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1、四川理工学院毕业设计年产5万吨12度黑色啤酒厂糖化车间工艺初步设计学 生：蒋明政学 号：12041040109专 业：生物工程班 级：2012.3指导教师：边名鸿 四川理工学院生物工程学院2016年6月四 川 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产5万吨12度黑色啤酒厂糖化车间工艺初步设计 学院：生物工程 专业：生物工程 班级：2012级3班 学号：12041040109学生： 蒋 明 政 指导教师： 边 名 鸿 接受任务时间 2016.01.11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主要内容：1.黑色啤酒啤酒生产全厂工艺论证；2.
2、黑色啤酒糖化车间主要设备选型及车 间布置设计；3.全厂物料衡算、热量衡算及耗水量计算；4.绘制啤酒糖化车 间设备平面布置图及立面图、糖化车间带控制点流程图和全厂工艺流程方框 图，撰写设计说明书一份；基础参数：全年生产天数320天，生产旺季以150天计，占全年产量的60%；设生产旺 季每天糖化5次，旺季总糖化次数为750次（淡季根据需要调整糖化次数）； 主要原料为浅色麦芽，焦麦芽，黑麦芽；基本要求：毕业环节中态度积极端正，严格遵守纪律，实事求是，不得弄虚作假和抄袭。 学生应定期向指导教师汇报设计进展并就设计中出现的问题及时交流沟通。2指定查阅的主要参考文献及说明1 吴思方主编. 发酵工厂工艺设计
3、概论. 北京. M 中国轻工业出版社. 2005.2 梁世中主编. 生物工程设备. 北京. M 中国轻工业出版社. 2005.3 姚玉英主编. 化工原理. 上. 天津. M 天津大学出版社. 1999.4 石光源编写. 机械制图. 北京. M 高等教育出版社. 1990.3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅相关资料 工艺参数的选择1月 12日2月28日2全厂工艺论证3月 15日3月21日3物料 热量 耗水量的计算3月 22日3月31日4相关设备的计算和选型4月 1日4月20日5绘制图纸和撰写设计说明书4月 21日5月30日摘 要摘 要本设计是年产5万吨12度黑色啤酒厂糖化车间工
4、艺初步设计。此黑色啤酒采用全麦芽发酵，酿造原料选择二棱优质大麦、颗粒酒花、下面啤酒酵母。麦芽粉碎方法选择连续浸湿粉碎，糖化方法选择升温浸出糖化法，过滤方法选择过滤槽法，煮沸方法选择外加热式煮沸，酒花分三次加入。设计从实际生产出发，确定出生产5万吨12度黑色啤酒所需要的物料量，热量以及耗水量。经过工艺计算，全年啤酒产量为5.0251吨；浅色麦芽需要7828吨，黑麦芽需要460.5吨，焦麦芽需要920.9吨，酒花需要101.9吨；糖化一次需总热量为3.78107kJ，每小时最高耗热量为1.48107kJ；单次糖化用水量为2.95吨，单小时最大耗水量为5.89吨。并对糖化车间内的主要设备糖化锅、过滤
5、槽、煮沸锅、沉淀槽、麦汁暂贮罐以及其他辅助设备、管道的主要尺寸进行了计算、选型。糖化车间采用两锅两槽设备配置，其中糖化锅总容积为47.69m ，煮沸锅总容积为82.41m，麦汁过滤槽总容积为51.04m，回旋沉淀槽总容积为53.09 m。还对麦芽粉碎设备、麦糟暂仓、麦汁暂贮罐、麦汁冷却器、管道及泵、斗式提升机进行了选型计算。糖化车间采用2层钢筋混凝土框架结构建筑楼房；车间内部长30m，宽18m，楼层高5.1m；并开1.5m宽单扇平开式双木大门；车间内通道处设3m宽单跑主楼梯。在工艺论证、设备计算与选型、车间布置设计的基础上，绘制糖化车间平面、立面布置图、糖化车间带控制点流程图、全厂工艺流程方框
6、图。关键词： 黑色啤酒，糖化车间，工艺设计，设备选型1目录目 录摘 要I目 录II1 绪 论11.1 黑色啤酒概述11.2 设计选题的目的与意义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21.3.3 指导思想21.4 工艺选择21.5 设备的选择22 黑色啤酒生产工艺论证与选择32.1 糖化原料的论证和选择32.1.1 大麦32.1.2 酿造用水42.1.3酒花62.2糖化生产工艺的选择和论证72.2.1 麦芽制造过程72.2.2 焦麦芽的制作72.2.3 黑麦芽的制作82.2.4 麦芽的粉碎82.2.5 糖化方法82.2.6 麦汁的过滤122.2.7 麦汁的煮沸
7、和酒花添加132.2.8 麦汁的沉淀与冷却162.2.9 麦汁的充氧182.3发酵182.3.1 酵母的选择182.3.2 发酵方法的选择202.4 啤酒的过滤与分离212.5 啤酒的包装和灭菌222.5.1 啤酒的包装222.5.2 啤酒的灭菌222.6 黑色啤酒的稳定性232.6.1 黑色啤酒的生物稳定性232.6.2 黑色啤酒的非生物稳定性232.6.3 提高黑色啤酒非生物稳定性的方法232.7 酒工厂废水和副产物的利用252.7.1 废水的处理252.7.2 麦槽的利用262.7.3 二氧化碳的回收262.7.4 酵母的回收与利用262.8 全厂工艺流程263 糖化车间工艺计算273.
8、1 工艺技术指标及基础数据273.2 糖化物料计算273.2.1利用100kg原料生产黑色12P黑色啤酒的物料衡算273.2.2生产100L12P黑色啤酒的物料衡算283.2.3年产5万吨12P 黑色啤酒糖化车间物料衡算303.3糖化车间热量衡算323.3.1 糖化用水耗热量323.3.2 麦醪煮沸过程耗热量333.3.3 洗槽水耗热量343.3.4麦汁煮沸过程耗热量343.3.6 糖化一次耗用蒸汽量353.3.7 糖化过程每小时最大蒸汽耗量353.3.8全年蒸汽消耗量363.3.9每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）363.3.10每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）363.3.11糖化车间热量衡算表363
9、.4 糖化车间工艺耗水量计算（含冷却水）363.4.1 糖化用水363.4.2 洗糟水用量363.4.3 糖化室洗刷用水373.4.4 麦汁冷却器冷却用水373.4.5 澄清槽洗刷用水373.4.6 麦芽汁冷却器清洗用水373.4.7 CIP装置洗涤用水373.4.8 CIP系统配洗液用水373.4.9 过冷却器洗涤用水383.4.10 硅藻土过滤机洗刷用水383.4.11 清酒罐洗刷用水383.4.12 洗瓶机用水383.4.13 装酒机洗刷用水383.4.14 杀菌机用水383.4.15 包装车间地面洗刷用水383.4.16 发酵罐洗刷用水383.4.17 其他用水383.5 糖化车间耗冷
10、量计算393.5.1 发酵工艺流程393.5.2 工艺技术指标及基础数据393.5.3 工艺耗冷量393.5.4 非工艺耗冷量423.5.5 年耗冷量计算423.5.6 啤酒发酵车间耗冷量衡算表444 主体设备计算及选型454.1 糖化锅454.2 麦汁过滤设备464.3 麦汁煮沸设备464.4 麦汁澄清设备474.5 麦芽粉碎设备474.6 麦芽暂贮箱484.7 斗式提升机484.8 麦汁暂贮罐494.9 麦汁冷却器494.10管道管径及主要泵的选型504.10.1管道选型504.10.2 主要泵的选型504.11糖化车间主体设备尺寸表514.12 清洗设备515 糖化车间布置设计52参考文
11、献53致 谢541四川理工学院毕业设计1 绪 论1.1 黑色啤酒概述 啤酒是全世界分布最广，也是历史最悠久的酒精性饮料，它的酒精度低、营养丰富、有益于人的健康，因而有“液体面包”之美称，受到众人的喜爱。 黑啤酒,又叫浓色啤酒,酒液一般为咖啡色或黑褐色,原麦芽汁浓度12至20度,酒精含量在3.5%以上,其酒液突出麦芽香味和麦芽焦香味,口味比较醇厚,略带甜味,酒花的苦味不明显。该酒主要选用焦麦芽,黑麦芽为原料,酒花的用量较少,采用长时间的浓糖化工艺而酿成。黑啤酒的营养成份相当丰富，除含有一定量的低分子糖和氨基酸外，还含有维生素C，维生素H，维生素G等。其氨基酸含量比其它啤酒要高3至4倍，而且发热量
12、很高。每100毫升黑啤酒的发热量大约100千卡。因此，人们称它是饮料佳晶，享有“黑牛奶”的美誉。起源于德国，以慕尼黑啤酒最为著名。黑啤酒目前在国内还比较少见，但是其越来越受到人们的重视，不仅是因为西风东渐使得黑啤酒成为一种新潮的时尚，并且黑啤酒还是具有丰富营养成份的啤酒。1.2 设计选题的目的与意义中国啤酒的消费仍有很大的提升空间，随着社会经济的不断发展，广大消费者对啤酒种类风味和质量的要求相应也越来越高，啤酒市场的竞争也越来越激烈了，新的产品也是层出不穷。因而，我个人觉得：把啤酒生产方面的技术科学地总结和分析，这是非常有必要的，进而推动啤酒产品多样化发展。随着人们，饮食消费结构的不断调整，生
13、活水平的不断提高，啤酒已进入了万户千家。然而调查显示我国人均的啤酒消费却还没有达到世界平均水平。所以只有建设新的、大型的啤酒厂，增加产量，才能满足人们日益增长的物质生活需求。因此，对于啤酒厂的设计是有意义的，是很有必要的。中国虽是啤酒第二大生产国，但生产的啤酒种类还很少，国际市场竞争力还不足。所以对黑色啤酒、全麦芽啤酒、特种啤酒以及其他种类啤酒生产工艺的研究探讨，应当成为我国今后啤酒产业发展的一个重要课题和重要方向。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 设计依据本设计是根据四川理工学院生物工程
14、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 设计范围本设计为年产5万吨浓色啤酒糖化工艺及车间布置初步设计 ，重点是对糖化工艺及糖化车间的设计。该设计包括工艺方法及流程的选择论证、物料衡算、热量衡算、耗水量计算、设备选型及论证、糖化车间布置初步设计、CAD绘制图纸等。1.3.3 指导思想 根据原料的特性，参考工业生产中的成功经验，对所收集得文献资料，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。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
