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1、四川理工学院毕业设计四川理工学院毕业设计四川理工学院毕业设计年产年产 6 6 万吨万吨 1010 度淡色啤酒厂工艺初步设计度淡色啤酒厂工艺初步设计 发酵罐的设计发酵罐的设计学生：龙万江学生：龙万江学号：学号：专业：生物技术及运用专业：生物技术及运用班级：班级：20102010 级级 2 2 班班指导老师：杨建刚指导老师：杨建刚四川理工学院生物工程学院四川理工学院生物工程学院20132013 年年 6 6 月月四川理工学院毕业设计四四 川川 理理 工工 学学 院院毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产 6 万吨 10 度淡色啤酒厂工艺初步设计发酵罐的设计学院： 生物工
2、程学院 专业： 生物技术及应用 班级： 2010 级 2 班 学号： 学生： 龙万江 指导教师： 杨建刚 接受任务时间 2013-3-17 教研室主任 （签名） 二级学院院长 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求(1).主体设备生产车间工艺论证；(2).主体设备相关物料、热量衡算； (3).主体设备设计计算及选型； (4).图纸：主体设备装配图，全厂工艺流程图 （方框） ，设计说明书。 原始数据：产品：10淡色啤酒；生产原料：70%麦芽粉，30%大米粉;生产天数： 旺季 170 天占生产任务的 70%；生产厂家：四川某地2指定查阅的主要参考文献及说明(1).顾国贤主编 酿造酒工艺学
3、中国轻工业出版社 1996 年 (2).管敦仪主编 啤酒工业手册 （上、下） 中国轻工业出版社 1986 年 (3).吴思方主编 发酵工厂工艺设计概论 中国轻工业出版社 2005 年 (4).梁世中主编 生物工程设备 中国轻工业出版社 2005 年 (5).化工设备设计全书 (6).机械工程手册（第二版）3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅资料3.17-3.312工艺设计及物料、热量衡算4.1-4.153主体设备设计4.16-4.304图纸绘制5.1-5.305说明书撰写6.1-6.5四川理工学院毕业设计前前 言言本设计为顺应近几年来啤酒工业飞速发展的需求，在啤酒工艺成熟的基础
4、上，同时体现了啤酒酿造的新工艺，为企业的开源节流提供了新的依据。设计题目为年产 6 万吨 10 度淡色啤酒厂发酵罐设计，此啤酒的酿造方法采用 70%的麦芽，30%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 17 天。本设计内容主要包括物料衡算，热量衡算，冷耗衡算和重点设备选型及计算。糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面发酵法。本设计的图纸主要为发酵罐装配图。本文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分原料的糊化、糖化、煮沸、麦汁过滤、啤酒过滤及其设备选型进行了粗略研究。对发酵过程及其设备选型进行了较为详细的探讨。关键词：啤酒工艺；设备选型；技术
5、经济；发酵；糖化；发酵罐.四川理工学院毕业设计目录目录第一章 绪 论11.1 设计选题的目的11.2 设计工作的意义11.3 课题研究内容及方法11.3.1 设计依据11.3.2 设计范围11.3.3 指导思想21.4 工艺选择21.5 设备的选择2第二章 啤酒工艺选择与论证32.1 啤酒原料32.1.1 酿造用水32.1.2 麦芽32.1.3 酒花32.1.4 辅料32.1.5 酵母32.2 麦汁制备42.2.1 麦芽及辅料的粉碎理论42.2.2 麦芽的粉碎42.2.3 辅料的粉碎42.2.4 糖化工艺的选择与论证 42.3 麦汁过滤52.3.1 麦汁过滤的基本要求及技术指标52.3.2 麦
6、汁过滤方法及影响因素52.4 麦汁煮沸62.4.1 麦汁煮沸设备选择及优缺点62.4.2 麦汁煮沸工艺62.5 麦汁后处理6四川理工学院毕业设计2.5.1 热凝固物及冷凝固物的分离62.5.2 麦汁的冷却72.5.3 麦汁的充氧72.6 啤酒发酵的工艺论证72.6.1 啤酒酵母72.6.2 啤酒发酵工艺技术控制82.6.3 啤酒发酵工艺92.6.4 啤酒发酵方法的选择132.6.5 发酵设备的降温控制152.7 酵母的添加与回收152.8 发酵设备的降温控制152.9 啤酒过滤162.9.1 啤酒过滤理论162.9.2 啤酒过滤方式的选择与论证162.10 啤酒的包装16第三章 物料衡算183
7、.1 物料衡算的意义183.2 物料衡算基础数据183.3 100原料生产 10P 啤酒的物料衡算183.4 生产 100L 10P 啤酒的物料衡算193.5 年产 6 万吨 10P 淡色啤酒糖化车间物料衡算22第四章 耗冷量的计算254.1 发酵车间工艺流程254.2 工艺技术指标及基础数据254.3 麦汁冷却耗冷量 Q1264.4 发酵耗冷量 Q2264.4.1 发酵期间发酵放热 Q2264.4.2 发酵后期发酵液降温耗冷 Q2264.4.3 发酵总耗冷量 Q226四川理工学院毕业设计4.4.4 每酵用冷媒耗量 Q0264.4.5 发酵用冷媒耗量（循环量）M2 26 4.5 非工艺耗冷量2
8、7第五章 发酵罐的设计与选型285.1 发酵罐体积的确定285.2 发酵罐数量的确定285.3 发酵罐材料的选择295.3.1 发酵罐圆柱体部分壁厚确定295.3.2 标准椭圆封头壁厚算305.3.3 罐底锥形封头的设计型315.3.4 进料管及排酒管的直径与型315.3.5 冷媒进出管325.3.6 发酵罐夹套的选取335.3.7 CO2出管及 CIP 清洗管345.3.8 其他选型35第六章 发酵罐的参数38总结39参考文献40四川理工学院毕业设计0第一章第一章 绪绪 论论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
9、品种也层出不穷。因而很有必要将这方面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高，饮食消费结构的不断改变，啤酒已进入了千家万户。但是我国人均啤酒的消费还没有达到世界平均水平。所以建设新的、大型的啤酒厂，增加产量，就可以满足人们将来物质生活的需求。所以，设计啤酒厂是有意义有必要的。1.2 设计工作的意义啤酒含有 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
10、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。通过这次的选题，查阅资料，使我们在设计中进一步掌握了啤酒的工艺方法,为今后走上工作岗位打下了坚实的基础。1.3 课题研究内容及方法1.3.1 设计依据设计依据本设计是根据四川理工学院生物工程学院生物工程教研室布置的毕业设计任务书要求来进行设计的。1.3.2 设计范围设计范围本设计为年产 6 万吨 10 度淡色啤酒厂，重点设备发酵罐，发酵工段为重点工段。该设计包括工艺方法
11、及流程的选择论证、物料衡算、耗冷量衡算、设备选型及论证、重点设备的详细设计、绘制图纸（全厂工艺流程图、重点设备装配图） ，三废处理等。四川理工学院毕业设计11.3.3 指导思想指导思想根据原料的特性，参考工业生产中的成功经验，对所收集的文献资料，进行分析比较，设计适合的工艺流程和操作条件，选择适合的生产设备，并进行科学、合理的配置；设计适用的厂房结构，确保生产的正常进行，配备必要的劳动人员，满足正常生产需要。1.4 工艺选择1.保证产品质量符合国家的标准。2.尽量采用成熟的，先进的技术和设备。3.选择生产方法主要依据原料的来源，种类和性质。1.5 设备的选择保证工艺的安全性和可靠性，经济上的合
12、理性，技术先进，投资省，加工方便，运行费低，操作清洗方便。主要方法：1.查阅资料，确定工艺方法以及流程2.进行设计衡算（如物料衡算）3.设计图纸绘图4.撰写设计说明书。四川理工学院毕业设计2第二章 啤酒工艺选择与论证2.1 啤酒原料2.1.1 酿造用水酿造用水水是啤酒酿造最重要的原料，酿造水被称为“啤酒的血液” 。酿造水质不仅决定着产品的质量和风味，而且还直接影响着酿造的全过程。水的质量要求：本设计为经典啤酒，色泽较浅，水的残碱度 RA 值要求在-5+5 度之间；水中 Ca 至少为 4050mg/L。另外，Ca 和 Mg 比例要大于 3:1。啤酒酿造用水中含有 1015 mg/L Mg 已经足够，过高会使啤酒变的干，苦味重。水的镁硬小于等于0.89mmol/L，水中含盐量要求很低。2.1.2 麦芽采用浅色且色泽淡黄而有光泽的麦芽。麦芽外观短
