开题报告：年产15万吨啤酒厂糖化车间的工艺设计

糖化车间是啤酒生产中非常重要的一个环节，它是将啤酒原料中的淀粉转化为可发酵的糖分的地方。

糖化车间的设计需要充分考虑生产效率、设备布局、安全性和卫生标准等因素。

以下是一个年产20万吨啤酒厂糖化车间的设计方案。

1.糖化设备选择：糖化设备是糖化车间的核心设备，可以选择传统的大型糖化罐或者将其分为多个较小的糖化罐，以提高运行效率和灵活性。

同时还需要选购具有高产能和高温控制精度的糖化罐，以确保糖化反应的稳定和质量。

2.糖化罐排布：考虑糖化过程中的温度控制要求，可以将糖化罐按照糖化过程的不同温度阶段分成不同的区域。

在糖化车间的平面布置中，可以将每个区域的糖化罐相互连接，形成一条生产线。

3.物料输送：在20万吨的啤酒生产线中，原料的输送是一个关键环节。

需要考虑选择高效的输送系统，比如使用螺旋输送机、皮带输送机或真空输送系统等，以将原料从储存区域输送到糖化罐。

4.温度控制：糖化过程需要在不同的温度下进行，因此需要设计适当的温度控制系统。

可以采用蒸汽加热、电加热或热水循环系统等方式，确保糖化过程中温度的稳定性。

5.搅拌设备：糖化过程中的搅拌对糖化效果有重要影响，因此需要选择合适的搅拌设备。

可以采用机械搅拌器或者气体搅拌器，根据糖化罐的尺寸和形状来选择适当的搅拌形式。

6.糖化液处理：糖化液处理包括糖化液的过滤、除杂、冷却和储存。

对于20万吨的啤酒生产线，可以考虑使用自动化的糖化液处理系统，以提高处理效率和质量。

7.清洗系统：糖化车间的清洗是至关重要的，因为糖化过程中会产生大量的残渣和废料。

需要设计高效的清洗系统，包括消毒剂喷洒装置、高压水枪和清洗设备等，以保持糖化车间的卫生和整洁。

8.安全设备：糖化车间是一个高温高压的环境，需要配备相应的安全设备，比如火灾报警器、防爆设备和紧急停机装置等，以确保生产过程的安全性。

9.环保设施：在糖化车间的设计中，需要考虑环境保护因素。

可以选择环保型的糖化设备和精细过滤系统，以减少废料的排放和对环境的影响。

糖化车间是啤酒生产过程中非常关键的环节之一，它主要负责将啤酒原料中的淀粉转化为可发酵的糖。

根据年产量为20万吨的啤酒厂，我们来设计一个高效、可靠的糖化车间。

首先，糖化车间应该有足够的空间来容纳糖化设备，以及操作人员进行操作和维护。

根据年产量，我们可以预计每天需要进行一定数量的糖化工艺，并且每次糖化过程需要持续几个小时。

因此，糖化车间需要足够的场地来布置各个设备，并且设备之间要有足够的间隔，以便于操作人员的移动和维护。

其次，糖化车间中需要安装一系列的糖化设备，包括糖化罐、搅拌装置、加热设备等。

糖化罐是最关键的设备之一，它用来进行淀粉转化为糖的反应。

糖化罐应该具备一定的容量以满足每次糖化的需求，并且应该有良好的密封性能，以避免外界环境对糖化过程的影响。

同时，糖化罐还需要具备搅拌装置，以保证糖化过程中淀粉和水的均匀混合。

为了加快糖化反应速度，糖化车间中需要配备合适的加热设备。

加热设备可以采用蒸汽加热、燃气加热等方式，以提高糖化温度并促进糖化反应的进行。

同时，为了保证糖化过程中的温度均匀性，糖化罐中还应该设置温度传感器和控制系统，以实时监测和调节糖化温度。

此外，为了保证糖化车间的安全运行，应该配备必要的安全设施。

例如，糖化罐和加热设备应该具备过热保护装置，以防止温度过高引发安全事故。

糖化车间还需要设置消防设施和紧急出口，以应对突发情况。

为了提高糖化车间的工作效率，可以考虑引入自动化控制系统。

自动化控制系统可以实现糖化过程的连续化和自动化，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。

自动化控制系统可以根据设定的糖化参数，自动调节糖化罐的温度、搅拌速度等，以实现最佳的糖化效果。

最后，糖化车间还应该配备必要的实验室设备和监测仪器，以对糖化过程进行实时监测和分析。

实验室设备可以用于糖化过程中样品的取样和分析，以确定糖化的进程和效果。

监测仪器可以用于监测糖化过程中关键参数的变化，以及及时发现和处理异常情况。

综上所述，年产20万吨啤酒厂糖化车间的设计需要考虑到空间布局、糖化设备、安全设施、自动化控制系统以及实验室设备等多个方面。

目录题目 (Ⅰ)摘要及关键词 (Ⅱ)1总论 (2)1．1概述 (2)1．2设计依据 (2)1．2．1 根据在四平金士百啤酒有限公司实习一周所获的一些基础资料 (2)1．2．2参考资料·············································································································21．2．3吉林农业大学毕业设计任务书 (Ⅲ)1．3主要技术经济指标 (2)1．4问题与建议...............................................................................................................3 1．4．1本项目有以下问题与风险. (3)1．4．2建议 (4)1．5结论 (4)2工厂总体设计 (4)2．1厂址概述 (4)2．2总平面布置.................................................................................................................4 2．2．1工厂总平面布置设计原则.. (4)2．2．2车间布置设计原则 (5)3生产工艺 (6)3．1原料及产品的质量标准 (6)3．1．1理化指标...............................................................................................................6 3.1.2感官指标 (6)3．2生产工艺流73．2．1酿造啤酒的原料 (7)3．2．2麦汁的制备 (7)3．2．3啤酒的发酵 (9)3．2．4啤酒的包装与成品啤酒 (10)3．2．5生产工艺流程简图 (11)3．2．6物料衡算...............................................................................................................12 3．2．7热量衡算...............................................................................................................13 3．2．8水衡算. (16)3．2．9主要工艺设备选型计算 (16)4环境保护及综合利4．1环境保护 (17)4．1．1执行标准 (17)4．1．2污染物及治理方法 (17)5职业安全卫生..............................................................................................................17 5．1职业安全 (17)5．2劳动卫生 (18)6消防 (18)6．1消防遵循的原则 (18)6．2消防依 (18)6．3安全防护消防 (1)87节约能源 (19)7．1概述 (19)7．2设计上的节约措施 (19)8主要设备一览表 (19)9致谢 (20)年产十六万吨啤酒工厂设计———糖化工艺的研究设计学生：专业：2003级生物工程指导老师：摘要：本设计书是对四平金士百啤酒有限公司进行实习后对年产十六万吨啤酒工厂外部空间布置及生产工艺流程进行设计研究，其主要包括生产工艺的各种指标、设备选形设计计算、物料衡算、水、电、汽的估算以及工艺流程图的设计。

啤酒厂糖化工段初步工艺设计生物工程课程设计——啤酒厂糖化工段初步工艺设计班级0902学号39姓名牛倩成绩目录（一）设计任务书 (2)（二）工艺计算 (3)（三）计算结果 (12)（四）问题分析与讨论 (12)（五）附图……………………………………………尾页(一)设计任务书一. 设计任务：对（20000+1000X）吨/年（︱Y-5︱+9）°啤酒厂糖化工段进行初步工艺设计X=39+40=79，Y=9对99000吨/年13°啤酒厂糖化工段进行初步工艺设计二. 技术指标啤酒生产技术指标项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）定额指标原料利用率98.5原料配比麦芽70 麦芽水分 5 大米30 大米水分10啤酒损失率(对热麦汁)冷却损失 4.0 无水麦芽浸出75 发酵损失 1.0 无水大米浸出95 过滤损失0.5 麦芽清净和磨碎损失0.1装瓶损失 2.0总损失7.5三. 要求1.依据给出的技术指标，选择适当的糖化工艺并进行糖化工段的物料衡算和热量衡算。

2.将计算结果分别汇总成物料衡算一览表和能量衡算一览表。

3.根据计算结果CAD绘制糖化工段能量平衡图，并打印A3图纸一张。

（二）工艺计算一、99000 t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦汁、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。

1、糖化车间工艺流程流程示意图如图1所示：↙↘↓麦槽酒花渣分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器→到发酵车间↓↓↓酒花槽热凝固物冷凝固物图1.啤酒厂糖化车间工艺流程示2、技术指标表1. 啤酒生产技术指标项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）定额指标原料利用率98.5原料配比麦芽70 麦芽水分 5 大米30 大米水分10啤酒损失率(对热麦汁)冷却损失 4.0 无水麦芽浸出75 发酵损失 1.0 无水大米浸出95 过滤损失0.5 麦芽清净和磨碎损失0.1装瓶损失 2.0总损失7.5根据表1的基础数据，首先进行100kg 原料生产13°淡色啤酒的物料计算，然后进行100L 13°淡色啤酒的物料衡算，最后进行99 000t/a 啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。

啤酒产糖化车间工艺流程设计文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]《发酵工艺设计》30200t／a啤酒厂糖化车间工艺流程设计设计人：汪海宾学校：开封大学专业：生物化工工艺班级： 09生化 1学号： 98指导老师：胡斌杰2011年10月目录一、绪论······················································设计的目的设计思想啤酒酿造业存在的问题二、设计任务书················································三、生产工艺流程图及生产过程 (5)68糊化............................................................... (8)糖化............................................................... (9)过滤............................................................... (10)麦汁煮沸与酒花的添加............................................................... (10)麦汁热凝固物的沉淀............................................................... (11)麦芽汁冷....................................................................... . (11)四、30200t／a啤酒厂糖化车间的物料衡算·······················111213五、啤酒厂糖化车间生产设备的设计与选型························5 1.啤酒厂糖化设备的组合方式.糊化设备功能用途糊化锅容积的确定糊化锅的主要尺寸换热面积糖化设备糖化锅容积的确定糖化锅的主要尺寸加热面积过滤槽煮沸锅回旋沉淀槽········································六、环境保护（啤酒工厂三废处理）········································、三废概况················································、三废的治理··降低废水污染强度的措施废水处理方法防尘、除尘噪音的防治······································七、设计评价和总结············································八、参考文献···················································前言啤酒是以优质大麦芽为主要原料，啤酒花为香料，经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。

啤酒厂糖化车间是啤酒生产过程中至关重要的一环，对啤酒的质量和口感起着决定性的作用。

下面我将对年产10万吨啤酒厂糖化车间进行设计，以满足生产所需的要求。

1.布局设计：糖化车间应根据糖化工艺的流程进行合理布局。

一般而言，糖化车间包括原料粉碎、研磨、混合、糖化和糖化后处理等区域。

原料粉碎和研磨区域应位于车间入口处，以方便原料的投入。

糖化区域应设置在车间中央，以方便各工序之间的连续进行。

糖化后处理区应靠近糖化区，以方便对废水和固体废弃物的处理和排放。

2.设备选择：糖化车间所需的设备包括糖化罐、糖液过滤器、水质调节设备、搅拌设备、温度控制设备等。

糖化罐应选择容量适中的不锈钢罐，以满足10万吨啤酒的生产需求。

糖液过滤器应具备高效过滤和分离固液两相的能力。

水质调节设备应包括净化设备和PH调节设备，以保证糖化过程中水质的稳定和适宜。

搅拌设备应具备强力搅拌和均匀混合的功能。

温度控制设备应根据糖化过程的要求选择适当的加热和冷却设备。

3.环境控制：糖化车间的环境控制主要包括温度、湿度和通风等方面。

糖化过程需要维持一定的温度，一般为55-65摄氏度之间，因此，车间应安装相应的加热和冷却设备，以保持适宜的工作温度。

湿度控制主要用于避免原料和糖化过程中的水分蒸发，可通过加湿设备来完成。

通风系统的设计应保证空气的流通，排除对人体有害的气体和异味。

4.水处理系统：糖化过程需要大量的水，因此，糖化车间应配备适当的水处理系统。

水处理系统主要包括预处理、软化、脱气、过滤和消毒等工艺。

预处理环节主要用于去除水中的悬浮物、泥沙和有机物等杂质。

软化环节用于去除水中的硬度物质，以保证水质的稳定。

脱气环节主要用于去除水中的气体，以减少糖化过程中的气泡和气味。

过滤和消毒环节用于最后的水质处理，确保水质符合糖化过程的要求。

5.废水处理：糖化车间产生大量的废水，对环境造成污染。

为了解决这个问题，糖化车间应配备完善的废水处理系统。

废水处理系统应包括初级处理、中级处理和终级处理等环节。

年产12万吨啤酒厂糖化车间设计本设计的内容摘要：啤酒，但是酿造原理却是一样的。

在整个酿造过程中，大体可以分为四大工序：麦芽制造；麦汁制备；啤酒发酵；啤酒包装与成品啤酒。

其中麦汁制造是啤酒生产的重要环节，它包含了对原料的糊化、液化、糖化、麦醪过滤和麦汁煮沸等处理工艺。

设计从实际生产出发，确定出生产10万吨啤酒所需要的物料量，热量和糖化车间内的常用设备如糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、沉淀槽及薄板冷却器的主要尺寸、选型以及其他辅助设备、管道的选型。

设备均是现今国内常用的类型，具有一定的先进性。

而且对整个车间的布局进行了设计，包括设备布置图，工艺流程图等。

关键词：糖化锅物料衡算热量衡算一、前言：啤酒是全世界分布最广，也是历史最悠久的酒精性饮料，它的酒精度低、营养丰富、有益于人的健康，因而有“液体面包”之美称，受到众人的喜爱。

我国最新的国家标准规定：啤酒是以大麦芽<包括特种麦芽）为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制而成的、含二氧化碳的、起泡的、低酒精度<2.5％～7.5％，V/V）的各类熟鲜啤酒。

目前，我国人均啤酒消费量虽然已接近22升，但中西部地区仅在10升左右，8亿多人口的农村人均连5升不到。

因此，我国啤酒市场还拥有很大的挖掘潜力，消费量仍将保持增长。

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。

◆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。

◆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。

浅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。

生物工程课程设计——啤酒厂糖化工段初步工艺设计班级学号姓名成绩目录一、设计任务书11.1 设计任务11.2 技术指标11.3 要求1二、糖化工艺方法与流程22.1 啤酒生产工艺总体流程 22.2糖化工艺地流程22.3 糖化方法地选择 2三、工艺计算33.1 物料衡算33.1.1 100kg原料（70％麦芽、30％大米）生产10°啤酒物料衡算33.1.2 生产100L10°淡色啤酒地物料衡算43.1.3 年产3.6万吨10°啤酒厂地物料衡算43.2热量衡算63.2.1 糖化用水耗热量Q163.2.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2 63.2.3 第二次煮沸前混合醪升温至70℃地耗热量Q373.2.4 第二次煮沸混合醪地耗热量Q483.2.5 洗糟水耗热量Q593.2.6 麦汁煮沸过程耗热量Q693.2.7 糖化一次总耗热量Q10总3.2.8 糖化一次耗用蒸汽量D103.2.9 糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax113.2.10 蒸汽单耗11四、计算结果124.1 物料衡算结果 (12)4.2 热量衡算结果 (12)五、问题分析与讨论135.1 蒸汽能量地回收利用 (13)5.2啤酒生产过程中废水地处理 (13)六、附图13一、设计任务书1.1设计任务对3.6万吨/年10°啤酒厂糖化工段进行初步工艺设计1.2技术指标表一啤酒生产技术指标项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）定额指标原料利用率98.5原料配比麦芽70 麦芽水分 5 大米30 大米水分10啤酒损失率(对热麦汁)冷却损失 4.0 无水麦芽浸出率75 发酵损失 1.0 无水大米浸出率95 过滤损失0.5 麦芽清净和磨碎损失0.1装瓶损失 2.0总损失7.51.3 要求1.依据给出地技术指标，选择适当地糖化工艺并进行糖化工段地物料衡算和热量衡算.2.将计算结果分别汇总成物料衡算一览表和能量衡算一览表.3.根据计算结果CAD绘制糖化工段物料平衡图，并打印A3图纸一张.二、糖化工艺方法与流程2.1啤酒生产工艺总体流程啤酒是一种以麦芽和水为主要原料，经糖化、添加酒花煮沸、过滤、啤酒酵母发酵等过程，酿造而成含二氧化碳、低酒精浓度地酿造酒.啤酒生产首先要经过预处理、糖化、过滤、煮沸，才能供酒母发酵所用，这段工艺地水准将直接影响到糖化收得率、过滤时间、麦汁澄清度、发酵进程、双乙酰还原速度、啤酒澄清状况等质量参数，因此这是关系到啤酒质量地一个重要工艺流程.2.2糖化工艺地流程麦芽汁制备俗称糖化，就是指麦芽及辅料地粉碎，醪地糖化、过滤，以及麦汁煮沸、冷却地过程.其流程图如附图所示.糖化工序主要将大米和麦芽等原料经除尘、粉碎、调浆后送入糊化、糖化锅内，严格按照啤酒生产地工艺曲线进行升温、保温，并在酶地作用下，使麦芽等辅料充分溶解，再将麦汁与麦糟过滤分离.过滤后地麦汁经煮沸、蒸发、浓缩以达到工艺要求地浓度，同时，在这个工艺过程中添加酒花，煮沸后地麦汁送入回旋沉淀槽中进行澄清，再经过薄板冷却至7℃~8℃左右送入发酵罐.糖化是利用麦芽自身地酶（或外加酶制成剂代替部分麦芽）将麦芽和辅料中不溶性地高分子物质分解成可溶性地低分子物质等地麦汁制备过程.整个过程主要包括：淀粉分解，蛋白质分解，β－葡聚糖分解，酸地形成和多酚物质地变化.麦芽自身地酶含量丰富足以用于糖化.在我们地设计中糖化是利用麦芽自身地酶.2.3 糖化方法地选择糖化主要有煮出糖化法、浸出糖化法、双醪煮出糖化法三种方法.本次糖化工艺设计采用二次煮出糖化法.这个方法地特点是在糊化锅中前后进行过2次煮沸操作，第1次是将辅助原料在糊化锅中煮沸糊化，然后再进入糖化锅糖化.煮沸糊化地目地是使糖化时糖化酶充分发挥作用.第2次煮沸地对象是部分糖化醪液，煮沸地目地是为了除酶，避免其对啤酒泡沫和口味醇厚性有益地物质地过度分解，而影响啤酒地质量水准.三、工艺计算根据表一数据，先进行100kg原料（麦芽、大米）生产10°啤酒地物料计算，然后进行100L10°啤酒物料衡算,最后进行36000吨/年啤酒厂他糖化车间地平衡计算.3.1 物料衡算3.1.1100kg原料（70％麦芽、30％大米）生产10°啤酒物料衡算1.热麦汁量：由技术指标数据可得原料收得率分别为麦芽收率：0.75×（100－5）÷100＝71.25％大米收率：0.95×（100－10）÷100＝85.5％混合原料收得率为：（0.70×71.25％＋0.30×85.5％）×98.5％＝74.39％由上述可得100kg混合原料可制得10°热麦汁量为：（74.39÷10）×100 ＝743.92(kg）又知10°麦汁在20℃时地相对密度为1.084，而100℃热麦汁比20℃时地体积增加 1.04倍，故100℃热麦汁体积为：（743.92÷1.084）×1.04＝713.72(L)2.冷麦汁量：713.72×（1－0.04）＝685.17(L)3.发酵液量：685.17×（1－0.01）＝678.32(L）4.过滤酒量：678.32×（1－0.005）＝674.93(L)5.成品啤酒量：674.93×（1－0.02）＝661.43(L)6.酒花耗用量：热麦汁加入酒花量定为0.2％，则：100Kg原料耗用酒花量为: 743.92×0.2%＝1.49(kg)7.湿糖化糟：设排出湿麦糟水分含量为80％，则：湿麦糟量为：70×[（1－0.05）（1－75％）/（1－80％）]＝83.13(kg）湿大米糟量为： 30×[（1－0.10）（1－95％）/（1－80％）]＝6.75(kg) 故湿糖化糟量为：83.13＋6.75＝89.88(kg)8.湿酒花糟：设酒花糟在麦汁中浸出率40％，酒花糟水分含量为80％，则：湿酒花糟量为：1.49×[（1－40％）/（1－80％）]＝4.47(kg)3.1.2生产100L10°淡色啤酒地物料衡算由上面计算可知100kg混合原料可生产10°成品啤酒661.43L1.生产100L10°淡色啤酒需耗混合原料为：100/661.43×100＝15.12(kg)2.麦芽耗用量：15.12×70％＝10.58(kg)3.大米耗用量：15.12×30％＝4.54(kg)4.酒花耗用量：热麦汁中加入酒花量为0.2％，则：100L10°啤酒耗用酒花量为： 713.72/661.43×100×0.2％=0.22(kg)5.热麦汁量：713.72/661.43×100＝107.91(L)6.冷麦汁量：685.17/661.43×100＝103.59(L)7.发酵液量：678.32/661.43×100＝102.55(L)8.过滤酒量：674.93/661.43×100＝102.04(L)9.湿糖化糟量：设排出地湿麦糟水份含量为80％，则：湿麦糟量为：10.58×[（1－0.05）（1－75％）/（1－80％）]＝12.56(kg)湿大米糟量为：4.54×[（1－0.10）（1－95％）/（1－80％）]＝1.02(kg)故湿糖化糟量为：12.56＋1.02＝13.58(kg)10.酒花糟量：设酒花糟在麦汁中浸出率40％，酒花糟水分含量为80％，则：湿酒花糟量为：0.22×[（1－40％）/（1－80％）]＝0.66(kg)3.1.3 年产3.6万吨10°啤酒厂地物料衡算设生产旺季每天糖化6次，而淡季糖化4次，旺季以200天计，淡季100天. 则每年总糖化次数：6×200+4×100＝1600次.3.6万吨10°淡色啤酒糖化车间物料衡算：1.3.6万吨啤酒地体积为：3.6×104×103/（1012×10-3）=35573122.53(L)2.糖化1次成品酒定额量：35573122.53÷1600＝22233.20(L)3.消耗混合原料：22233.20×15.12/100＝3361.66(kg)4.麦芽耗用量：3361.66×70％＝2353.16(kg)5.大米耗用量：3361.66×30％＝1008.50(kg)6.酒花耗用量：0.22×22233.20/100＝48.91(kg)7.热麦汁量：107.91×22233.20/100＝23991.85(L)8.冷麦汁量：103.59×22233.20/100＝23031.37(L)9.发酵液量：102.55×22233.20/100＝22800.15(L)10.过滤液量：102.04×22233.20/100＝22686.76(L)11.湿糖化糟量：13.58×22233.20/100＝3019.27(kg)12.湿酒花糟量：0.66×22233.20/100＝146.74(kg)13.成品酒量：100×22233.20/100＝22233.20(L)把上述地有关啤酒糖化车间地三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表二：表二啤酒厂糖化车间物料衡算表物料名称单位100kg混合原料100L 10°啤酒糖化一次定额3.6万吨/年啤酒生产混合原料Kg 100 15.12 3361.66 5.38×106 麦芽Kg 70 10.58 2353.16 3.77×106 大米Kg 30 4.54 1008.50 1.61×106 酒花Kg 1.49 0.22 48.91 7.83×104 热麦汁L 713.72 107.91 23991.85 3.84×107 冷麦汁L 685.17 103.59 23031.37 3.67×107湿糖化糟Kg 89.88 13.58 3019.27 4.83×106 湿酒花糟Kg 4.47 0.66 146.74 2.35×105 发酵液L 678.32 11.60 22800.15 3.65×107 过滤液L 674.93 0.63 22686.76 3.63×107 成品啤酒L 661.43 100 22233.20 3.56×10710°淡色啤酒密度为1012kg/m3全年实际生产啤酒量为：3.56×107×1.012＝3.6万吨3.2 热量衡算二次煮出糖化法是啤酒生产常用地糖化工艺，本设计就以此工艺为基准进行糖化车间地热量衡算.工艺流程示意图如附图，其中地投料量为3.6万吨/年啤酒厂糖化阶段一年地用料量.3.2.1 糖化用水耗热量Q1根据工艺，糊化锅加水量为：G1＝（1008.50＋201.70）×4.5＝5445.90(kg) 式中，1008.50为糖化一次地大米粉量，201.70为糊化锅中加入地麦芽粉量(为大米量地20％).而糖化锅中地加水量为：G2＝2151.46×3.5＝7530.11(kg)式中，2151.46为糖化一次糖化锅投入地麦芽粉量，即：2353.16－201.70＝2151.46(kg)，而2353.16为糖化一次麦芽定额量.综上所述，糖化总用水量为：G w＝G1＋G2＝5445.90＋7530.11＝12976.01(kg)自来水平均温度取t1＝18℃，而糖化配料用水温度t2＝50℃，比热容c w＝4.18 kJ/(kg.K)，故耗热量为：Q1＝（G1＋G2）c w（t2－t1）＝12976.01×4.18×（50－18）＝1735671.10(kJ)3.2.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2由糖化工艺流程图可知：Q2=Q2′+Q2″+Q2‴1.糊化锅内米醪由初温t加热至100℃，耗热量：Q2′＝G米醪. c米醪（100－t0）(1)计算米醪地比热容：c米醪,由经验公式c谷物＝0.01[（100－W）c＋4.18W]进行计算.式中W为含水百分比、c为绝对谷物比热容，取c0=1.55kJ/(kg·K).c麦芽＝0.01×[(100－5)×1.55＋4.18×5]＝1.68[kJ/(kg·K)]c大米＝0.01×[(100－10)×1.55＋4.18×10]＝1.81[kJ/(kg·K)]c 米醪＝11＋＋＋＋G G G c G c G c G w麦芽大米麦芽麦芽大米大米＝901.70＋5445.1008.50＋20 4.18901.68＋5445.01.81＋201.71008.50⨯⨯⨯＝3.75[kJ/(kg ·K)](2)米醪地初温t 0，设原料初温为18℃，而热水为50℃，则：G 米醪＝G 大米＋G 麦芽＋G 1＝1008.50＋201.70＋5445.90＝6656.10(kg)t 0＝米醪米醪麦芽麦芽大米大米5018c G c G )c G c G (w ⨯⨯1＋＋＝ 3.756656.10504.1818＋5445.901.68)01.81＋201.7(1008.50⨯⨯⨯⨯⨯⨯＝47.16℃(3)把上述结果代入式Q 2′＝G 米醪c 米醪（100－t 0）中，得： Q 2′＝6656.10×3.75×（100－47.16）＝1318906.22(kJ) 2.煮沸过程蒸汽带出地热量Q 2″煮沸时间40min ，蒸发量为每小时5％，则蒸发水份量为：V 1＝G 米醪×5％×40÷60＝6656.10×5％×40÷60＝221.87(kg) 故： Q 2″＝V 1I ＝221.87×2257.2＝500804.96(kJ) 式中，I 为煮沸温度（约为100℃）下水地汽化潜热（kJ/kg ） 3.热损失Q 2‴米醪升温和第一次煮沸过程地热损失为前两次耗热量地15％，即：Q 2‴＝15％（Q 2′＋Q 2″）4.由上述结果得：Q 2＝1.15（Q 2′＋Q 2″）＝1.15×（1318906.22＋500804.96）＝2092667.86(kJ)3.2.3 第二次煮沸前混合醪升温至70℃地耗热量Q 3按糖化工艺，来自糊化锅地煮沸地醪与糖化锅中地麦醪混合后温度应为63℃，所以混合前米醪应先从100℃冷却到中间温度t 01.糖化锅中麦醪地初温t 麦醪已知麦芽粉初温为18℃，用50℃热水配料，则麦醪温度为： 糖化锅地麦芽醪量为：G 麦醪＝G 麦芽＋G 2＝2151.46＋7530.11＝9681.57(kg)c 麦醪＝2w2G G c G c G ＋＋麦芽麦芽 麦芽＝30.112151.46＋75 4.18×111.68＋7530.×2151.46＝3.62[kJ/(kg.K)]t 麦醪＝麦醪麦醪麦芽 麦芽＋ c G c G c G w 250×18×＝ 3.62×9681.5750×4.18×18＋7530.11×1.68×2151.46＝46.76℃2.经第一次煮沸后米醪量为：G′米醪＝G 米醪－V 1＝6656.10－221.87＝6434.23(kg)进入第二次煮沸地混合醪量为：G 混合＝G ′米醪＋G 麦醪＝6434.23＋9681.57＝16115.80(kg)3.混合醪比热容：c 混合＝（G 麦醪c 麦醪＋G ′米醪c 米醪）/G 混合＝（9681.57×3.62＋6434.23×3.75）/16115.80＝3.67[kJ/(kg.K)]根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪合并前后地焓不变，则米醪中间温度为：t ＝米醪米醪麦醪麦醪 麦醪混合 混合 混合 ′－ c G t c G t c G＝ 3.75×6434.2346.76×3.62×63－9681.57×3.67×16115.80＝88.23℃因为此温度只比煮沸温度低11度多，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅地输送过程地热损失，可不必加中间冷却器. 4.综上可得:Q 3＝G 混合c 混合（70－63）＝16115.80×3.67×（70－63）＝414014.90(kJ)3.2.4 第二次煮沸混合醪地耗热量Q 4由糖化工艺流程可知：Q 4＝Q 4′＋Q 4″＋Q 4‴ 1.混合醪升温至沸腾所耗热量Q 4′据工艺糖化结束温度78℃，抽取混合醪地温度70℃，送到第二次煮沸地混合醪量为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡混合混合G ÷G 100－70(78－70)×100％ ＝⎥⎦⎤⎢⎣⎡16115.80100－708－70)16115.80(7÷ ×100％＝26.67％ 沸醪耗热量为：Q 4′＝26.67％G 混合c 混合（100－70）＝26.67％×16115.80×3.67×（100－70）＝473219.03(kJ) 2.二次煮出过程蒸汽带走地热量Q 4″煮沸时间为10min ，蒸发强度为5％，则蒸发水分量为：V 2＝26.67％G 混合×5％×10÷60＝26.67％×16115.80×5％×10÷60＝35.81(kg) 则： Q 4″＝IV 2＝2257.2×35.81＝80836.85(kJ) 式中，I 为煮沸温度下饱和蒸汽地焓（kJ/kg ）. 3.热损失Q 4‴根据经验有： Q 4‴＝15％（Q 4′＋Q 4″） 4.综上可得：Q 4＝1.15×（Q 4′＋Q 4″）＝1.15×（473219.03＋80836.85）＝637164.26(kJ)3.2.5 洗糟水耗热量Q 5设洗糟水平均温度为80℃，每100kg 原料用水450kg ，则用水量为：G 洗＝3361.66×450÷100＝15127.47(kg) Q 5＝G 洗c w （80－18）＝15127.47×4.18×（80－18）＝3920435.13(kJ)3.2.6 麦汁煮沸过程耗热量Q 6Q 6＝Q 6′＋Q 6″＋Q 6‴1.麦汁升温至沸点耗热量Q 6′由物料衡算可知，100kg 混合原料可得713.72kg 热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为70℃.则进入煮沸锅地麦汁量为：G 麦汁＝3361.66×713.72÷100＝23992.84(kg)此时麦汁比热容为： c 麦汁＝7530.115445.901008.502353.16 4.18×7530.11)5445.901.81×1008.501.68×2353.16＋＋＋＋＋(＋＝3.87[kJ/(kg.K)]Q 6′＝G 麦汁c 麦汁（100-70）＝23992.84×3.87×（100-70）＝2785568.72(kJ)2.煮沸过程蒸发耗热量Q 6″煮沸强度10％，时间1.5h ，则蒸发水分为：V 3＝G 麦汁×10％×1.5＝23992.84×10％×1.5＝3589.93(kg)由上可得： Q 6 ″＝IV 3＝2257.2×3589.93＝8123495.77(kJ) 3.热损失Q 6‴根据经验有： Q 6‴＝15%( Q 6′＋Q 6″) 4.综上可得麦汁煮沸总耗热量为：Q 6＝1.15×（Q 6′＋Q 6″）＝1.15×（2785568.72＋8123495.77）＝12545424.16(kJ)3.2.7 糖化一次总耗热量Q 总∑=61Q ＝Q i i 总＝1735671.10＋2092667.86＋414014.90＋637164.26＋3920435.13＋12545424.16＝21345377.41(kJ)3.2.8 糖化一次耗用蒸汽量D使用表压为0.3MPa 地饱和蒸汽 I ＝2725.3 kJ/kg ，则：i)η(I Q D ＝-总＝10383.82(kg)式中，i 为相应冷凝水地焓(561.47kJ/kg ）；η为蒸汽地热效率，取η＝95％.3.2.9 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Q 6最大，且知煮沸时间为90min ，热效率95％. 故：%Q ＝Q 6max 95×1.5＝8803806.43(kJ/h)相应地最大蒸汽耗热量为：i)(I Q ＝D maxmax ＝4068.62(kg/h)3.2.10 蒸汽单耗据设计，每年糖化次数为1600次，共生产啤酒36000吨 每年耗蒸汽总量为：D T ＝10383.82×1600＝16614109.85(kg)每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）：Ds ＝16614109.85÷36000＝461.50(kg/t)啤酒每昼夜耗蒸汽量（按生产旺季计算）为：D d ＝10383.82×6＝62302.92(kg/d)最后，把上述计算结果列成热量消耗综合表：表三3.6万吨/年啤酒厂糖化车间总热量衡算表名称规格(MPa) 每吨产品消耗定额(kg) 每小时最大用量(kg/h)每天耗量(kg/d)年耗(kg/a)蒸汽 0.3 (表压)461.504068.6262302.92 16614109.85四、计算结果4.1 物料衡算结果：表二啤酒厂糖化车间物料衡算表物料名称单位100kg混合原料100L 10°啤酒糖化一次定额3.6万吨/年啤酒生产混合原料Kg 100 15.12 3361.66 5.38×106 麦芽Kg 70 10.58 2353.16 3.77×106 大米Kg 30 4.54 1008.50 1.61×106 酒花Kg 1.49 0.22 48.91 7.83×104 热麦汁L 713.72 107.91 23991.85 3.84×107 冷麦汁L 685.17 103.59 23031.37 3.67×107湿糖化糟Kg 89.88 13.58 3019.27 4.83×106 湿酒花糟Kg 4.47 0.66 146.74 2.35×105 发酵液L 678.32 11.60 22800.15 3.65×107 过滤液L 674.93 0.63 22686.76 3.63×107 成品啤酒L 661.43 100 22233.20 3.56×1074.2 热量衡算结果：表三 3.6万吨/年啤酒厂糖化车间总热量衡算表名称规格(MPa)每吨产品消耗定额(kg)每小时最大用量(kg/h)每天耗量(kg/d) 年耗(kg/a)蒸汽0.3(表压)461.50 4068.62 62302.92 16614109.85五、问题分析与讨论5.1蒸汽能量地回收利用麦汁煮沸时产生地水蒸汽被称为二次蒸汽，二次蒸汽如不加处理地从排气筒直接排放至大气中，不仅会对周围环境造成污染，而且浪费了许多能量，将1kg 100℃地热水转换成为100℃地蒸汽需要大约2260kJ地热能，如果这些水蒸汽直接排入大气，则这些能量就全部浪费了.蒸汽地回收由二次蒸汽穿过中间有服务用水流动地列管，服务用水由80℃升温至96℃，从而将二次蒸汽地大部分能量储存起来，二次蒸汽将它地热能传递给服务用水后，自身变为100℃地冷凝水，冷凝水再经20℃酿造水冷却，降温至约40℃，20℃地酿造水被升温至80℃，从而最大限度地回收了二次蒸汽地能量.在麦汁经加热薄板进入煮沸锅时，以96℃服务用水作为加热介质，将地麦汁加热至94℃，从而将储存地能量又释放出来.5.2啤酒生产过程中废水地处理1.有效控制最终洗槽用水，不使其排放，不宜采用“湿排槽”，要用“干排槽”，压糟水进入下水道，是一个严重地污染源.2.回收废酵母，既能回收啤酒产量0.1%地干酵母，又可回收啤酒总量1%地啤酒.3.硅藻土过滤替代棉饼过滤，硅藻土过滤机应干卸料，与麦糟混合作饲料.废硅藻土绝不要排入下水道.4.热凝固蛋白返回糖化过滤，回收凝固蛋白和酒花糟，也回收麦汁.5.清浊分流，合理排放，生产污水和生活污水合流排至污水处理站处理后排放，雨水和清洁生产废水另行排出.六、附图3.6万吨/年啤酒糖化车间物料平衡图版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.eUts8。

毕业设计（论文）开题报告题目：年产10万吨啤酒厂糖化车间的设计学院：北京理工大学珠海学院开放二十多年来中国啤酒工业得到迅猛发展，从1987年到1994年国内啤酒年均增幅在20%以上，年产量增幅最高时达到30%以上，1995年以来我国啤酒产量增长速度放慢，但年均增幅仍达到7%以上。

2001年啤酒产量为2274万吨，2002年啤酒产量达到2386万吨，首次超过美国成为世界第一啤酒生产大国。

而却我国的人均收入明显提高，人均消费有大幅度的提升，所以兴建啤酒工厂具有很大的现实意义，可以满足人们大众日益增长的物质需求，则本糖化车间设计具有很大的现实意义。

很快形成规模化、产业化，为企业赢得了强劲的市场竞争力，创造了丰厚的利润，对促进我国啤酒工业的健康发展起到了非常积极的作用。

二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题1.研究目标：本设计查阅了大量的国内啤酒行业的文献资料、采集了啤酒厂生产实际中的技术参数。

以工艺技术上先进、可靠；经济上合理可行为设计原则。

采用二次煮出糖化法，下面发酵法。

选用的较先进的生产设备，按照规定标准设计糖化车间布置，使建成的啤酒厂车间布局合理，产出啤酒质量较好，生产效益更高。

2.研究内容：1糖化车间物料衡算：通过工艺计算确定主要结构参数。

2糖化车间热量衡算：通过热量衡算找出流程中设备的热负荷及热损失。

3耗水量的计算：通过耗水量的计算确定工厂的日耗水量及年耗水量。

4耗冷量的计算：通过耗冷量的计算确定发酵车间的年耗冷量。

5确定设备结构形式及尺寸：根据工艺要求，按物料的容积、重量、特点、传热的型式、安装、维修要求，确定糖化锅的结构形式和外形尺寸，如简体高度、封头形状的选择、轴封形式选择等。

6选用零部件：反应釜用搅拌、传动、密封、传热等装置及其他零部件、大多已系列化、标准化。

因此根据工艺条件及制造、安装等因素分别选用反应釜用零部件。

7设备图设计：①根据设计计算的结果，绘制CAD图，确定制造技术要求，提出各零部件重量及设备总重、材料品种、规格、用量及标准件、外购件等。

2.2.1糖化车间工艺流程示意图（图2-1）粉碎糊化糖化过滤麦槽麦汁煮沸锅酒花渣分离器回旋澄淀槽薄板冷却器酒花糟热凝固物冷凝固物图2-1啤酒厂糖化车间工艺流程示意图第三章主要设备计算与选型3.1发酵罐的计算与选型3.1.1 发酵罐的选型圆筒体锥底立式发酵罐（简称锥形罐），已广泛用于上面或下面发酵啤酒生产。

它与传统的发酵方式相比有如下特点：a锥形发酵罐具有锥形罐底，所以前发酵结束后回收酵母非常方便。

b 锥形发酵罐在罐体上设有冷却部件，冷却面积能够满足工艺降温要求，锥底部分也设有冷却部件，以利于酵母的沉降和保存。

而且膳体自身进行保温处理，大大降低冷耗。

c锥形发酵罐是密封容器，可以进行CO2洗涤，也方便回收CO2，可做发酵罐及贮酒罐。

d罐内的发酵液由于罐体的高度而产生的CO2梯度以及冷却方位的控制，可以使发酵液形成自下而上的自然对流。

对流情况与罐体的形状、大小和冷却系统都有着密切的关系。

e锥形发酵罐易于实现自动化控制，操作十分方便，还可以进行自动清洗，改善了劳动条件和卫生条件。

f锥形发酵罐向立面发展，节约了大量的站地面积。

锥形发酵罐的规格很多，—般常用的规格见表3-1[10]。

其D：H1．5—6均可取得良好的效果。

但从以往的设计和使用情况来看，控制D：H=1：2—4的范围较合适。

锥底角α一般采用60°或75°为宜。

本设计采用为α为60°。

麦汁、酵母、啤酒均由锥底口进入或排出，发酵结束后回收酵母方便，所采用的酵母菌株应该是凝集沉淀性好的酵母菌种。

锥底表面尽可能打光，这样有利于酵母的沉降和排除。

3.1.2 发酵罐的冷却设备罐体设夹套冷却，冷媒采用25％的乙二醇或乙醇间接冷却，也可用液氨直接冷却。

冷却面积要能够满足工艺上降温要求。

啤酒发酵罐的冷却面积可参考表3－2计算[11]。

上述简体面积视圆柱体部分高度可分为2—3段均匀分布，上段冷带的顶部一般设置在工作液面以下150mm；锥体部分也应设一段冷带，冷带面积一般为锥表3-1 锥形发酵耀常用规格表3-2 发酵耀冷却面积参考值体般设置在工作液面以下150mm；锥体部分也应设一段冷带，冷带面积一般为锥体表面积的1／3左右，冷却面积区域应小于锥体表面积的1／3左右，冷却面积区域应小于锥体表面积的70％，冷却区域应尽量靠近锥体底部，以有利于酵母的沉降和保存[12,13]。

啤酒糖化车间设计说明：引言：啤酒糖化车间是生产啤酒的核心设施之一，其设计应该充分考虑生产能力、操作流程、工艺技术以及安全环境等因素。

本文将讨论一个年产18万吨啤酒的糖化车间的设计，主要包括选址、车间布局、工艺流程、设备选择、环保措施等内容，以确保车间的高效运行和生产质量。

一、选址：选址是糖化车间设计的首要考虑因素之一、合适的选址可以减少运输成本、节约能源、保护环境以及提高车间的运作效率。

选址应考虑以下几个因素：接近原料供应商和目标市场，降低运输成本；充足的土地面积和空间布局，以容纳生产设备和容器；充足的水资源供应，糖化过程需要大量的水来调整温度和洗涤设备；充足的电力供应，以满足糖化过程中所需的能量。

二、车间布局：车间布局应该充分考虑生产流程、人员流动和设备布置。

首先，车间应该分为生产区域、储存区域和管理区域。

生产区域应该包括糖化罐、过滤设备、沉淀罐等；储存区域应该包括原料、成品和中间产品的储存设施；管理区域应该包括办公室、实验室和员工休息区。

其次，车间内部的道路和走廊应该宽敞，以方便人员和设备的流动。

此外，应设置合适的安全通道和安全出口，以应对突发事件。

三、工艺流程：糖化是啤酒生产的核心步骤之一，车间应设计一个高效的工艺流程。

糖化过程包括糖化、过滤、沉淀等几个步骤。

在糖化过程中，应控制好温度和时间，以确保麦芽中的淀粉转化为糖和发酵产物。

过滤和沉淀过程用于分离固体颗粒和杂质，以提高啤酒的澄清度和口感。

工艺流程的设计应该侧重于最大化的生产能力、质量控制和节约能源。

四、设备选择：车间的设备选择应该考虑生产能力、工艺要求、产品质量和维护成本等因素。

对于18万吨的啤酒生产能力，应选择大型糖化罐、过滤设备和沉淀罐，以适应生产需求。

同时，这些设备应具备自动化控制系统，以提高生产效率和质量控制。

另外，为了方便维护和保养，应选择可靠耐用的设备，并定期进行保养和检修。

五、环保措施：在啤酒糖化车间设计中，环保措施是一个非常重要的考虑因素。

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).。