年產(chǎn)萬噸啤酒廠設(shè)計論

文精編WORD版摘要本次主要是簡要的介紹年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒廠的工廠設(shè)計。它主要包括啤酒發(fā)展，啤酒原料，啤酒廠建設(shè)的目的，啤酒廠的規(guī)劃，啤酒工藝計算，啤酒廠的發(fā)展?fàn)顩r，啤酒廠資金的估算等方面的內(nèi)容。本次設(shè)計一共畫三張圖：全廠平面布置圖、工藝流程圖、車間工藝布置圖。本文設(shè)計的工廠采用3班倒的工作制，每天工作24小時，出去設(shè)備清洗和升溫時間4小時，實際生產(chǎn)時間按20小時計，本設(shè)計設(shè)計了一個年產(chǎn)量10萬噸啤酒廠主要車間平面圖及項目工藝方案的設(shè)計原則、方法、程序、設(shè)備等等。關(guān)鍵詞：啤酒廠；工廠設(shè)計；工藝流程目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要-1-\o"CurrentDocument"第一章廠址的選擇-3-1廠址選擇的原則-3-1.2自然條件及能源-3-3政治經(jīng)濟(jì)和交通-3-第二章總平面設(shè)計-3-1總品面設(shè)計原則-3-3平面設(shè)計圖-14-\o"CurrentDocument"第三章產(chǎn)品方案-4-1生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時間-4-2主要原料規(guī)格-4-3.3生產(chǎn)品種及數(shù)量-4-4產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)-5-\o"CurrentDocument"第四章工藝流程-5-1工藝流程圖-152工藝要點-6-\o"CurrentDocument"第五章定員設(shè)計-7-1工作制度-7-2勞動定員-7-\o"CurrentDocument"第六章主要車間工藝布置-7-1車間布置原則-7-2車間布置-7-3車間設(shè)計圖-16-第七章物料衡算-8-1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)-8-7.2100kg原料（70%麥芽，30%大米）生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料衡算.-8-7.3生產(chǎn)100L10°淡色啤酒的物料衡算-9-4100000t/a10°淡色啤酒釀造車間物料衡算表-9-第八章效益和成本計算-10-1建設(shè)年限、達(dá)產(chǎn)能力-10-8.2設(shè)備投資估算-11-8.3總投資概算-11-8.4成本估算-11-8.5投資回收期-12-\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)：-13-第一章廠址的選擇根據(jù)我國的具體情況，食品工廠一般建在距原產(chǎn)地附近大中城市的郊區(qū)。由于啤酒屬于消費(fèi)性強(qiáng)的休閑飲品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區(qū)比較合適。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產(chǎn)品的銷售，同時還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。1廠址選擇的原則[1]（1）廠址的位置要符合城市規(guī)劃（供氣、供電、給排水、交通運(yùn)輸?shù)龋┖凸S對環(huán)境的要求。（2）廠址地區(qū)要接近原料基地和產(chǎn)品銷售市場，還要接近水源和能源。（3）具有良好的交通運(yùn)輸條件。（4）場地有效利用系數(shù)高，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃的最終總體布局。（5）有一定的施工條件和投產(chǎn)后的協(xié)作條件。（6）廠址選擇要有利于三廢處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。2自然條件及能源根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于哈爾濱市郊區(qū)內(nèi)。廠址地勢平坦，周圍無污染源，符合標(biāo)準(zhǔn)。場地面積有利于合理布置，符合工廠發(fā)展需要，并有一定擴(kuò)建余地。該地自來水使用方便，且水質(zhì)良好，可不用地下水，減少處理費(fèi)用。接近排水系統(tǒng)，有利廢水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產(chǎn)需要。附近有居民區(qū)和學(xué)校，方便銷售。1.3政治經(jīng)濟(jì)和交通該地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，經(jīng)規(guī)劃部門批準(zhǔn)，符合規(guī)劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經(jīng)濟(jì)開發(fā)前景。附近有發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和啤酒出廠順利進(jìn)行。第二章總平面設(shè)計1總品面設(shè)計原則符合生產(chǎn)工藝要求。布置緊湊合理，節(jié)約用地，同時為長期發(fā)展留有余地。必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品衛(wèi)生要求。優(yōu)化建筑物間距，按有關(guān)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計。適合運(yùn)輸要求。2總平面設(shè)計廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、原料庫、生產(chǎn)車間、冷庫、配電室、鍋爐房等。全建筑物朝向有利于通風(fēng)采光。配電室靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗，鍋爐房位于下風(fēng)向。在廠房四周種植草坪，保證綠化。通盤考慮全廠布置，力求經(jīng)濟(jì)合理，充分考慮擴(kuò)大生產(chǎn)。方便生產(chǎn)，符合生產(chǎn)程序。3平面設(shè)計圖(附圖一)第三章產(chǎn)品方案1生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時間啤酒廠年產(chǎn)量為1.0X105t廠建設(shè)采取統(tǒng)一的規(guī)劃布局，規(guī)范化建設(shè)，科學(xué)化管理，規(guī)模化生產(chǎn)，一體化經(jīng)營，完全采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式將逐漸形成規(guī)模。本項目從立項到施工達(dá)產(chǎn)驗收，共需2年。2主要原料規(guī)格本工藝采用符合我國啤酒麥芽標(biāo)準(zhǔn)QB1686的優(yōu)質(zhì)麥芽。3生產(chǎn)品種及數(shù)量表1生產(chǎn)品種為10淡色啤酒產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量班產(chǎn)量時間瓶裝啤酒100000t34X31?12月(300天計)3.4產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)GB191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB2758發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB4544啤酒瓶GB4789.1?4789.28食品衛(wèi)生檢驗方法微生物學(xué)部分GB4928啤酒實驗方法GB5739啤酒塑料周轉(zhuǎn)箱GB6543瓦楞紙箱GB10344飲料酒標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)GB4927-91啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第四章工藝流程1工藝流程圖［2］（附圖二）啤酒：大麥原料T粗選T精選T浸麥T發(fā)芽T干燥T除根T成品麥芽原料（大米）T粉碎T糊化-過濾-煮沸-酒花分離-沉渣-冷卻-前發(fā)酵/I原料（麥芽）-粉碎-糖化CO2-后發(fā)酵（貯酒）-過冷卻-過濾-濾過酒暫貯-裝酒-壓蓋-殺菌-貼標(biāo)-成品啤酒白酒：原料-配料-拌合-粉碎\配料拌合、潤料/母糟/I開窖-分層起窖-紅糟-加糠拌合。出甑冷卻。生糠\面糟/I上甑1/酒頭-存貯蒸餾-合格酒-入庫-勾兌-包裝1\酒尾-回蒸窖池管理出甑T打量水窖池管理出甑T打量水封窖。踩窖。收攤場。下曲2工藝要點2.1粉碎粉碎使原料表面積增加，與水接觸面積增加，糖化時間減少，收得率增加。麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細(xì)粒、粗粉、細(xì)粉五個組分。要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳部分盡可能細(xì)一些。4.2.2糖化制備麥芽汁的主要過程是糖化。將粉碎后的麥芽在底部攪拌的糖化鍋中與45°C的水混合，利用麥芽自身的酶，使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質(zhì)等的不溶性高分子物質(zhì)水解成為可溶性低分子物質(zhì)，如糊精、糖類、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。本項目采用的糖化方法是國內(nèi)常用的糖化方法——二次煮出糖化法。該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與45C溫水混合，保溫20min,然后用10min時間升溫到70C，再保溫20min，其后再用15min時間升溫煮沸，讓其沸騰4-min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時，麥芽和水在糖化鍋內(nèi)混合，45?55C保溫30?90min,使麥芽所含蛋白質(zhì)分解，稱為蛋白質(zhì)休止。將煮沸紙糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫達(dá)到65?68°C，保溫攪拌進(jìn)行糖化。待糖化醪無碘色反應(yīng)后，從糖化鍋中取出部分醪也進(jìn)入糊化鍋進(jìn)行第二次煮沸，而后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至75?78C（液化溫度），靜置10min即可送去過濾。4.2.3過濾糖化工序結(jié)束后，意味著麥芽汁已經(jīng)形成。采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟分離。過濾的好壞，對麥汁的產(chǎn)量和質(zhì)量有重要的影響。麥汁過濾分為過濾和洗糟兩個操作過程。過濾的目的是獲得清涼的麥汁和較高的麥汁收得率。要求麥汁過濾速度正常，過濾應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。4.2.4煮沸煮沸在煮沸鍋中進(jìn)行。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使麥汁中可凝固蛋白質(zhì)凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；破壞全部的酶活性，麥汁進(jìn)行滅菌，以獲得定型的麥汁。煮沸要求適當(dāng)?shù)闹蠓袦囟?，分批添加酒花，在預(yù)定煮沸時間內(nèi)，使麥汁達(dá)到規(guī)定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風(fēng)味好、穩(wěn)定性高。煮沸時間70?90min,麥汁的煮沸強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到8%?10%，凝固性氮應(yīng)達(dá)到1.5?20mg/L。4.2.5）令卻麥汁煮沸定型后，必須立即進(jìn)行冷卻，使溫度適合酵母發(fā)酵的需要。要求令卻時間短，麥汁無細(xì)菌，并且不混濁，沉淀損失少，操作簡單，可減少人力。2.6發(fā)酵本工藝采用“前錐后臥”發(fā)酵方式［3］先在錐形發(fā)酵罐中進(jìn)行啤酒發(fā)酵和雙乙酰還原，然后送入臥式儲酒罐中進(jìn)行后發(fā)酵。在主發(fā)酵結(jié)束，外觀發(fā)酵達(dá)60%左右，酒溫降至5?6C時，現(xiàn)回收酵母，在將嫩啤酒送入儲酒罐內(nèi)。此時雙乙酰還原需在貯酒罐內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行，貯酒罐兼有后發(fā)酵、成熟和貯酒三重作用。倒罐之后，進(jìn)行后發(fā)酵和雙乙酰還原，氣壓緩慢上升至0.08Mpa左右，待雙乙酰下降達(dá)到要求后，急劇降溫至0~1C，進(jìn)行貯酒。貯酒時間7?14d。第五章定員設(shè)計本公司的行政管理和技術(shù)管理及車間的設(shè)置，依據(jù)本公司董事會討論通過決定而設(shè)定的。1工作制度全年生產(chǎn)天數(shù)300d。生產(chǎn)車間及輔助車間按三班成產(chǎn)，每班工作8h。勞動出勤率按95%配置預(yù)備人員。2勞動定員公司定員783人。其中專業(yè)人員80人，占職工的10.2%,生產(chǎn)及銷售第一線人員703人，占職工的89.8%。第六章主要車間工藝布置1車間布置原則生產(chǎn)車間工藝布置很重要，不僅對生產(chǎn)產(chǎn)品有很大關(guān)系，而且影響到工廠整體。在進(jìn)行車間布置時，應(yīng)遵循以下原則：生產(chǎn)車間是工廠的中心，其他部門均圍繞其展開，它們應(yīng)是一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。因此，必須考慮與其他部門的相互關(guān)系，以及工廠的發(fā)展前景，滿足總體設(shè)計要求。在工藝流程確定后，其設(shè)備的布置要盡量按工藝流水線安排，使占地面積最少，操作最方便。保證車間衛(wèi)生，同時注意車間的采光、通風(fēng)、降溫等設(shè)施。2車間布置生產(chǎn)工序的安排要做到冷、熱分開，生、熟分開，干、濕分開，成品、半成品分開。按生產(chǎn)流水線安排設(shè)備，防止交叉，浪費(fèi)資源。6.3車間設(shè)計圖（附圖三）第七章物料衡算100000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算啤酒廠糖化車間的物料平衡計算主要項目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化糟和酒花糟）等。7.1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)表7-1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行100kg原料生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料計算，然后進(jìn)行100L10°淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行100000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計算[4。表7-1啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項目名稱百分比/%TOC\o"1-5"\h\z定額原料利用率98麥芽水分6大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90無水大米浸出率90原料配比麥芽70大米30啤酒損失率(對麥汁)冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1瓶裝損失2總損失2100kg原料(70%麥芽，30%原料配比麥芽702100kg原料(70%麥芽，30%大米)生產(chǎn)10°淡色啤酒的物料衡算熱麥計算根據(jù)表7-1可得到原料收率分別為：麥芽收率為：78%X(100—6)%=73.32%大米收率為：90%X(100—12)%=79.2%混合原料收得率為：(0.70X73.32%+0.30X79.2%)98%=73.58%由上述可得100kg混合料原料可制得的10°熱麥汁量為：(73.58%X100)-10%=735.8(kg)又知10°麥汁在10°C時的相對密度為1.084,而100°C熱麥汁比20°C時的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁(100C)體積為：735.8-(1.084X1000)X1000X1.04=705.93(L)冷麥汁量為：705.93X(1—0.07)=656.52(L)發(fā)酵液量為：656.52X(1—0.02)=643.39(L)過濾酒量為：643.39X(1—0.01)=636.95(L)成品啤酒量為：636.95X(1—0.02)=624.22(L)3生產(chǎn)100L10°淡色啤酒的物料衡算根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10°淡色成品啤酒624.22L,故可得一下結(jié)果：生產(chǎn)100L10°淡色啤酒需耗混合原料量為：(100/624.22)X100=16.02(kg)麥芽耗用量為：16.02X70%=11.21(kg)大米耗用量為：16.02—11.21=4.81(kg)酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2%,故為：(100/624.22)X735.8X0.2%=0.24(kg)熱麥汁量為：(16.02/100)X705.93=113.09(L)冷麥汁量為：(16.02/100)X656.52=105.18(L)濕糖化糟量設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為80%，則濕麥芽糟量為：[(1-0.06)(100-78)/(100-80)]X11.21=11.59(kg)而濕大米糟量為：[(1-0.12)(100-90)/(100-80)]X4.81=2.12(kg)故濕糖化糟量為：11.59+2.12=13.71(kg)酒花糟量設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為：[(100-40)/(100-80)]X0.24=0.72(kg)7.4100000t/a10°淡色啤酒釀造車間物料衡算表設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化8次，而淡季則糖化4次，淡季150天，旺季150天，則每年總糖化次數(shù)為1800次。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項物料衡算計算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表7-2所示。糖化一次定額：成品啤酒：100000噸-1800次=55.556噸/次55555.556kg-1.012kg/L=54896.794L過濾酒：102.04KX54896.794L-100L=56016.689L發(fā)酵液：103.07LX54896.794L-100L=56582.126L濕酒花糟：0.72kgX54896.794L^100L=395.257kg濕糖化糟：11.59kgX54896.794L-100L=6362.538kg冷麥汁：105.18LX54896.794L-100L=57738.889L熱麥汁：113.09LX54896.794L^100L=62082.784L酒花：0.24kgX54896.794L-100L=131.752kg大米：4.81kgX54896.794L-100L=2640.536kg小麥：11.21kgX54896.794L-100L=6153.931kg混合原料：16.02kgX54896.794L-100L=8794.464kg旺季一天生產(chǎn)：54896.794LX8=439174.352L淡季一天生產(chǎn)：54896.794LX4=219587.176L年生產(chǎn)量：54896.794LX1800=98814229.2L其他的年產(chǎn)量的計算都乘以1800可得到表7-2表7-2啤酒廠釀造車間物料衡算表物料名稱單位對100kg混100L10°淡糖化一次定100000t/a合原料色啤酒額量啤酒生產(chǎn)物料名稱單位合原料色啤酒額量啤酒生產(chǎn)混合原料kg10016.028794.4641.583X107大麥kg7011.216153.9311.108X107小米kg304.812640.5360.475X107酒花kg1.500.24131.7522.372X105熱麥汁L705.93113.0962082.78411.175X107冷麥汁L656.52105.1857738.88910.393X107濕糖化糟kg72.3511.596362.5381.145X107濕酒花糟kg4.500.72395.2577.115X105發(fā)酵液L643.39103.0756582.12610.185X107過濾酒L636.95102.0456016.68910.083X107成品啤酒L624.22100.0054896.7949.881X107備注：10°淡色啤酒的密度為1012kg/m3第八章效益和成本計算1建設(shè)年限、達(dá)產(chǎn)能力本研究項目開發(fā)建設(shè)期確定為二年，第一年投產(chǎn)到設(shè)計生產(chǎn)能力的80%，第二年以后各年全部達(dá)產(chǎn)100%。8.2設(shè)備投資估算全廠設(shè)備費(fèi)用約為5700萬元8.3總投資概算8.3.1設(shè)備費(fèi)用設(shè)備費(fèi)用為5700萬元8.3.2設(shè)備安裝費(fèi)5700X8%=456（萬元）8.3.3土地費(fèi)用廠區(qū)面積為29883,每平方米為800元則土建費(fèi)用為：29883X800=2391（萬元）8.3.4其它費(fèi)用其它費(fèi)用為300萬元8.3.5流動資金流動資金為500萬元8.3.6項目總投資項目總投資為5700+456+2391+300+500=9347（萬元）8.4成本估算原材料、燃料、動力消耗定額根據(jù)工藝提供數(shù)據(jù)，價格由廠方提供和市場調(diào)查確定。8.4.1原輔料價格表表8-1原輔料價格表[5]原料名稱每天需求量/kg價格元/kg成本/元.d大麥36923.52.281231大米147602.615843.2酒花790.51511857.6乳酸6.058.551.43甲醛152.6539.75糖化酶38.525.5復(fù)合酶51680鹽酸1.650.50.83石膏8.750.21.75淀粉酶625150每天所需的原料費(fèi)109281元則每年所需的原料費(fèi)共3278萬元8.4.2公共設(shè)施消耗量水耗量每生產(chǎn)1t大麥消耗16.5元的水，則每年用水成本為16.5X100000-10000=165/萬元電耗量每生產(chǎn)1t大麥消耗100元的電，則每年用電成本為100X100000-10000=1000/萬元8.4.3工人費(fèi)用人員定額：操作工人703名，專業(yè)技術(shù)員80人工人工資：1000X703X12-10000=843.6萬元/a技術(shù)員工資：1300X80X12-10000=124.8萬元/a獎金：(843.6+124.8)X14%=135.58萬元/a8.4.4折舊費(fèi)設(shè)備折舊：6000X(1—5%)-12=475萬元/a建筑折舊：2391X(1—5%)^30=75.72萬元/a總折舊費(fèi)：475