啤酒设计说明书

长春大学设计说明书2010/11150000吨/年啤酒工厂设计摘要: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。啤酒的主要原料是大麦，大米，玉米等。而中国是一个粮食大国，它为啤酒厂的建立提供了良好的原料来源。本设计中把产品定位为市场比较普遍的淡色啤酒，年产量5万吨。根据设计任务书，设计生产工艺流程并进行工艺计算并对重点设备和能量消耗进行计算。产品的广阔市场为工厂的生存和发展提供了良好的保证。关键词：啤酒原料设计工艺计算设备选型长春大学设计说明书2010/11250000TONSPERYEARBEERFACTORYDESIGNAbstract：Thebeernotonlyisonekindoffooddrink,alsoisonekindofconnotationrichculturalitem.Drinkswinenotonlyisonekindofeatingbehavior,alsoisonekindofculturalhumanrelationsactivity.Thebeernotonlyrepresentstheproductiveforcesandthemicroorganismscienceandtechnologyasfooddrinkproduct.Drinkswinetomovealsoistheworldvariousnationalitiesuniquetraditionalcultureimportantconstituent.Thebeeralthoughisnotthehumansurvivalessentialitem,buthasthefunctioninthesociallifewhichisunabletosubstitute.Now,thebeeroutputfermentsinbrewbeertheproductioninourcountrytheoutputtobehighest,hassurpassed30milliontonstobeonlyinferiorinUS.Thebeermainrawmaterialisthebarley,therice,thecornandsoon.Chinaisagraingreatnation,ithasprovidedthegoodrawmaterialoriginforthebreweryestablishment.InthisdesignproductlocalizationformarketquiteuniversalPaleBeers,annualoutput50,000tons.Theproductbroadmarkethasprovidedthegoodguaranteeforthefactorysurvivalandthedevelopment.Keywords：beerrawmaterialdesign长春大学设计说明书2010/113目录中文摘要……………………………………………………………………英文摘要………………………………………………………………………………目录…………………………………………………………………………第一章绪论…………………………………………………………………………第一节设计的任务要求第二节设计的现实意义第二章厂址的选择………………………………………………………第三章啤酒厂总平面设计…………………………………………………………第一节啤酒厂组成第二节占地面积估算第四章产品方案确定………………………………………………………………第一节产品方案制定依据第二节产品方案论证第五章啤酒生产工艺流程…………………………………………………………第六章物料衡算…………………………………………………………第一节数据准备第二节各类产品衡算第七章各类产品生产设备选择……………………………………………………第八章三废处理方案………………………………………………………第一节废水和节水技术第二节废气处理第三节垃圾处理参考文献……………………………………………………………致谢…………………………………………………………………长春大学设计说明书2010/114绪论第一节设计的任务要求本设计是年产量为5万吨的10°淡色啤酒的啤酒厂，重点是产品的物料衡算，热量衡算，同时工艺流程及设备选型等设计。本设计的重点车间为糖化车间，重点设备为糖化，煮沸，发酵设备。第二节设计的现实意义啤酒含有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。第二章厂址的选择初步选择长春近郊作为啤酒厂的厂址。这样，原料购买运输不成问题，产品又能及时的销往各中心城市，交通较为方便，是较为理想的选择。第三章啤酒厂总平面设计第一节啤酒厂的组成啤酒厂一般是由生产车间、辅助车间、动力设施、给水、排水设施，全厂性设施第二节占地面积的估算估算该啤酒厂占地面积为12000-15000m2。长春大学设计说明书2010/115第四章产品方案的确定产品品种：10度淡色啤酒产品产量：年产五万吨产品产期：11，12月为生产淡季。其它月份为旺季。淡季每天糖化5次，旺季每天糖化8次。第五章啤酒工艺流程啤酒工艺流程酒花↘酵母↘原料粉碎糖化过滤煮沸冷却发酵滤酒验瓶杀菌贴标喷码装箱入库一．酿造啤酒的原料酿造啤酒的主要原料是大麦，水，酵母，酒花及辅料。二．麦芽的制备三．麦汁的制备四．啤酒的发酵第六章50000t/年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（麦芽、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），每次糖化量等。第一节数据准备一．糖化车间工艺流程示意图麦芽,大米粉碎糊化糖化过滤薄板冷却器回旋沉淀槽麦汁煮沸锅酒花渣分离器长春大学设计说明书2010/116啤酒厂糖化车间工程流程示意图二．工艺技术指标及基础数据根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、工艺指标及生产过程的损失等数据如表1所示。表1啤酒生产基础数据项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）定额指标无水麦芽浸出率75原料配比麦芽75大米25无水大米浸出率92啤酒损失率（对热麦汁）冷却损失7.5发酵损失1.6原料利用率98.5装瓶随时2.0麦芽水分6过滤损失1.5大米水分13总损失12.6根据表1的基础数据，首先进行100kg原料生产10°淡色啤酒的物料计算，然后进行100L10°淡色啤酒的物料衡算，最后进行50000t/年啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。第二节物料衡算一．100kg原料（75%麦芽，25%大米）生产10°淡色啤酒的物料衡算(1)热麦汁计算根据表1可得到原料收得率分别为：麦芽收率为：0.75×(100-6)÷100=70.75%大米收率为：0.92×(100-13)÷100=80.04%长春大学设计说明书2010/117混合原料收得率为：（0.75×70.50%+0.25×80.04%）×98.5%=71.79%由上述可得100kg混合料原料可制得的10°热麦汁量为：71.19÷10%=717.9(kg)查资料知10°麦汁在20℃时的相对密度为1.084kg/l，而100℃热麦汁相对密度为1.024，故热麦汁（100℃）体积为：717.9/1.042=689(L)（2）冷麦汁量为：689×(1-0.075)=637.325(L)（3）发酵液量为：637.325×(1-0.016)=627.13(L)（4）过滤酒量为：627.13×(1-0.015)=617.72(L)（5）成品啤酒量为：617.72×(1-0.02)=605.37(L)二．生产100L10°淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10°淡色成品啤酒605.37L，故可得以下结果：（1）生产100L10°淡色啤酒需耗混合原料量为：（100/605.37）×100=16.52(kg)（2）麦芽耗用量为：16.52×75%=12.39(kg)（3）大米耗用量为：16.29-12.39=4.13(kg)（4）酒花耗用量：目前国内苦味较淡的啤酒普遍受欢迎特别是深受年轻人的喜爱。所以对浅色啤酒热麦汁中加入的酒花量为0.13%即每100升热麦汁添加0.13kg，故为：（689/605.37）×100×0.13%=0.148(kg)（5）热麦汁量为：（689/605.37）×100=113.81(L)（6）冷麦汁量为：（637.33/605.37）×100=105.28(L)（7）湿糖化糟量设湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为：[12.39×(1-0.06)×(1-0.75)]/(1-0.8)=14.56(kg)长春大学设计说明书2010/1180.06是麦芽水分含量，0.75是无水麦芽浸出率。湿大米糟量为：[4.13×(1-0.13)×(1-0.92)]/(1-0.8)=1.44(kg)0.13为大米水分，0.92是大米无水浸出率。故湿糖化糟量为：14.56+1.44=16(kg)（8）酒花糟量设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：[0.148×(1-0.4)]/(1-0.8)=0.44(kg)（9）酵母量（以商品干酵母计）生产100升啤酒可得2kg湿酵母泥，其中一半做生产接种用，一半做商品酵母用，即为1公斤。湿酵母泥水分85%酵母含固形物=1×（1-85%）=0.15（kg）则含水分7%的商品干酵母量为：0.15/(1-7%）=0.16（kg）（10）二氧化碳量10度的冷麦汁105.28L浸出物为：10%×105.28=10.528（kg）设麦汁的真正发酵度为55%，则可发酵的浸出物为：10.53×55%=5.79（kg）设麦芽汁中浸出物均为麦芽糖构成，根据麦芽糖发酵的化学反应式可得到：二氧化碳的生成量为：5.79×（4×44）/342=2.98（kg）44为CO2分子量342为麦芽糖的分子量设10度啤酒的CO2的含量为0.4%则105.28×0.004=0.42（kg）则释放的CO2量为2.98-0.42=2.56（kg）长春大学设计说明书2010/1191立方米的二氧化碳在20℃常压下重1.832kg故释放的二氧化碳的容积为：2.56/1.832=1397.48（L）(11)发酵液量为：100×627.13/605.37=103.59(L)(12)过滤酒量为：100×617.72/605.37=102.04(L)(13)成品啤酒量为:102.04×(1-0.02)=100(L)(14)空瓶需要量（100/0.64）×1.005=157.03（个）0.64为每瓶啤酒的容积为640ml(15)瓶盖需要量（100/0.64）×1.01=157.81（个）(16)标签需要量（100/0.64）×1.001=156.41（张）三．生产50000t/年,每次糖化的物料衡算设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化5次，11,12月为淡季.每年总糖化次数304×8+61×5=2717(次)(1)每次糖化的原料量为:混合原料:(50000000/2717)×(100/605.37)=3040(kg)605.37为100kg原料可生产出成品啤酒的量大麦:3040×0.75=2280(kg)大米:3