年产30万吨啤酒厂设计_毕业设计(编辑修改稿)

年产30万吨啤酒厂设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

繁殖速度要比低温时快。 但酵母培养温度要逐步下降到车间温度，以便在生产中达到完全的发酵能力；纯种培养要使用打出麦汁，其中酒花苦味 物质有抑制杂菌污染的作用。 扩陪的注意点：，酵母种液量与添加麦汁量之比不要超过 1： 3 或 1： 4。 2．扩陪温度应与发酵温度相适应。 主酵和后酵操作有两个基本形式：很多啤酒厂在开放设备中，发酵和后熟均在锥罐中进行。 3 设计计算说明 物料平衡计算 基础数据 原料利用率 % 麦芽水分 5% 大米水分 10% 无水麦芽浸出率 75% 无水大米浸出率 95% 原料配比 麦芽：大米 =70： 30 冷却损失 4% 发酵损失 1% 过滤损失 % 装瓶损失 2% 总损失 % 100kg 原料生产 11 度淡色啤酒物料衡算 （ 1） 热麦汁量 麦芽收率 （ 1005） /100=% 大米收率 （ 10010） /100=% 混合原料收得率 （ %+%） %=% 由上述得 100kg 混合原料得 11 度麦汁量 11 度麦汁 20 摄氏度相对密度 故热麦汁 100 度体积： （ 2） 冷麦汁量 （ ） = （ 3） 发酵液量 （ ） = （ 4） 过滤酒量 （ ） = （ 5） 成品酒量 （ ） =603L 生产 100L11 度啤酒物料衡算 由上述计算可得以下结果； （ 1） 生产 100L 九度淡色啤酒需耗混合原料量 100/603x100=16kg 本科毕业设计 第 17 页 共 52 页 （ 2） 麦芽耗用量 = (3) 大米耗用量 = (4) 酒花耗用量 对淡色啤酒热麦汁中加入酒花量 %，则耗用量 (5) 热麦汁量 (6) 冷麦汁量 *100= （ 7） 湿糖化糟量 设排出湿麦糟含水量 80%，则湿麦糟量 *（ ）（ 10075） /（ 10080） = 湿大米糟量 *（ 10095） （ ） /（ 10080） = 湿糖化糟量 += (8) 酒花糟量 设麦汁煮沸过程干酒花浸出率 40%，且酒花糟水分量 80% 则 *（ 10040） /（ 10080） = （ 9） 回收湿酵母量 （以商品干酵母计） 生产 100L 啤酒得 2kg 湿酵母，一半接种，一半商用，湿酵母含水分 85%，则酵母固形物量 =1*（ 10085） /100= 水分 *100/（ 1008） = 设含水 8% （ 10） 回收二氧化碳量 11 度冷麦汁 浸出物为 11%*= 设发酵度 60%， 则 可 发 酵 液 浸 出 物 为 ： *= 则 二 氧 化 碳 生 成 量*4*44/342= 式中 44 为二氧化碳分子量 342 为麦芽糖分子量，设 11度啤酒含二氧化碳 %，则酒中含二氧化碳量为： *，释放量 = （ 11） 空瓶用量 采用容量 500ML 酒瓶 100/*（ 1+） =201个 （ 12） 瓶盖用量 100/*（ 1+） =202 个 （ 13） 商标用量 100/*（ 1+） =201 个 糖化一次定额量 （ 1） 由以上设计中可得出 100kg原料可得成品啤酒 603L, 11 度啤酒 20 摄氏度密度 1080kg/m3 ， 603L 啤 酒 的 质 量 本科毕业设计 第 18 页 共 52 页 M=603*1080/1000=，由此可得出年产 30 万吨的啤酒所需要的量为： 300000000*100/=46065967kg 所以年产 30 万吨啤酒所需的麦芽质量： 46065967*=32246177kg 年产 30 万吨啤酒所需的大米质量：4606596732246177=13819790kg 生产的时间定为：旺季生产 175 天，每天糖化 6 次，淡季生产 150 天，每天糖化 4 次，则全年的总糖化次数为： 6x175+4x150=1050+600=1650 次 （ 2） 每次糖化物料衡算：每次糖化投料 46065967/1650=27919kg每次麦芽投料 = 每次大米投料= 啤酒厂糖化车间物料衡算一览表 啤酒厂糖化车间物料衡算一览表 物料名 称 单位 100KG 混合物料 100L 11 度啤酒 糖化一次定额量 啤酒总量 混合原料 kg 100 16 27919 46065967 麦芽 kg 70 32246177 大米 kg 30 13819790 酒花 kg 764695 热麦汁 L 299990790 冷麦汁 L 287990606 湿糖化糟 kg 88 40538051 湿酒花糟 kg 18011 本科毕业设计 第 19 页 共 52 页 耗水计算 啤酒厂耗水耗水包括糖化用水 ,包装用水 ,清洗用水 ,培养酵母用水 ,冷却用水等 以下按一天计算 糖化车间用水 350 吨 包装车间用水 440 吨 过滤机用水 50 吨 酵母培养用水 5 吨 其它 (包括清洗用水 )5155 吨 一年用水 1950000 吨 平均每吨啤酒耗水约 6 吨 热量平衡计算 本次设计采用二次煮出法 进行糖化 ,具体工艺设计如下 : 79 发酵液量 L 285111483 过滤酒量 L 102 283683438 成品酒量 L 603 100 277777781 回收 CO2 kg 86143 空瓶量 个 1546 201 712179850 瓶盖 量 个 1554 202 715865127 商标量 个 1546 201 712179850 本科毕业设计 第 20 页 共 52 页 去发酵 煮沸强度 10% 冷凝固物 冷麦汁 酒花糟 热凝固物 薄板 冷却器 回旋 沉淀槽 90min 酒花 煮沸锅 麦汁 麦糟 过滤 70℃ 糖化结束 78℃ 20min 10min 7min 13min 12min 料水比 1： 糖化锅 热水， 50℃ 70℃， 25min 5min 自来水 18℃ 糊化锅 大米粉 麦芽粉 t0（℃）， 20min 麦芽粉 ℃， 60min 料水比 1： t（℃） 100℃， 10min 90℃ 20min 100℃， 40min 63℃， 60min 糖化用水耗热量 Q1 糊化锅加水量 G1=（ +） *= 糖化锅加水量 G2=*= Gw= G1+ G2= 自来水平均温度 T1=18℃ 糖化配料用水温度 T2=50℃ Q1= Gw *CW*（ T1T2） = 第一次米醪煮沸耗热量 Q2 Q2= Q2′+ Q2″+ Q2′″ 1 糊化锅内米醪中初温 T0加热至 100℃ 耗热量 Q2′ Q2′=G 米醪 C 米醪 （ 100 T0） 计算米醪比热容 C 米醪，经验公式 C 谷物 =[（ 100W） C0+] W 含水百分率 C0绝对谷物比热容，取 （ kg*K） C 麦芽 =[（ 1005） +*5]= kj/（ kg*K） C 大米 =[（ 10010） +*10]= kj/（ kg*K） 本科毕业设计 第 21 页 共 52 页 C 米醪 =（ G 大米 C 大米 +G 麦芽 C 麦芽 +G1Cw ） /（ G 大米 +G 麦芽 + G1） = kj/（ kg*K）米醪初温 To 设原料初温 18℃ 热水 50℃ ，则 To=[（ G 大米 C 大米 +G 麦芽 C 麦芽 ） 18+ G1 Cw50]/（ G 米醪 C 米醪 ） = Q2′= 2 煮沸过程蒸汽带出热量 Q2″ 设煮沸时间 40 分钟，蒸发量 5%/h， 则蒸发水量 V1=G 米醪 *5%*40/60= 所以 Q2″= V1I= I煮沸 100℃ 水汽化潜热 3 热损失 Q2′″ 米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次热量 15% Q2′″=15%（ Q2′+ Q2″） = Q2=（ Q2′+ Q2″） = 第二次煮沸前混合醪升温至 70℃ 的耗热量 Q3 按糖化工艺来自糊化锅煮沸的米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63℃。 故混合前米醪从 100℃ 冷却到中间温度 To 1 糖化锅中麦醪的初温 18℃ 用 50℃ 热水配料，则麦醪温度 T 麦醪 =（ 18G 麦芽 C 麦芽 +50 G2Cw） /（ G 麦醪 C 麦醪 ） =℃ 2 根据热量衡算且忽略热损失，米麦醪混合前后焓不变，则米醪中间温度 T=（ G 混合 C 混合 T 混合 G 麦醪 C 麦醪 ） /（ G′米醪 C 米醪 ） =88℃ 温度降了 12 度自然冷却不能达到，故需添加一个薄板换热器 换热量 Q〝 =G 米醪 C 水 （ 10088） =3129969kj Q3=G 混合 C 混合 （ 7063） =3934755kj 第二次煮沸混合醪的耗热量 Q4 Q4= Q4′+ Q4″+ Q4″′ 1 混合醪升温至沸腾所耗热量 Q4′ （ 1） 经一次煮沸后米醪为： G′米醪 =G 米醪 V= 糖化锅麦芽醪量： G 麦醪 =G 麦 + G2= 故第二次煮沸混合醪量： G 混合 =G′米醪 +G 麦醪 = 本科毕业设计 第 22 页 共 52 页 （ 2） 据工艺，糖化结 束醪温度 78℃ ，抽取混合醪的温度为70℃ ，则送到第二次煮沸的混合醪量： [G 混合 （ 7870） /（ 10070） G 混合 ]*100%=% （ 3） 麦醪比热容 C 麦醪 =（ G 麦芽 C 麦芽 + G2Cw） /G 麦醪 =（ kg*K） 混合醪比热容 C 混合 =（ G 麦醪 C 麦醪 +G 米醪 C 米醪 ） /G 混合 = kj/（ kg*K） （ 4） 故 Q4′=%G 混合 C 混合 （ 10070） =4501848kj 3 二次煮沸过程蒸汽带走的热量 Q4″ 根据经验 : Q4′″=(Q4′+Q4″)= 代入上式 Q4= 洗糟水耗热量 Q5 设洗糟水平均温度 80℃ 每 100kg 原料用水 450kg,则用水量为 G 洗 =27919*450/100= Q5=G 洗 Cw(8018)= 麦汁煮沸过程耗热量 Q6 Q6= Q6′+ Q6″+ Q6″′ 1 麦汁升温至沸点耗热量 Q6′ 100kg原料得 .设过滤完毕麦汁温度 70℃ ,则进入煮沸锅麦汁量为 G 麦汁 =27919*C 麦汁 = (*+*+27919**)/(27919*) =[K/(kg*K)] 故 Q6′= G 麦汁 C 麦汁 (10070)= 2 煮沸过程蒸发耗热量 Q6″ 煮沸强度 10%时间 小时则蒸发水分为 V3=*10%*= 故 Q6″=IV3=*=. 3 热损失为 Q6″′=(Q6″+ Q6′) 本科毕业设计 第 23 页 共 52 页 4 由上述结果可得 Q6= 糖化一次总耗热量 Q 总 Q 总 =∑Qi= 糖化一次耗用蒸汽量 D 使用表压 的饱和蒸汽 ,I=(kj/kg) 则 D=Q/(I i) η= I 相应冷凝水的焓 （ kj/kg） η为蒸汽热效率 95% 糖化过程每小时最大蒸汽耗量 Qmax 糖化各步骤中麦汁煮沸耗热量 Q6 为最大 ,且知煮沸时间 90 分钟热效率95% Qmax= Q6/(*95%)=(kj/H) 相应的最大蒸汽耗量为 Dmax=Qmax/(Ii)=(kg/H) 据设计 ,每年糖化次数为 1650 次 ,共生产啤酒 年耗蒸汽总量为 DT=*1650=133568985kg 每吨啤酒成品耗蒸汽 (对糖化 ):Ds=133568985/=每昼夜耗蒸汽量 (生产旺季算 )为 :Dd=*6= 耗气计算 年耗汽总量 133568985kg 每吨成品酒耗蒸汽 按旺季计算一天六批次 ,日产啤酒 6*= 则一天耗汽约 600t 年耗汽量为 *330=160282782kg/a 耗冷计算 基本数据 年产 11176。