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1、54 / 61摘 要本设计是年产五万吨8P的啤酒厂设计，此啤酒的酿造方法采用75%的麦芽，25%的大米，经过糊化，糖化，煮沸，过滤，冷却，发酵而成.发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐，发酵周期是14天.本设计内容主要包括物料衡算，热量衡算，冷耗衡算和设备选型的计算及重点设备选型及计算.本次设计还进行了“三废”处理和副产物综合利用的设计.糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面发酵法.本设计的图纸主要包括糖化和发酵车间的流程图，重点车间的平面图和立面图及重点设备的装配图(发酵罐).本论文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分原料的糊化、糖化、麦汁过滤、煮沸、发酵、啤酒过滤进行了研究.在核心设备上选用国际
2、先进装置，在提高啤酒质量、降低生产成本方面相对现实的生产工艺具有较大优势.关键词：啤酒；糖化；发酵；发酵罐AbstractThis design subject is annual output 1000,000 tons, 8P brewery.This beer picks 75% malt, 25% rice, the raw material processed the dextrinize, saccharification, filters, boils, cooling, and one set fermentation process.The fermentation equi
3、pment is the bottom of the cone and cylinder body fermenter, the fermentation cycle is 14 days.This design mainly includes, the calculation of mass balance, thermal consumption balance, coldly consumption balance, and the equipment selection as well as the key equipment computation.This design also
4、conducted the “three wastes” - product processing and comprehensive utilization.The double-mash steeping saccharifying method and the bottom fermentation was adopted. The drawing of this design include the flow chart of the saccharification and fermentation workshops, the ichnography and elevation d
5、rawing of major workshop, the assembly drawing of major equipment(mash kettle，rice-cooker，wort kettle， fermentor).The key points of technical design- gelatinization, saccharification , wort filtration, boiling，fermentation and beer filtration were studied in this paper.The keyequipment manufactured
6、by some advanced international companies was used，So it is helpful to improve the beer quality and reduce the manufacture costThe effluent treatment and CO2 recovery plan of this brewery were formulated in the design.Key words：beer；saccharification；fermentation；fermentor目 录 摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1
7、 设计选题的目的11.2 设计工作的意义11.3 中国啤酒产业的发展趋势11.4 课题研究内容及方法21.4.1 设计依据21.4.2 设计范围21.4.3 指导思想21.5 厂址的选择31.6 工艺选择31.7 设备的选择3第2章 啤酒工艺选择与论证42.1 啤酒原料42.1.1 酿造用水42.1.2 麦芽42.1.3 酒花42.1.4 辅料42.1.5 酵母42.2 麦汁制备52.2.1 麦芽及辅料的粉碎理论52.2.2 麦芽的粉碎52.2.3 辅料的粉碎52.2.4 糖化工艺的选择与论证52.3 麦汁过滤82.3.1 麦汁过滤的基本要求及技术指标82.3.2 麦汁过滤方法及影响因素82.
8、4 麦汁煮沸92.4.1 麦汁煮沸设备选择及优缺点92.4.2 麦汁煮沸工艺102.5 麦汁后处理102.5.1 热凝固物及冷凝固物的分离102.5.2 麦汁的冷却102.5.3 麦汁的充氧112.6 啤酒发酵112.6.1 啤酒发酵方法的选择112.6.2 一罐法发酵工艺的论证112.6.3 酵母的添加与回收122.6.4 发酵设备的降温控制122.7 啤酒过滤122.7.1 啤酒过滤理论122.7.2 啤酒过滤方式的选择与论证132.8 啤酒的包装13第3章 物料衡算143.1 物料衡算的意义143.1.1 物料衡算基础数据143.1.2 以100kg原料为基准143.1.3 以100L啤
9、酒为基准15第4章 耗热量的计算194.1 糖化用水194.2 糊化过程耗热量Q2194.2.1 糊化锅内米醪由18加热至100耗热Q21194.2.2 煮沸过程蒸汽带出热量Q22194.2.3 糊化过程热损失Q23204.3 合醪前糖化锅需供热Q3204.3.1 糊化锅内醪液由18加热至55耗热Q31204.3.2 合醪前热损失Q32204.4 计算合醪后醪液温度t0204.5 合醪后总共需供热Q4204.5.1 合醪后至糖化结束所需热量Q41214.5.2 合醪后至糖化结束时热损失Q42214.6 整个糖化过程需供热Q1214.7 糖化一次耗用蒸汽量m214.8 过滤时洗糟水耗热量Q521
10、4.9 麦汁煮沸过程耗热量Q6214.9.1 麦汁升温至沸点耗热量Q61214.9.2 煮沸过程蒸发耗热量Q62224.9.3. 热损失Q63224.10 糖化一次总耗热量Q总224.11 糖化一次总耗用蒸汽量m224.12 糖化过程每小时最大蒸汽耗量224.13 蒸汽单耗22第5章 耗冷量的计算245.1 麦汁冷却耗冷量Q1245.2 制取冷冻水耗冷量Q1245.3 发酵耗冷量Q2245.3.1 发酵期间发酵放热Q2245.3.2 发酵后期发酵液降温耗冷Q2245.3.3 发酵总耗冷量Q2255.3.4 每酵用冷媒耗量Q0255.4 酵母培养耗冷量Q3255.5 酵母洗涤用的冷无菌水冷却耗冷
11、量Q4255.6 发酵车间工艺耗冷量Qt255.7 非工艺耗冷量Qnt255.7.1 露天锥形罐冷量散失265.7.2 散失冷量Q626第6章 耗水衡算276.1 糖化用水276.2 洗槽用水276.3 糖化室洗刷用水276.4 回旋沉淀槽洗刷用水276.5 酵母洗涤用水276.6 发酵罐洗刷用水276.7 清酒罐洗刷用水276.8 过滤机用水量286.9 麦汁冷却器冷却水（采用一次冷却法）286.10 麦汁冷却器洗水286.11 洗瓶机用水286.12 装瓶机洗水（无菌水）286.13 杀菌机用水286.14 冷冻机冷却水286.15 锅炉房用水量286.16 其它用水量29第7章 主要设备
12、选型与论证307.1 麦芽暂贮箱307.2 麦芽粉贮箱307.3 大米贮箱317.4 大米粉贮箱327.5 糊化锅327.6 糖化锅337.7 过滤槽337.8 麦汁暂存槽347.9 煮沸锅347.10 回旋沉淀槽357.11 薄板换热器357.12 清酒罐357.13 硅藻土过滤机367.14 酵母扩培系统367.15 CIP系统36第8章 发酵罐的设计388.1 发酵罐数量的确定388.2 发酵罐的基本尺寸388.2.1 容积388.2.2 发酵罐的直径388.2.3 发酵罐总高388.3 冷却面积398.4 发酵罐的材料398.5 椭圆封头的设计398.5.1 设计参数的确定398.5.
13、2 椭圆封头厚度的计算408.5.3 椭圆封头强度校核418.6 圆柱筒体的设计418.6.1 筒体厚度的计算418.6.2 筒体强度校核428.7 锥形封头的设计428.7.1 锥形封头厚度的计算428.7.2 锥形封头的强度校核438.7.3 封头的刚度校核438.8 部分附件设计选型438.8.1 正压保护阀438.8.2 真空阀438.8.3 CIP清洗装置438.8.4 温度传感器438.8.5 液位高度传感器448.8.6 压力传感器448.8.7 最低液位和最高液位探头448.8.8 人孔448.8.9 视镜448.8.10 洗涤液接管448.8.11 CO2回收压缩空气接管44
14、8.8.12 冷却剂进出接管448.8.13 出酒管448.8.14 支座448.9 开孔与补强的设计458.9.1开孔与补强理论458.9.2 开孔削弱的截面积A的计算458.9.3 有效补强范围的确定458.9.4 标准补强圈的选用47第9章 啤酒的三废处理489.1 废水的处理489.1.1 废水有氧处理设备489.2 废渣处理489.2.1 废酵母的处理489.2.2 硅藻土泥的处理499.2.3 麦糟的处理499.3 废气处理49结 论51参考文献52附 录 53致 谢55第1章 绪 论1.1 设计选题的目的目前，世界上啤酒市场的竞争日益激烈，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.因而，很有必要将这方面得计书加以科学地总结和分析以推动啤酒产品多样化在广度和深度上的健康发展，随着人们生活水平的提
