量Q4第五节洗槽水耗热量Q (17)5 (17)第六节麦汁煮沸过程耗热量Q6第七节总论 (18)第七章耗冷量计算 (19)第一节发酵工艺流程示意图 (19)第二节工艺技术指标及基础数据 (19)第三节工艺耗冷量Qt (20)第四节非工艺耗冷量Qnt (22)第八章耗水量计算 (23)第九章耗电量的计算 (25)1、糖化工序用电量 (25)2、发酵工艺用电量 (27)3、包装工段用电量 (28)第十章设备选择及工厂布局 (28)第一节设备选择原则 (28)第二节设备的选择 (29)一、预处理车间设备 (29)二．制麦车间 (30)三．糖化车间 (30)四．发酵车间 (32)五．过滤车间 (33)六．罐装车间 (33)七．热量供应车间 (33)第三节工厂布局 (34)一、生产车间工艺设计的原则 (34)二、工厂布局 (35)第十一章食品工厂卫生问题 (36)第一节卫生设施的要求： (36)第二节卫生设施： (36)第三节防虫蛇措施： (36)第四节防鼠措施 (36)第十二章三废处理方案 (37)第一节废水和节水技术 (37)一、啤酒废水的产生与特点 (37)二、废水处理技术 (37)三、节水技术 (37)第二节废气处理 (38)第三节垃圾处理 (38)参考文献： (39)1年产20万吨啤酒工厂设计说明书第一章绪论我国盛产大米，所以大米一直是我国啤酒酿造广泛使用的一种辅助原料，添加量在25%左右。
如：酿造设备、设计理念、投资成本、工艺过程、质量控制、设施维护、人小管理等
一、设计理念
1．坚持以节能环保为基础，建立严格的环评管理制度，以保证发酵车间正常运行，延长设备的使用寿命，减少维护费用，最大程度地利用资源，使所有设备及设施能够得到充分利用。
2．设计采用机械化、自动化的原则，采取多种手段将现有设备和设施实现全面的自动化，以减少工人的劳动量，提高劳动效率和质量，同时降低能耗，减少污染，实现可持续发展。
3．建立完善的设备维护体系，定期培训维护人员，检查设备以保障其正常运行。
4．根据公司的生产要求，完善质量控制体系，设置严格的质量检查流程，可有效防止生产过程中的质量损失。
二、酿造设备
1.设备选型：根据騰酒量和酿造工艺要求，可选择50-100吨/小时的酒糟处理设备，100-200吨/小时的杂质处理设备，200-300吨/小时的混合处理设备，100-200吨/小时的折流设备等。
2.设备规格：所有设备均采用国家质量认证标准，并选择具有环保的新型设备，可以有效降低能耗，提高效率。
项目设计方案，年产20万吨啤酒厂一、项目背景和概述为满足市场需求，开发年产20万吨啤酒厂项目。
该项目旨在提供高品质的啤酒产品，并进一步推动当地经济发展。
这个设计方案将包括生产线布局、设备选型、生产工艺流程和厂区规划，以确保生产过程的高效、环保和安全。
二、生产线布局生产线布局是设计方案的核心部分，它直接影响到生产能力和生产效率。
基于年产量20万吨的要求，我们建议将生产线布局分为原料准备区、发酵区、灌装区和包装区四个主要区域。
1.原料准备区：这个区域将包括接收原料、原料储存和研磨，以及酿造所需的辅助设备，如水处理设备和空压机。
同时，应配置一套完善的原料检测机制，以确保原料质量符合生产标准。
2.发酵区：发酵区是啤酒生产过程中最重要的步骤之一、该区域应配置多台发酵罐，以确保生产量能够满足市场需求。
此外，应考虑到温度、湿度和氧气浓度等因素，配置相应的控制设备，以促进发酵过程的顺利进行。
3.灌装区：灌装区是将发酵完成的啤酒灌装到瓶子或罐子中的区域。
在这个区域，应设置多条灌装线，以提高生产效率和灌装的准确性。
同时，应考虑到对啤酒质量的保护和灌装线的卫生要求。
4.包装区：包装区是对灌装好的啤酒进行包装和打包的区域。
这个区域应设置自动化包装线，同时考虑到防尘、防潮和保护啤酒产品的要求。
三、设备选型设备选型是设计方案中的另一个重要环节。
我们建议选择符合国家环保要求、能源效率高且操作简便的设备。
1.原料准备区：建议选用高效的原料粉碎机和原料储存设备，以确保原料的充分利用和储存的安全性。
2.发酵区：建议选用先进的发酵罐、温控和湿度控制设备，以促进发酵过程的顺利进行。
3.灌装区：建议选用自动化灌装线，确保灌装的高效率和准确性。
4.包装区：建议选用自动化包装线，以提高包装效率和产品质量的一致性。
四、生产工艺流程1.原料准备阶段：原料的接收、储存和主要原料的研磨。
2.酿造阶段：包括糖化、过滤、煮沸、冷却和添加酒花等步骤。
3.发酵阶段：将糖化液转化为酒精，需要控制好温度和湿度。
项目背景近年来，啤酒产业在我国得到了快速发展，市场需求量不断增加。
为满足市场需求，一家年产20万吨啤酒的厂房设计项目方案书被提出。
项目目标本项目旨在设计建造一座年产20万吨啤酒的厂房，满足日益增长的市场需求，并提高生产效率和产品质量。
项目内容1.厂房设计与布局-厂房面积：根据生产需求，设计一个面积适中的厂房，包括酿造区、发酵区、灌装区、仓储区、办公区等。
-厂房布局：合理布置各个生产区域，优化生产线布局，确保生产流程顺畅、高效。
2.设备选型-酿造设备：选择高效、可持续发展的酿造设备，保证产品质量和生产效率。
-发酵设备：选用先进的发酵设备，确保均匀的发酵过程，提高产品的稳定性和口感。
-灌装设备：选用高速、自动化的灌装设备，提高生产效率和产品质量。
3.系统设计-控制系统：设计一个完善的控制系统，包括生产计划、设备操作和监测等，提高生产自动化水平。
-供应链系统：建立供应链系统，确保原材料供应的及时性和稳定性。
-质量管理系统：设计一个全面的质量管理系统，确保产品质量符合国家标准。
4.环境保护-废水处理：设计一个有效的废水处理系统，使废水经过处理后符合国家排放标准。
-废气处理：选用高效的废气处理设备，减少对环境的污染。
项目进度安排1.前期准备：确定项目需求、编制可行性报告和预算表。
2.资金筹措：与投资商洽谈，争取资金支持。
3.设计与选材：根据项目要求编制详细设计方案，并选购所需设备和材料。
4.建设与安装：按照设计方案开始厂房建设和设备安装。
5.调试与试产：进行设备调试和初步试产，验证生产线高效稳定。
6.正式投产：开始正式生产，逐步提升产能和产品质量。
7.运营与管理：建立运营团队和管理体系，确保生产运营的稳定性。
预期成果1.建成年产20万吨啤酒的厂房，满足市场需求。
2.提高生产效率，降低生产成本。
3.优化产品质量，提高市场竞争力。
4.完善的管理体系，实现良好的运营管理。
预期效益1.提供就业机会，促进地方经济发展。
根据您提供的要求，以下是一个关于年产20万吨啤酒的发酵车间设计书。
设计书一、引言随着啤酒市场的不断发展和需求的增长，设计一座年产20万吨啤酒的发酵车间，以满足市场需求，成为了一个非常重要的任务。
本设计书旨在提出一个具有高效和可持续发展的发酵车间设计方案。
二、项目概述本项目是在现有工厂基础上进行扩建改造，目标是增加20万吨的啤酒年产量。
项目主要包括发酵车间的设计和相关设备的采购、安装和调试，以及配套的水、电、气等基础设施建设。
三、工艺流程1.原料准备：从原料仓库运输到发酵车间，并进行提纯、研磨和糖化处理，制备发酵液。
2.发酵：将发酵液与酵母混合，进行发酵过程，产生啤酒。
3.可控发酵：通过温度、湿度和氧气供应等参数的控制，提高发酵效率和质量。
4.贮存：将产生的啤酒存放在贮存罐中，进行贮存和调配。
5.包装：将贮存好的啤酒进行灌装、包装和标识。
四、车间布局与设备配置2.设备配置：根据年产20万吨的要求，设置若干个发酵罐和贮存罐，其中发酵罐的数量应根据发酵周期和产能来确定。
3.生产线布局：根据工艺流程，将发酵罐、贮存罐、包装线等设备合理布置在主车间中，使各个功能区域之间的物流流线畅通。
五、环境和安全考虑1.环境保护：在车间设计中，应考虑到环境污染和能源浪费的问题。
合理配置排放控制设备，如废气处理系统和废水处理设备，保证生产过程对环境影响的最小化。
2.安全设施：在车间布局中，安全通道和紧急出口的设置是必不可少的。
此外，还应配置消防设备和应急处理设备，以确保安全生产。
六、配套工程1.水、电、气供应：根据车间的需求，建设完善的水、电、气供应系统，确保生产过程的正常进行。
2.水处理设备：车间配套建设水处理设备，包括净化、软化和消毒等工艺，以保证生产所需水质的合格。
3.废水处理设备：针对车间废水的排放和处理，建设合格的废水处理系统，以达到环保要求。
七、预算和进度计划1.预算：根据发酵车间设计方案和设备购置计划，编制详细的预算表，包括工程建设费用、设备采购费用和配套工程费用等。
湘潭大学生物工厂综合设计说明书题目：年产20万吨的啤酒工厂设计学院：化工学院专业：生物工程完成日期： 2013年1月20日湘潭大学生物工厂综合设计任务书设计题目：年产20万吨的啤酒工厂设计学号：姓名：专业：生物工程指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求设计内容：1.拟在湘潭市西郊羊牯塘选择厂址新建年产20万吨啤酒工厂；2.以糖化车间和发酵车间为主体设计，只做初步设计，不做施工图设计；3.以生产工艺（流程）设计为主导，为其他配套专业提供设计依据和提出要求。
设计任务：1.完成编写课程设计说明书一份（涵盖总平面及车间布置、生产方案、工艺流程、物料衡算、设备选型、环保与综合利用、技术经济与概算等内容），按规定格式和顺序装订成册；2.完成初步图设计。
设计要求：生产方案和平面布局合理，工艺流程设计和设备选择及生产技术经济指标具有先进性与合理性，工艺计算正确，绘图规范，必须有计算机绘图，综合指标达到同类工厂先进水平，“三废”环保符合国家有关规定。
二、重点研究的问题生产工艺流程的选择和设计；物料衡算；糖化及发酵主车间布置设计以及专业设备选型。
三、进度安排四、应收集的资料及主要参考文献[1]管敦仪主编，啤酒工业手册（上）[M]. 轻工业出版社，1985：69-346[2]管敦仪主编，啤酒工业手册（中）[M]. 轻工业出版社，1985：33-108[3]管敦仪主编，啤酒工业手册（下）[M]. 轻工业出版社，1985：12-207[4]张学群、张柏青,啤酒工艺控制指标及检测手册[M]. 中国轻工业出版社，1993[5]刘芳，啤酒工业废水治理技术研究[J]. 酿酒科技，1999,（9）：47-51[6]吴延东，啤酒工厂糖化设备的组合比较[J]. 酿酒科技，2002,（1）：33-37[7]李大勇，啤酒工厂糖化工艺选择[J]. 酿酒科技，2002,（3）：22-30[8]王坚，啤酒高浓度发酵工艺技术要点[J]. 山西食品科技，2000（5）：58-63[9]乔玉胜，啤酒麦汁一段冷却新技术[J]. 酿酒科技，2001, (2)：20-24[10]无锡轻工业学院，轻工业部上海轻工业设计院组编，食品工厂设计基础[M]. 中国轻工业出版社，1992：8-262 [11]中国食品发酵工业研究院，中国海诚工程科技股份有限公司，江南大学主编.食品工程全书（第三卷）食品工业工程[M]. 中国轻工业出版社，2005[12]P.F.斯坦伯里，A.惠特克.发酵工艺学原理[M]. 中国医药科技出版社，1992[13]王念春.啤酒厂自动化控制方案的设计与实现[J]. 测控自动化，2004.1[14]郑岳传. 现代化啤酒厂设备的选择[J]，食品与发酵工业，2001, 5：75-84摘要：随着我国改革开放的不断深入，在当前国民经济稳定快速发展的形势下，人民消费水平不断提高，为中国啤酒行业的发展创造了一个良好环境。
本论文设计主要是对中国的啤酒行业进行了调查和分析，确定了项目的选址、设计和实施方案。
新建项目是一个产能20万吨的啤酒项目可以直接扩大啤酒企业原有的市场，有利于开发新市场，解决啤酒企业的发展需求。
本设计包括工厂设计，主要生产车间的平面布置图，全厂的平面布置图。
关键词：啤酒新建项目工厂设计平面布置图Abstract: With the constant deepening of China's reform and opening up, steady and rapid development in the current economic situation, people's consumption has improved continuously, the development of China's beer industry has created a favorable environment. In this paper, designed mainly conducted a survey and analysis of China's beer industry to determine the project's site, design and implementation of programs. New project is a capacity of 200,000 tons of beer, beer companies to expand the project can be directly established markets are conducive to the development of new markets, solve the beer business development needs. The design includes plant design, the main production plant layout diagram, the whole plant layout diagram.Keyword: Beer New project Factory design Layout diagram目录第一章综述 (1)1.1 啤酒的历史与发展 (1)1.2 啤酒的营养价值 (1)1.3 啤酒的分类 (2)第二章设计概论 (3)2.1 设计的任务及要求 (3)2.2 设计的依据和原则 (3)第三章厂址选择及总平面设计 (4)3.1 厂址选择的重要性及原则 (4)3.2 总平面设计 (4)第四章工艺设计 (5)4.1 啤酒生产总工艺设计 (5)4.2 糖化车间工艺设计 (8)4.3 发酵车间工艺设计 (10)第五章工艺计算 (13)5.1 主要产品的物料衡算 (13)5.2 啤酒生产中蒸汽耗量的计算 (15)5.3 冷耗平衡计算 (21)第六章环境保护及综合利用 (25)6.1 污染源及污染物 (25)6.2 污水处理 (26)6.3 副产品的综合利用 (26)第七章经济核算 (26)7.1 产品成本与售价 (26)7.2 经济效益 (27)7.3 投资回收期 (27)第一章综述啤酒既是一种食品饮料，又是一种内涵丰富的文化用品。
饮酒不仅是一种饮食行为，又是一种文化交际活动。
啤酒作为食品饮料产品不仅代表生产力和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各民族独特传统文化重要组成部分。
啤酒虽不是人类生存的必需品，但在社会生活中具有无法替代的功能。
如今，啤酒的产量在我国酿造酒生产中产量最高，已超过3000万吨仅次于美国。
1.1 啤酒的历史与发展啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料，中国在四五千年前，就有古代啤酒。
中国近代啤酒是从欧洲传入的，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，从1902年到1949年的40多年中，中国只建立了不到10个工厂，年产啤酒近1万吨，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。
现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。
有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50%。
在德国，除出口啤酒外，德国国内销售啤酒一概不使用辅助原料。
在2009年，亚洲的啤酒产量约5867万升，首次超越欧洲，成为全球最大的啤酒生产地。
1.2 啤酒的营养价值啤酒含有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。
啤酒中的矿物盐，对人体组织细胞的代谢起着调节作用。
有利于人体必需水分的摄取吸收，啤酒所含酒花素、既能促进唾液、胃液和胆汁分泌、健胃益脾，又可治疗肺和淋巴结核，还能促进伤口愈合和烧伤者痊愈。
贫血患者常饮啤酒，能促进红细胞的生长，增强造血功能。
神经衰弱者采用“啤酒疗法”，即饭后半小时和睡前各饮啤酒半瓶（约320毫升），30日为一疗程，效果显著。
特别是冬季饮用温啤酒，会使人周身发热，祛寒解乏，中、老年人最为适宜。
1.3 啤酒的分类啤酒品种很多，一般可根据生产方式，按产品浓度、啤酒的色泽、啤酒的消费对象、啤酒的包装容器、啤酒发酵所用的酵母菌等种类来分类。
1.3.1 根据原麦汁浓度分类啤酒酒标上的度数与白酒上的度数不同，它并非指酒精度，它的含义为原麦汁浓度，即啤酒发酵进罐时麦汁的浓度。
主要的度数有18、16、14、12、11、10、8度啤酒。
日常生活中我们饮用的啤酒多为11、12度啤酒。
1.3.2根据啤酒色泽分类淡色啤酒，色度在5-14EBC之间。
淡色啤酒为啤酒产量最大的一种。
淡色啤酒又分为浅黄色啤酒、金黄色啤酒。
浅黄色啤酒口味淡爽，酒花香味突出。
金黄色啤酒口味清爽而醇和，酒花香味也突出。
浓色啤酒，色泽呈红棕色或红褐色，色度在14-40EBC之间。
浓色啤酒麦芽香味突出、口味醇厚、酒花苦味较清。
黑色啤酒，色泽呈深红褐色乃至黑褐色，产量较低。
黑色啤酒麦芽香味突出、口味浓醇、泡沫细腻，苦味根据产品类型而有较大差异。
1.3.3 根据杀菌方法分类鲜啤酒，啤酒包装后，不经巴氏灭菌的啤酒。
这种啤酒味道鲜美，但容易变质，保质期7天左右。
熟啤酒，经过巴氏灭菌的啤酒。
可以存放较长时间，可用于外地销售，优级啤酒保质期为120天。
1.3.4 根据包装容器分类瓶装啤酒，国内主要为640 ml和355 ml两种包装。
国际上还有500 ml和330 ml 等其他规格。
易拉罐装啤酒，采用铝合金为材料，规格多为355 ml。
便于携带，但成本高。
桶装啤酒，材料一般为不锈钢或塑料，容量为30升。
啤酒经瞬间高温灭菌，温度为72°C，灭菌时间为30秒。
多在宾馆、饭店出现，并专门配有售酒机。
由于酒桶内的压力，可以保持啤酒的卫生。
第二章设计概论2.1 设计的任务及要求设计题目：年产20万吨的啤酒工厂设计设计内容：1.拟在湘潭市西郊羊牯塘选择厂址新建年产20万吨啤酒工厂；2.以糖化车间和发酵车间为主体设计，只做初步设计，不做施工图设计；3.以生产工艺（流程）设计为主导，为其他配套专业（如全厂总平面、土建、采暖通风、水电、环保、行政管理、技术经济与概算等单项工程设计）提供设计依据和提出要求。
设计任务：1.完成编写课程设计说明书一份（涵盖总平面及车间布置、生产方案、工艺流程、物料衡算、设备选型、环保与综合利用、技术经济与概算等内容），按规定格式和顺序装订成册；2.完成初步图设计。
