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1、 山东科技大学化工学院 课程设计年产15万吨啤酒工厂工艺设计学 院： 化学与环境工程学院专 业： 姓 名： 指导老师： 生物工程李桂鼎 学 号： 职 称： 0901111212纪蓓中国青岛二一三年一月年产15万吨啤酒工厂工艺设计摘 要啤酒是世界上最古老也是消费量最大的酒精饮料，同时也是仅次于水和茶的第三大饮料。啤酒是用含有淀粉的谷类（主要是大麦）酿造而成的，多数添加啤酒花来调味，有时候还会添加一些香草和水果。本设计是对年产15万吨淡色啤酒的工厂工艺设计。主要包括工厂厂址选择及总平面设计，啤酒生产的工艺流程设计，工艺计算，糖化车间物料衡算（工艺技术指标及基础数据）、糖化车间热量衡算（糖化用水消耗
2、热量、第一次米醪煮沸消耗热量、第二次煮沸前混合醪升温耗热量、第二次米醪煮沸消耗热量、洗槽水耗热量、麦汁煮沸耗热量、糖化一次总耗热量、糖化一次耗用蒸汽量、蒸汽单耗）、发酵车间耗冷量衡算（工艺耗冷量、非工艺耗冷量），设备的设计与选型（包括糖化锅、糊化锅、过滤锅、煮沸锅、回旋沉淀槽、发酵罐），环境保护及末端治理，工业卫生与劳动安全。绘制啤酒生产工艺流程图和全厂平面布置图。关键词：啤酒 工艺 设计 150,000 tons annual output of beer plant process designABSTRACTBeer is the worlds oldest and largest al
3、coholic beverage consumption, but also after the third largest of water and tea drinks. Beer, made of starch grains (containing), is mainly barley and brewing, the majority of hops to add flavor and sometimes add some vanilla and fruit. This design is an annual output of 150,000 tons of light beer p
4、lant process design. Include plant site selection and general graphic design, beer production process design, process calculation, glycosylated plant material balance (technology indicators and basic data), glycosylated plant heat balance (glycosylated water burn calories, the first mash boiled rice
5、 consumption of calories, the second boiling temperature before the heat consumption of mixed mash, mash boiled rice consumption of the second heat, wash water tank heat loss, wort boiling heat loss, a total heat loss glycosylated, glycosylated a steam consumption, steam alone consumption), fermente
6、d plant cooling consumption accounting (process cooling consumption, non-process cooling consumption), equipment design and selection (including glycosylated pot, paste pot, filter pot, boiling pot, swing sedimentation tank, fermentation pot ), environmental protection and end treatment, industrial
7、hygiene and labor safety. Draw beer production flow chart and the factory floor plans.Key words：Beer Technology Design 目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 啤酒的起源11.2 我国啤酒工业发展简况11.3 啤酒的种类12厂址选择及总平面设计42.1 厂址选择42.1.1 厂址选择的原则42.1.2 厂址选择从投资和经济效益考虑42.1.3 厂址的选择依据42.1.4 厂址选择结果5总平面设计6总平面的设计的基本原则和要求62.2.2 工厂占地面积的估算63 工艺
8、流程设计73.1.设计产品的标准73.2 产品的原辅料介绍8大米9酒花9水9酵母93.3 啤酒生产工艺流程图10生产的工艺要点11麦芽的制备11麦汁的制造11发酵12后处理及包装124 工艺计算14糖化车间物料衡算14工艺技术指标及基础数据144.1.2 对100kg原料生产12P淡色啤酒物料衡算144.1.3 生产1000L12P淡色啤酒的物料衡算154.1.4 150000t/a 12P淡色啤酒糖化车间物料衡算154.2 糖化车间热量衡算164.2.1 糖化用水消耗热量Q1174.2.2 第一次米醪煮沸消耗热量Q2184.2.3 第二次煮沸前混合醪升温至70的耗热量Q3194.2.4 第二
9、次煮沸混合醪的耗热量Q4194.2.5 洗槽水耗热量Q5204.2.6 麦汁煮沸过程耗热量Q6204.2.7 糖化一次的总耗热量Q总214.2.8 糖化一次耗用蒸汽量D214.2.9 糖化过程每小时最大蒸汽耗量QMAX214.2.10 蒸汽单耗214.3 发酵车间的耗冷量衡算224.3.1 发酵工艺流程示意图224.3.2 工艺技术指标及基础数据224.3.3 工艺耗冷量Qt224.3.4 非工艺耗冷量Qnt244.3.5 150000t/a啤酒厂发酵车间冷量衡算表255 设备设计与选型265.1 糖化锅选型265.1.1 糖化机理265.1.2 糖化的目的265.1.3 糖化锅设计及选型26
10、5.2 糊化锅选型275.2.1 糊化原理275.2.2 糊化目的275.2.3 糊化锅设计及选型275.3 过滤锅选型275.4 煮沸锅选型285.4.1 煮沸的目的285.4.2 煮沸锅的设计及选型285.5 回旋沉淀槽选型285.5.1 设计构思285.5.2 回旋沉淀槽设计及选型285.6 发酵罐295.7 啤酒工厂车间主要设备296 环境保护及末端治理30环境现状30主要污染源与污染物30对策和措施306.3.1 废水处理306.3.2 废气治理316.3.3 废渣治理316.3.4 噪声防治317 工业卫生与劳动安全32工业卫生措施32劳动安全措施32参考文献341 绪论1.1 啤
11、酒的起源啤酒的渊源可以追溯到人类文明的摇篮，东方世界的两河流域底格里斯河与幼发拉底河、尼罗河下游和九曲黄河之滨。最原始的啤酒可能出自居住于两河流域的苏美尔人之距今手，至少已有9000多年的历史。早在公元前3000年左右的埃及古王国时代，已经有作为饮料的麦酒（啤酒）和葡萄酒了。法老、贵族、祭司等人饮葡萄酒，一般平民消费价格低廉的麦酒。考古发掘证实，在古王国时代的墓葬中，不论是国王、贵族或平民，都将酒作为随葬品。自此之后，世界酒业彼此影响，飞速发展，经历了封建时代和工业社会，形成三大酒系（酿造酒、蒸馏酒和配制酒），精品众多，各国都有名闻世界的独特产品1。1.2 我国啤酒工业发展简况我国啤酒的正规化
12、生产，起源于十九世纪末。五六十年代，随着国家的经济的复苏和人民生活的改善，政府斥资兴建了一批啤酒厂，使我国的啤酒生产业初具规模。至八十年代，我国经济快速增长，啤酒产业也得了空前的发展，并迅速成为了一个啤酒大国。 早期的啤酒生产，设备落后，且监控过程大多采用人工方式，再加上啤酒生产的长时性特点，使人工任务量过大，很容易出现质量问题。后期虽然开始启用一些控制设备，但多数存在控制过程简单，可视性差，生产过程数据不能进行有效地保存分析，控制精度和灵活性也欠佳。随着近些年来计算机的迅速普及，监控组态软件技术的日益成熟，人们开始运用组态软件进行啤酒生产过程自动化控制，避免了人为操作的失误，具有足够的灵活性
13、，控制过程精度也有了很大的进步。生产过程历史数据的有效保存，也为厂家进行控制过程分析，控制曲线改进，进一步提高产品质量，提供了良好的原始数据参考。本设计内容为，了解啤酒的种类和生产的原料，啤酒的生产方法和生产工艺。并进行生产的物料衡算，热量衡算，耗冷量的计算。还有设备的设计及选型。最后画上工艺流程图和全厂平面布置图。本设计采用最为普遍的12P淡色啤酒，其原料配比为：麦芽75%，大米25%。1.3 啤酒的种类啤酒是世界上生产和消费量最大的酒种，全世界约有150多个国家和地区生产啤酒。啤酒的类型很多，分类的方法也有很多，现介绍几种主要的分类方法。 根据啤酒酵母的性质分类根据啤酒酵母的性质，人们将啤
14、酒分为下面发酵啤酒和上面发酵啤酒。传统下面发酵啤酒大多利用煮出 糖化法制取麦汁，近代则煮出 糖化法和浸出 糖化法兼用，采用下面酵母发酵而成；上面发酵啤酒大多利用浸出糖化法制备麦汁，采用上面酵母发酵而成。每一种酵母进行的发酵都产生酒精和一系列的发酵副产品，但其在生产过程中的发酵副产物因酵母品种不同而有所区别，因此这两类啤酒的口味和气味有很大的区别。 根据啤酒的色泽分类啤酒色泽是啤酒质量的一项重要指标，按色度的深浅可将啤酒分为三类。（1）淡色啤酒 色度为单位，是产量最大的啤酒品种, 约占98%, 根据地区的嗜好，淡色啤酒又分为淡黄色啤酒、金黄色啤酒和棕黄色啤酒三种类型。（2）浓色啤酒 色度为单位，色泽呈红棕色或红褐色，特点是麦芽香突出、口味醇厚、酒花苦味较轻。酿制浓色啤酒除采用溶解度较高的浓色麦芽外，尚需加入部分特种麦芽，如焦香麦芽、巧克力麦芽等。（3）黑色啤酒 色度为大于单位，色泽深红褐色乃至黑褐色。特点是一般原麦汁浓度较高、麦芽香味突出、口味醇厚、泡沫细腻，苦味则根据产品的类型有较大的差异。 根据原麦汁浓度分类低浓度啤酒，原麦汁浓度小于7P；中浓度啤酒，原麦汁浓度711P；全啤酒，原麦汁浓度1114P；强烈啤酒，原麦汁浓度大于16P。
