課程設(shè)計說明書題目：年產(chǎn)10萬噸啤酒工廠發(fā)酵車間設(shè)計

專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：年產(chǎn)10萬噸啤酒工廠發(fā)酵車間設(shè)計學(xué)號：學(xué)生姓名：專業(yè)：指導(dǎo)教師姓名：系主任：一、主要內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：1．?dāng)M在湘潭市西郊羊牯塘選擇廠址新建年產(chǎn)10萬噸啤酒工廠2．設(shè)計范圍：以發(fā)酵車間為主體設(shè)計，只做初步設(shè)計。3．以生產(chǎn)工藝〔流程〕設(shè)計為主導(dǎo)，為其它配套專業(yè)〔如全廠總平面、土建、采暖通風(fēng)、水電、環(huán)保、行政管理、技術(shù)經(jīng)濟與概算等單項工程設(shè)計〕提供設(shè)計依據(jù)和提出要求，兼顧非工藝設(shè)計。根本要求：生產(chǎn)方案和平面布局合理，工藝流程設(shè)計和設(shè)備選擇及生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)具有先進性與合理性，工藝計算正確，繪圖標(biāo)準(zhǔn)，綜合指標(biāo)到達同類工廠先進水平，“三廢〞環(huán)保符合國家有關(guān)規(guī)定。二、重點研究的問題生產(chǎn)工藝流程的選擇和設(shè)計；物料衡算；發(fā)酵主車間布置設(shè)計以及專業(yè)設(shè)備選型。三、進度安排〔指導(dǎo)教師填寫〕序號各階段完成的內(nèi)容例如：完成時間1查閱資料、調(diào)研第１周2開題報告、制訂設(shè)計方案完成綜述第２周3初步設(shè)計〔工藝設(shè)計、物料衡算〕第３～５周4繪圖第６周5編寫設(shè)計說明書、打印裝訂第７～８周6指導(dǎo)教師審閱7辯論四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻〔指導(dǎo)教師填寫〕[1]管敦儀主編，啤酒工業(yè)手冊〔上〕[M].輕工業(yè)出版社，1985：69-346[2]管敦儀主編，啤酒工業(yè)手冊〔中〕[M].輕工業(yè)出版社，1985：33-108[3]管敦儀主編，啤酒工業(yè)手冊〔下〕[M].輕工業(yè)出版社，1985：12-207[4]張學(xué)群、張柏青,啤酒工藝控制指標(biāo)及檢測手冊[M].中國輕工業(yè)出版社，1993[5]劉芳，啤酒工業(yè)廢水治理技術(shù)研究[J].釀酒科技，1999,〔9〕：47-51[6]吳延?xùn)|，啤酒工廠糖化設(shè)備的組合比較[J].釀酒科技，2002,〔1〕：33-37[7]李大勇，啤酒工廠糖化工藝選擇[J].釀酒科技，2002,〔3〕：22-30[8]王堅，啤酒高濃度發(fā)酵工藝技術(shù)要點[J].山西食品科技，2000〔5〕：58-63[9]喬玉勝，啤酒麥汁一段冷卻新技術(shù)[J].釀酒科技，2001,(2)：20-24[10]無錫輕工業(yè)學(xué)院，輕工業(yè)部上海輕工業(yè)設(shè)計院組編，食品工廠設(shè)計根底[M].中國輕工業(yè)出版社，1992：8-262[11]中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院，中國海誠工程科技股份，江南大學(xué)主編.食品工程全書〔第三卷〕食品工業(yè)工程[M].中國輕工業(yè)出版社，2005[12]P.F.斯坦伯里，A.惠特克.發(fā)酵工藝學(xué)原理[M].中國醫(yī)藥科技出版社，1992[13]王念春.啤酒廠自動化控制方案的設(shè)計與實現(xiàn)[J].測控自動化，[14]鄭岳傳.現(xiàn)代化啤酒廠設(shè)備的選擇[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2001,5：75-84

目錄第一章總論1.1設(shè)計的任務(wù)及要求························································································11.2設(shè)計依據(jù)和原那么····························································································1第二章廠址選擇及布置2.1廠址選擇··········································································································22.2各類建〔構(gòu)〕筑物的布置··············································································2第三章發(fā)酵車間工藝流程3.1工藝流程說明··································································································43.2發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程圖······················································································7第四章物料衡算根底數(shù)據(jù)··········································································································8100kg原料生產(chǎn)12oP淡色啤酒物料衡算·······················································8生產(chǎn)100L12o

P淡色啤酒物料衡算·······························································9年生產(chǎn)10萬噸12oP淺色啤酒物料衡算·······················································9第五章設(shè)備的設(shè)計與選型5.1發(fā)酵車間主要設(shè)備···························································································115.2設(shè)備選擇發(fā)酵過程采用微機控制系統(tǒng)進行分布式控制····································12過濾設(shè)備································································································125.2.33CIP系統(tǒng)································································································13酵母系統(tǒng)································································································13關(guān)于縮短傳統(tǒng)發(fā)酵周期的設(shè)備組合····················································13配備高濃稀釋設(shè)備················································································13第六章環(huán)境保護及綜合利用6.1環(huán)境保護執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)································································································14污染物及治理方法················································································146.2副產(chǎn)品的綜合利用···························································································14參考文獻··························································································································15第一章總論1.1設(shè)計的任務(wù)及要求設(shè)計題目：年產(chǎn)10萬噸啤酒工廠發(fā)酵車間設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：認(rèn)真完成年產(chǎn)十萬噸啤酒廠噸啤酒廠的根本設(shè)計工作，方案將廠址選在湘潭市西郊，本設(shè)計的重點是發(fā)酵車間。綜合考慮生產(chǎn)同環(huán)境保護，資源利用，經(jīng)濟、社會效益等各方面的因素，并針對設(shè)計說明任務(wù)書，力求計算縝密、合理、科學(xué)。認(rèn)真完成年產(chǎn)10萬噸啤酒工廠的設(shè)計。本設(shè)計主要包括啤酒廠的工藝局部、建筑局部和經(jīng)濟局部，并完成全廠平面圖、工藝流程圖、設(shè)備圖和主要車間的平面布置圖。1.2設(shè)計依據(jù)和原那么首先，工藝技術(shù)上要先進，考慮機械化、自動化操作，提高勞動生產(chǎn)率。采用已成熟的生產(chǎn)技術(shù)及適領(lǐng)先進的生產(chǎn)設(shè)備。其次，在設(shè)備原材料的選用上要以經(jīng)濟性味原那么，到達投資少本錢低的目的。最后，設(shè)計要因地制宜，考慮地區(qū)原材料來源及水、電供給等。同時設(shè)計要在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立完成。本設(shè)計在技術(shù)成熟的前提下盡量采用合理先進的生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備，在生產(chǎn)組織上力求提高勞動生產(chǎn)率，防止出現(xiàn)多余人員。但是，由于所取得的資料范圍以及個人設(shè)計水平有限，設(shè)計中不免有些許欠缺，還需大家提出珍貴建議。

第二章廠址選擇及廠區(qū)總平面設(shè)計2.1廠址選擇工業(yè)生產(chǎn)的布局，涉及到一個地區(qū)的長遠規(guī)劃。一個食品工廠的建設(shè)，對當(dāng)?shù)刭Y源、交通運輸、農(nóng)業(yè)開展都有密切關(guān)系。因此，食品工廠的選擇具有十分重要的意義。廠址選擇原那么：首先，廠址選擇，應(yīng)符合國家的方針政策；其次，廠址選擇，應(yīng)以生產(chǎn)條件方面考慮。根據(jù)我國具體情況，食品工廠一般傾向于設(shè)在原料產(chǎn)地附近的大中城市郊區(qū)，因此，本設(shè)計選在湘潭市西郊，這樣一方面有利于銷售，另一方面，又可獲得足夠數(shù)量和質(zhì)量新鮮的原料，還有利于加強工廠對農(nóng)村生產(chǎn)的指導(dǎo)和聯(lián)系，便于輔助材料和包裝材料的獲得，并減少運輸費用。所選廠址要有可靠的地質(zhì)條件，而且附近應(yīng)有良好的衛(wèi)生環(huán)境，沒有有害氣體、放射性源、粉塵和其他擴散性的污染源，特別是在上風(fēng)向地區(qū)的工礦企業(yè)。而且，廠址不應(yīng)選擇在受污染河流的下游。最后，廠址選擇應(yīng)從投資和經(jīng)濟效果考慮。所選廠址應(yīng)有較方便的運輸條件，有一定的供電條件，有充足的水源，而且水質(zhì)亦應(yīng)較好。2.2各類建〔構(gòu)〕筑物的布置建筑物布置應(yīng)嚴(yán)格符合食品衛(wèi)生要求和現(xiàn)行國家規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，尤其遵守?出口食品生產(chǎn)企業(yè)衛(wèi)生要求?、?食品生產(chǎn)加工企業(yè)必備條件?、?建筑設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)?中的有關(guān)條文。各有關(guān)建筑物應(yīng)相互銜接，并符合運輸線路及管線短捷、節(jié)約能源等原那么。生產(chǎn)區(qū)的相關(guān)車間及倉庫可組成聯(lián)合廠房，也可形成各自獨立的建筑物?！?〕生產(chǎn)車間的布置生產(chǎn)車間的布置應(yīng)按工藝生產(chǎn)過程的順序進行配置，生產(chǎn)線路盡可能做到徑直和短捷，但并不是要求所有生產(chǎn)車間都安排在一條直線上。如果這樣安排，當(dāng)生產(chǎn)車間較多時，勢必形成一長條，從而使倉庫、輔助車間的配置及車間管理等方面帶來困難和不便。為使生產(chǎn)車間的配置到達線性的目的，同時又不形成長條，可將建筑物設(shè)計成T形、L形或U形。車間生產(chǎn)線路一般分為水平和垂直兩種，此外也有多線生產(chǎn)的。但不管選擇何種布置形式，希望車間之間的距離是最小的，并符合衛(wèi)生要求?！?〕輔助車間及動力設(shè)施的布置鍋爐房應(yīng)盡可能布置在使用蒸汽較多的地方，這樣可以使管路縮短，減少壓力和熱能損耗。在其附近應(yīng)有燃料堆場，煤、灰場應(yīng)布置在鍋爐房的下風(fēng)向。煤場的周圍應(yīng)有消防通道及消防設(shè)施。污水處理站應(yīng)布置在廠區(qū)和生活區(qū)的下風(fēng)向，并保持一定的衛(wèi)生防護距離；同時應(yīng)利用標(biāo)高較低的地段，使污水盡量自流到污水處理站。污水排放口應(yīng)在取水的下游。污水處理站的污泥干化場地應(yīng)設(shè)在下風(fēng)向，并要考慮汽車運輸條件。壓縮空氣主要用于儀表動力、鼓風(fēng)、攪拌、清掃等。因此空壓站應(yīng)盡量布置在空氣較清潔的地段，并盡量靠近用氣部門?？諌赫纠鋮s水量和用電量都較大，故應(yīng)盡可能靠近循環(huán)冷水設(shè)施和變電所。由于空壓機工作時振動大，故應(yīng)考慮振動、噪聲對鄰近建筑物的影響。食品工廠生產(chǎn)中冷卻水用量較大，為節(jié)省開支，冷卻水盡可能到達循環(huán)使用。循環(huán)水冷卻構(gòu)筑物主要有冷卻噴水池、自然通風(fēng)冷卻塔及機械通風(fēng)冷卻塔幾種。在布置時，這些設(shè)施應(yīng)布置在通風(fēng)良好的開闊地帶，并盡量靠近使用車間；同時，其長軸應(yīng)垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向。為防止冬季產(chǎn)生結(jié)冰，這些設(shè)施應(yīng)位于主建〔構(gòu)〕筑物的冬季主導(dǎo)風(fēng)向的下側(cè)。水池類構(gòu)筑物應(yīng)注意有漏水的可能，應(yīng)與其他建筑物之間保持一定的防護距離。維修設(shè)施一般布置在廠區(qū)的邊緣和側(cè)風(fēng)向，并應(yīng)與其他生產(chǎn)區(qū)保持一定的距離。為保護維修設(shè)備及精密機床，應(yīng)防止火車、重型汽車等振動對它們的影響。倉庫的位置應(yīng)盡量靠近相應(yīng)的生產(chǎn)車間和輔助車間，并應(yīng)靠近運輸干線〔鐵路，河道，公路〕。應(yīng)根據(jù)貯存原料的不同，選定符合防火平安所要求的間距與結(jié)構(gòu)。行政管理部門包括工廠各部門的管理機構(gòu)、公共會議室、食堂、保健站、托兒所、單身宿舍、中心試驗室、車庫、傳達室等，一般布置在生產(chǎn)區(qū)的邊緣或廠外，最好位于工廠的上風(fēng)向位置，通稱廠前區(qū)。

第三章發(fā)酵車間工藝流程本設(shè)計發(fā)酵車間采用露天錐形發(fā)酵罐一罐法的發(fā)酵工藝與設(shè)備，進行低溫發(fā)酵高溫后熟工藝。3.1工藝流程說明〔1〕獲得適宜的酵母細胞。純種培養(yǎng)要選用經(jīng)時間證明合格可靠的酵母細胞。酵母細胞的別離在高泡階段完成.單個酵母細胞在8～10攝氏度進行繁殖培養(yǎng)，這一溫度與主酵溫度相吻合。用波長410mm、強度0.2W/m2的熒光燈對酵母懸浮液均勻光照數(shù)小時。在顯微鏡下追蹤觀察酵母細胞不同生長階段的生長情況，由此挑選酵母細胞。借助無菌過濾紙條吸取最健壯的酵母菌落，并把它置于5ml無菌麥汁中。假設(shè)酵母不立即使用，那么大多將酵母細胞保存在0～5℃的麥汁瓊脂〔固體培養(yǎng)基〕的斜面培養(yǎng)基上，以防干涸。斜面培養(yǎng)基可保存6～9個月。接種溫度控制在5～8℃〔2〕實驗室擴培。實驗室擴培要利用裝滿5ml的容器，酵母菌落放于容器中。酵母繁殖分屢次進行；把處于高泡階段的培養(yǎng)液倒入大約10倍的容器中。〔3〕車間酵母擴培。車間繼續(xù)進行的酵母擴培的方式有：在酵母擴培設(shè)備中進行；在開放式的擴培容器中進行。以下幾點對酵母純種培養(yǎng)很重要：進入增殖罐以前，一切工作都必須在無菌條件下進行。否那么以后根本無法去除這些污染微生物，因為它們的生存條件和酵母一樣；強烈通入無菌空氣是酵母迅速生長的前提，這樣可培養(yǎng)出健壯且發(fā)酵力強的酵母；在20～25℃時，酵母繁殖速度要比低溫時快。但酵母培養(yǎng)溫度要逐步下降到車間溫度，以便在生產(chǎn)中到達完全的發(fā)酵能力；純種培養(yǎng)要使用打出麥汁，其中酒花苦味物質(zhì)有抑制雜菌污染的作用。擴培的注意點：a.車間擴培時，酵母種液量與添加麥汁量之比不要超過1:3或1:4。b.擴培溫度應(yīng)與發(fā)酵溫度相適應(yīng)?！?〕發(fā)酵和后熟均在錐罐中進行。快速進入發(fā)酵的前提是：先給麥汁通幾小時的氧氣。這時氧氣的參加不會損害麥汁，因為酵母很快會消耗掉氧氣，并很快轉(zhuǎn)入發(fā)酵過程。從發(fā)酵開始到啤酒罐裝，都要防止氧氣侵入。啤酒必須在盡可能短的時間內(nèi)發(fā)酵和成熟，這樣，設(shè)備利用更經(jīng)濟。發(fā)酵，后熟，貯藏所需的總時間大多不超過17～20天。因為在這段時間內(nèi)無法用肉眼觀察到啤酒。特別要重視以下幾點：a.最重要的是麥汁中的氮源供給。氮源在糖化時已調(diào)節(jié)好了。原那么上要注意的是：麥汁中的游離氨基氮含量，最低要求為230mg/L，只有這樣，才能確保酵母營養(yǎng).游離氨基氮含量不低于200mg/L麥汁。對于添加輔料的麥汁，其游離氨基氮最低值為：150mg/L麥汁。b.麥汁通過和酵母添加是重要的因素。這兩個因素對于劇烈快速起發(fā)酵影響很大。酵母添加量為每100L熱麥汁添加。c.酵母對驟然的溫度改變很敏感。驟然冷卻，對發(fā)酵和酵母細胞增殖損害很大。在酵母添加時和對數(shù)生長階段，要防止強烈的冷卻。在酵母追加時，應(yīng)使溫度保持一致?！?〕雙乙酰的分解是啤酒成熟狀態(tài)的標(biāo)志。要通過完善的雙乙酰分解，使雙乙酰和其它生青物質(zhì)消失。在后熟階段結(jié)束后，雙乙?？偤繎?yīng)在以下，在貯酒過程中，雙乙酰仍在進行少量的分解。啤酒中的雙乙酰含量應(yīng)在以下?！?〕沉降的酵母須從罐中別離出去。超過容許量，酵母就會發(fā)生自溶，由此會損害啤酒質(zhì)量?！?〕后熟完畢，為使啤酒膠體穩(wěn)定性好，要使啤酒降溫至-1℃～2℃，并在此溫度下至少貯藏7d。假設(shè)貯酒時間較短，貯酒溫度較高，那么所需的穩(wěn)定化處理程度就較強。只進行快速降溫是不行的。發(fā)酵和后熟按“一罐法工藝〞進行；一罐法工藝有以下優(yōu)點：清洗消耗少，因只有一個容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時CO2損失少；酒損少，因沒有了管道中殘酒的損失；所需的工作時間少，因不用倒罐；節(jié)約能源，沒有氧侵入的危險。從經(jīng)濟角度和環(huán)境保護角度出發(fā)，必須回收CO2，只有在高溫后熟工藝中和較低壓力下才需要CO2〔碳酸化處理〕。每個罐子根本上都需要冷卻裝置。

〔8〕錐形罐主酵酵母回收。錐形罐是從錐底排出酵母，然后才開始下酒，在很短時間內(nèi)，屢次回收酵母。酵母回收不應(yīng)過遲，特別是上面發(fā)酵酵母對CO2的積累很敏感?；厥盏慕湍噶看蠹s是酵母添加量的三倍原那么上講，酵母應(yīng)盡可能迅速的重新添加時候。為激活膠木生命過程，酵母中不應(yīng)有CO2，并應(yīng)通入2～3h的空氣。這樣酵母便可重新添加。洗滌和過篩會降低酵母活性，也帶來了微生物感染的危險。因此要盡可能放棄酵母洗滌和過篩。假設(shè)酵母僅保存2～6h可不用冷卻。但酵母保存時間越長，那么冷卻就越重要，因為酵母的新陳代謝在不斷進行。在糖化車間停止生產(chǎn)期間，酵母也應(yīng)在含有剩余浸出物的啤酒中或麥汁中于0℃保存。假設(shè)要將酵母長期保存，那么必須將酵母壓縮，并低溫貯存。假設(shè)在酵母貯存之后將酵母重新參加麥汁中，那么酵母會發(fā)生排泄，即在主發(fā)酵的前1～2h，酵母會別離出氨基酸，核苷酸以及有重要價值的物質(zhì)，這些物質(zhì)會影響到啤酒香味。本設(shè)計廢酵母回收用于制備酵母抽提物。酵母抽提物作為天然調(diào)味料的一大體系，含有多種氨基酸、核苷酸、肽類化合物，維生素及微量元素等，營養(yǎng)豐富，滋味鮮美，肉香味濃郁而持久，及調(diào)味于營養(yǎng)兩大功能為一體，是味精及植物蛋白所無法比較的。酵母枯燥酵母抽提物的生產(chǎn)工藝流程如下：〔9〕啤酒過濾。過濾是一種別離過程，通過過濾將啤酒中仍然存在的酵母細胞和其它渾濁物從啤酒中別離出去。不然這些物質(zhì)會在以后的時間內(nèi)從啤酒中析出，導(dǎo)致啤酒渾濁。過濾的目的是使啤酒能夠保存，至少應(yīng)使啤酒在最低保存期限內(nèi)不出現(xiàn)外觀變化，以保證啤酒外觀的完美性?！?0〕緩沖罐〔清酒罐〕過濾后的啤酒被泵入清酒罐并在清酒罐中最多貯藏3d。清酒罐是過濾機和灌裝機之間的緩沖容器。清酒罐采用直立的鎳鉻鋼罐，里面沒有任何部件。

〔11〕CO2回收CO2回收的工藝過程如下：回收時，CO2先經(jīng)過泡沫捕集器，將夾帶的泡沫除去。CO2排出發(fā)酵罐時的壓力，再流經(jīng)水洗滌塔和活性炭吸附柱等凈化設(shè)備造成損失后，須能輸送至CO2壓縮機。否那么，要開啟CO2貯氣囊的升壓壓縮機，使壓力到達要求值。CO2升壓后進入水洗塔，水洗塔內(nèi)裝有陶瓷床，水從塔頂流下，經(jīng)過陶瓷床，CO2自塔底對流而上，能將混入CO2中的水溶性有機雜質(zhì)洗去。經(jīng)洗滌后的CO2進入裝有活性炭的凈化柱，用以吸附CO2所含的不溶性揮發(fā)性的有機雜質(zhì)，活性炭應(yīng)定期用熱空氣〔200℃或175℃〕過熱蒸汽再生。凈化的CO2進入二級壓縮機，在～下進行壓縮，壓縮后，溫度可到達135～180℃。壓縮后為CO2和水蒸汽的混合氣體，用一殼管式冷卻器冷卻，降溫至5℃，除去大局部水氣。然后進入枯燥塔在低溫下去濕，枯燥塔內(nèi)裝有經(jīng)活化的氧化鋁枯燥劑，此枯燥劑也須定期〔24小時〕用熱空氣或蒸汽活化。最后經(jīng)氨壓縮機壓縮并冷卻液化后得到液態(tài)CO2CO2在啤酒生產(chǎn)上的做如下應(yīng)用：〔1〕利用CO2對罐酒機背壓，降低瓶頸空氣含量〔2〕用CO2對清酒罐背壓，控制清酒的氧含量﹤〔3〕改良過濾操作，以CO2頂出水或酒，減少酒頭、酒尾。〔4〕罐裝前先以CO2頂出管內(nèi)余留水〔5〕發(fā)酵用CO2洗滌，除去生酒氣味，后期補充CO23.2發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程圖：

第四章物料衡算4.1根底數(shù)據(jù)所用物料根底數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)上述根底數(shù)據(jù)，首先進行100公斤原料生產(chǎn)12oP淡色啤酒的物料計算，然后進行100升12oP淡色啤酒的物料衡算，最后作100000噸4.2100kg原料生產(chǎn)12oP淡色啤酒物料衡算〔1〕熱麥汁量麥芽收率：〔0.79+0.76〕/2×〔100-6〕/100=72.85%大米收率：0.92×〔100-13〕/100=80.04%混合原料收得率：[0.7×72.85%×〔1-0.1%〕+0.3×80.04%]98.5%=73.83%又上述可知100公斤混合原料可得12oP麥汁量〔麥汁在20℃時相對密度為〕為：73.83×100/12=〔含體積為：587L而100℃熱麥汁20℃時的麥汁體積增加倍，故100℃〔2〕添加酒花量：〔kg〕〔3〕冷麥汁量為：610.55×〔〕=〔4〕發(fā)酵成品液量為：576.97×〔〕=〔5〕清酒量為：565.43×〔〕=〔6〕成品啤酒量為：556.95×〔〕=〔7〕瓶蓋：548.6/0.64×1.001=858〔個〕〔8〕瓶數(shù)：548.6/0.64×1.005=862〔個〕〔9〕商標(biāo)：548.6×0.64×1.001=858〔張〕4.3生產(chǎn)100L12o

P淡色啤酒物料衡算〔1〕生產(chǎn)100L酒耗混合原料為：100×〔〕=〔2〕麥芽耗用量：18.23×70%=〔3〕大米耗用量：18.23×30%=〔4〕酒花用量：對淡色啤酒，加酒花量為0.1%所以酒花用量：610.55×100×0.1%/548.6=〔5〕熱麥汁量為：610.55×100/548.6=〔6〕冷麥汁量為：576.97×100/548.6=〔7〕發(fā)酵液量為：565.43×100/548.6=〔8〕過濾酒量：556.95×100/548.6=〔9〕干酵母量：生產(chǎn)100L啤酒可得2kg濕酵母泥，其中50%作為再接種，另一般作商品酵母用，即1kg，濕酵母泥含水分為85%。那么酵母泥含固形物為：1×〔100-85〕〔kg〕，那么含7%水分的干酵母量為：0.15×100/〔100-7〕〔kg〕〔10〕CO2量：設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為55%，12oP冷麥汁浸出物量為〔以麥芽糖計〕：可發(fā)酵的浸出物量為：〔kg〕.麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反響式為：C12H22O11+H2O→2C6H12O62C6H12O3→4C2H5OH+CO2+56千卡由反響式可計算出發(fā)酵生成的CO2為：〔kg〕設(shè)12oP啤酒含CO2量為0.4%，百升酒中含CO2量折合發(fā)酵液所產(chǎn)CO2質(zhì)量為：㎏故釋放出CO2量為：－〔kg〕〔11〕空瓶需用量：〔〕×1.005=157個〔12〕瓶蓋需用量：100/0.64×1.001=156個〔13〕商標(biāo)需用量也應(yīng)為156張4.4年生產(chǎn)10萬噸12oP淺色啤酒物料衡算〔1〕年實際生產(chǎn)成品啤酒：100000/1.012=98814〔M3〕〔2〕清酒產(chǎn)量：98814/〔〕〔M3〕〔3〕發(fā)酵液總量：100318/〔〕〔M3〕〔4〕冷麥汁量：〔〕〔M3〕〔5〕煮沸后熱麥汁量：〔〕〔M3〕20℃麥汁體積：〔M312oP麥汁質(zhì)量為〔℃〕：105743.8×1.048=110.8×106〔kg〕〔6〕混合原料量：110.8×106×12%/73.83%=18×106〔kg〕〔7〕麥芽耗用量：18×106×0.7=12.6×106〔kg〕大米耗用量：〔〕×106=5.4×106〔kg〕〔8〕酒花耗用量：109973.55×103×0.1%=1.1×106〔kg〕〔9〕每年產(chǎn)干酵母量：100000/1.012×103/100×0.16=1.58×10〔10〕每年產(chǎn)CO2量：100000/1.012×103/100×3.32=3.281×10〔11〕每年瓶用量：80%為640ML瓶裝啤酒，20%為500ML瓶裝啤酒640ML瓶量〔全年〕〔100000×103/1.012×80%〕/0.64×1.005=1.24×108〔個〕500ML瓶量〔全年〕〔100000×103/1.012×15%〕/0.5×1.005=2.98×107〔個〕〔12〕A：640ML瓶蓋用量〔全年〕：100000×80%/1.012×103/0.64×1.001=5.18×107〔個〕B：500ML瓶蓋用量〔全年〕：100000×20%/1.012×103/0.5×1.001=3.95×107〔個〕〔13〕商標(biāo)用量〔全年〕：〔〕×107=9.13×107〔套〕年產(chǎn)量10萬噸啤酒酒廠物料衡算如下表所示：表4.2年產(chǎn)量10萬噸啤酒酒廠物料衡算物料名稱單位100公斤原料100升全年量混合原料Kg1001.26×107麥芽Kg701.26×107大米Kg305.4×107酒花Kg1.1×106煮沸前的熱麥汁L5871.14×108煮沸后的熱麥汁L1.099×108冷麥汁L1.04×108發(fā)酵液L1.02×108過濾酒L1×108成品酒L1009.9×107商標(biāo)套8581569.13×107CO2Kg3.281×106瓶數(shù)個86215715.4×107瓶蓋數(shù)個8581569.13×107

第五章設(shè)備的設(shè)計與選型5.1發(fā)酵車間主要設(shè)備發(fā)酵車間主要設(shè)備如表。表發(fā)酵車間主要設(shè)備設(shè)備名稱規(guī)格處理物料量臺數(shù)酵母洗滌槽V有效2發(fā)酵罐錐形，不銹鋼，最高工作壓力是/cm2，套內(nèi)為4～35℃，套內(nèi)為-4～-5V總=300m10處理罐錐形，不銹鋼，最高工作壓力是/cm2，套內(nèi)為4～35℃，套內(nèi)為-4～-51發(fā)酵醪泵80r～60A，H=30m，Q=45m3輸送泵FM=65～40～3/h～酵母離心機Q=20m31膠木培養(yǎng)罐150L1一級擴大罐3/臺1二級擴大罐24m3/1酵母種子貯存罐V有效=2m夾套保溫1冰水箱V有效=90m1啤酒過濾機棉式過濾機Φ5000×20塊板框過濾機〔J〕194塊棉餅32879L/h1貯酒罐V有效=30m11清酒罐D(zhuǎn)=4000mmH==2960mmV總=100m100m35.2設(shè)備選擇發(fā)酵過程采用微機控制系統(tǒng)進行分布式控制采用先進的計算機控制技術(shù)與多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加先進控制算法對生產(chǎn)工序進行自動控制，在這種控制方式中，下位機網(wǎng)絡(luò)中控制單元一般采用PLC，其可靠性非常高(一般可連續(xù)可靠工作20年)，性能穩(wěn)定，上位機網(wǎng)絡(luò)可兼容多種通訊協(xié)議(例TCP/IP協(xié)議)，且上位機實時數(shù)據(jù)庫支持ODBC數(shù)據(jù)訪問，便于下一步與管理網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)，有效克服了PC機+數(shù)據(jù)采集卡控制方式的缺點。按照工藝參數(shù)與流程要求，對物料粉碎系統(tǒng)(大米與麥芽)、糖化系統(tǒng)(糊化、糖化、過濾、煮沸、沉淀)、薄板冷卻系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、洗滌(CIP)系統(tǒng)、發(fā)酵罐發(fā)酵系統(tǒng)、酵母擴培系統(tǒng)等工藝過程中的各種泵、攪拌電機、電動或氣動閥門等開關(guān)量和溫度、壓力、液位、流量、濁度、電導(dǎo)率等模擬量進行監(jiān)測控制，能記錄完整的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)，在電子模擬屏(與傳統(tǒng)模擬屏相比有很多優(yōu)點)或計算機屏幕上顯示工藝流程中各閥門、電機的運行狀況，同時對各種超、欠壓、溫度超限、閥門故障、液位超限進行聲光報警。并且設(shè)有“自動〞和“手動〞兩種狀態(tài)。即當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)故障或要對工藝進行人工干預(yù)時，可將開關(guān)轉(zhuǎn)換到“手動〞狀態(tài)。對各種執(zhí)行機構(gòu)進行手動操作，這樣技術(shù)人員可以設(shè)定新的參數(shù)，操作人員可以在現(xiàn)場處理緊急問題．從而到達了理想的效果。過濾設(shè)備〔1〕全自動啤酒過濾組合采用以德國Schenk公司為代表，啤酒過濾系統(tǒng)為啤酒過濾世界頂尖技術(shù)的典范?！?〕關(guān)于硅藻土調(diào)漿站很多廠家采用簡易的調(diào)漿系統(tǒng)敞口粗土罐、細土罐，手動操作，并安裝在硅機旁。這樣對過濾間環(huán)境衛(wèi)生和操作者的身體健康，及啤酒中氧的增加都非常不利。有研究說明，人體過量吸收硅藻土，會致癌。對于舊的過濾系統(tǒng)進行改造，建立新的硅藻土調(diào)漿站，采用密閉式帶CO2保護層，自動倒土和混合調(diào)漿系統(tǒng)，可防止以上不良現(xiàn)象產(chǎn)生?！?〕關(guān)于送酒管路，輸送包裝的酒管安裝CO2充填系統(tǒng)。即在灌裝前用CO2頂出管路、酒機中的水，讓系統(tǒng)保持穩(wěn)定的壓力,然后再送酒，灌裝結(jié)束前用CO2頂出管路中酒至灌裝結(jié)束。〔4〕采用CO2洗滌的先進工藝，有效提高了啤酒質(zhì)量．5.2.33CIP系統(tǒng)系統(tǒng)采用一次性酸堿洗滌，通過流量計、泵、濃度檢測加上程序控制，使洗滌濃度恒定，減少洗滌時間，加強了洗滌效果，節(jié)約了酸堿用量。與循環(huán)式CIP相比可節(jié)約2%的酸堿量。其流程為:酵母系統(tǒng)酵母擴培可采用全自動控制系統(tǒng)注意,擴培系統(tǒng)充氧應(yīng)有定時、定量自控裝置，使用的壓縮空氣，必須安裝無菌過濾器(可定期殺菌)。酵母添加系統(tǒng)采用可計數(shù)的檢測系統(tǒng)。關(guān)于縮短傳統(tǒng)發(fā)酵周期的設(shè)備組合一般來說，多數(shù)的淡爽型啤酒發(fā)酵周期在25d左右?？刹捎靡韵铝鞒炭s短一周左右。發(fā)酵罐→過冷卻器→離心機→發(fā)酵罐。主酵結(jié)束降至5℃左右回收酵母，然后通過過冷卻器，冷卻至-1℃，離心轉(zhuǎn)入另一發(fā)酵罐貯存。這樣可減少由5℃降至-1℃所需的約3d時間。通過離心機除去大量冷凝固物和多余的酵母，可使低溫貯酒期減少3～配備高濃稀釋設(shè)備采用過濾后稀釋，增加了啤酒的產(chǎn)量，提高了設(shè)備利用率，解決了設(shè)備能力與淡旺季銷售量之間的矛盾，躲避了投資風(fēng)險。

第六章環(huán)境保護及綜合利用6.1環(huán)境保護廠區(qū)周圍沒有對啤酒生產(chǎn)環(huán)境造成影響的工廠和企業(yè)，啤酒生產(chǎn)過程中也不對周圍的環(huán)境功造成污染。啤酒生產(chǎn)中影響環(huán)境的主要污染物是煙囪排放的煙氣和爐渣，碎玻璃等廢渣及生產(chǎn)中排放的局部污水。6執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)采用GB8978-96?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?中的第二類污染物最高允許排放標(biāo)準(zhǔn)，PH6-9,SS為200mg/L,BOD60mg/L,COD150mg/L煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)選用GB13271-91?鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)?，煙塵允許排放濃度為250mg/m2。噪聲標(biāo)準(zhǔn)采用GB13348-90?工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)?，晝間60Leg[Db(A)],夜間50Leg[Db(A)]。6污染物及治理方法1.廢水：啤酒廠的水污染物主要來自糖化，發(fā)酵車間洗罐、沖罐和發(fā)酵母液及洗瓶機的排水，其中廢酵母排放量雖小，但其COD濃度高達5-15×104mg/L2.廢渣：酵母經(jīng)枯燥后，可作為飼料出售，酒精可出售給飼養(yǎng)場，作為優(yōu)質(zhì)飼料。這些廢渣的回收，不僅減少了環(huán)境污染，而且變廢為保，增加企業(yè)的收入。煤渣可全部用于磚廠制磚用，因此爐渣不會造成污染3.廢氣：啤酒征稅中產(chǎn)生的二氧化碳，通過二氧化碳回收站回收近80%以上，不會影響大氣環(huán)境。而影響大氣污染源是來自鍋爐排放的煙氣，本設(shè)計鍋爐排放煙氣塵后的煙氣中污染物濃度均能到達排放要求。4.噪聲：本設(shè)計的粉碎機風(fēng)機易產(chǎn)生交大的噪音，要采取噪音防治，可