【正文】 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 6 萬噸 10度淡色啤酒廠工藝初步設(shè)計 ——發(fā)酵罐的設(shè)計 學(xué)生：龍萬江 學(xué)號： 10042020210 專業(yè)：生物技術(shù)及運用 班級： 2021 級 2 班 指導(dǎo)老師：楊建剛 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院 2021 年 6 月 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 四 川 理 工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目： 年產(chǎn) 6萬噸 10 度淡色啤酒廠工藝初步設(shè)計 —— 發(fā)酵罐的設(shè)計 學(xué)院： 生物工程學(xué)院 專業(yè)： 生物技術(shù)及應(yīng)用 班級： 2021 級 2班 學(xué)號： 10042020210 學(xué)生： 龍萬江 指導(dǎo)教師： 楊建剛 接受任務(wù)時間 2021317 教研室主任 （簽名） 二級學(xué)院院長 （簽名） 1．畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求 (1).主體設(shè)備生產(chǎn)車間工藝論 證； (2).主體設(shè)備相關(guān)物料、熱量衡算； (3).主體設(shè)備設(shè)計計算及選型； (4).圖紙：主體設(shè)備裝配圖，全廠工藝流程圖（方框），設(shè)計說明書。 原始數(shù)據(jù)：產(chǎn)品： 10176。淡色啤酒；生產(chǎn)原料： 70%麥芽粉， 30%大米粉 。生產(chǎn)天數(shù)：旺 季 170 天占生產(chǎn)任務(wù)的 70%；生產(chǎn)廠家：四川某地 2．指定查閱的主要參考文獻及說明 (1).顧國賢主編 《釀造酒工藝學(xué)》 中國輕工業(yè)出版社 1996 年 (2).管敦儀主編 《啤酒工業(yè)手冊》 （上、下） 中國輕工業(yè)出版社 1986 年 (3).吳思方主編 《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》 中國輕 工業(yè)出版社 2021 年 (4).梁世中主編 《生物工程設(shè)備》 中國輕工業(yè)出版社 2021 年 (5).《化工設(shè)備設(shè)計全書》 (6).《機械工程手冊》（第二版） 3．進度安排 設(shè)計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱資料 2 工藝設(shè)計及物料、熱量衡算 3 主體設(shè)備設(shè)計 4 圖紙繪制 5 說明書撰寫 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 前 言 本設(shè)計為順應(yīng)近幾年來啤酒工業(yè)飛速發(fā) 展的需求，在啤酒工藝成熟的基礎(chǔ)上，同時體現(xiàn)了啤酒釀造的新工藝，為企業(yè)的開源節(jié)流提供了新的依據(jù)。 設(shè)計題目為年產(chǎn) 6 萬噸 10 度淡色啤酒廠發(fā)酵罐設(shè)計， 此啤酒的釀造方法采用 70%的麥芽， 30%的大米，經(jīng)過糊化，糖化，煮沸，過濾，冷卻，發(fā)酵而成 。 發(fā)酵設(shè)備采用圓筒體錐底發(fā)酵罐，發(fā)酵周期是 17 天。本 設(shè)計 內(nèi)容主要包括物料衡算，熱量衡算，冷耗衡算和重點設(shè)備選型及計算。糖化方法采用雙醪浸出糖化法，發(fā)酵方法采用下面發(fā)酵法。本設(shè)計的圖紙主要為發(fā)酵罐裝配圖。本文對啤酒生產(chǎn)線工藝設(shè)計中的關(guān)鍵部分 ——原料的糊化、糖化、煮沸、麥汁過濾、啤 酒過濾及其設(shè)備選型進行了粗略研究。對發(fā)酵過程及其設(shè)備選型進行了較為詳細的探討。 關(guān)鍵詞：啤酒工藝；設(shè)備選型；技術(shù)經(jīng)濟；發(fā)酵；糖化；發(fā)酵罐 . 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 目錄 第一章 緒 論 ???????????????? 1 設(shè)計選題的目的????????????? ? 1 設(shè)計工作的意義????????????? ? 1 課題研究內(nèi)容及方法?????????? ?? 1 設(shè)計依據(jù)???????????????? 1 設(shè)計范圍???????????????? 1 指導(dǎo)思想???????????????? 2 工藝選擇????????????????? 2 設(shè)備的選擇???????????????? 2 第二章 啤酒工藝選擇與論證 ????????? 3 啤酒原料????????????????? ? 3 釀造用水??????????????? ?? 3 麥芽?????????????????? ? 3 酒花???????????? ?????? ? 3 輔料????????????????? ?? 3 酵母???????????????? ??? 3 麥汁制備????????????????? ? 4 麥芽及輔料的粉碎理論????????? ?? 4 麥芽的粉碎??????????????? ? 4 輔料的粉碎??????????????? ? 4 糖化工藝的選擇與論證 ????????? ? 4 麥汁過濾????????????????? ? 5 麥汁過濾的基本要求及技術(shù)指標(biāo)??????? 5 麥汁過濾方法及影響因素?????????? 5 麥汁煮沸?????????????????? 6 麥汁煮沸設(shè)備選擇及優(yōu)缺點????????? 6 麥汁煮沸工藝??????????????? 6 麥汁后處理????????????????? 6 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 熱凝固物及冷凝固物的分離????????? 6 麥汁的冷卻??????????? ?? ??? 7 麥汁的充氧???????????????? 7 啤酒發(fā)酵的工藝論證????????????? 7 啤酒酵母????????????????? 7 啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制??????????? ? 8 啤酒發(fā)酵工藝???????????????? 9 啤酒發(fā)酵方法的選擇????????????? 13 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制????????????? 15 酵母的添加與回收????????????? ?? 15 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制?????????????? 15 啤酒過濾??????????????????? 16 啤酒過濾理論??????????????? ? 16 啤酒過濾方式的選擇與論證????????? ? 16 啤酒的包裝????????????????? 16 第三章 物料衡算 ????????????????? 18 物料衡算的意義??????????????? ?? 18 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?????????? ???? ?? 18 100 ㎏原料生產(chǎn) 10176。 P啤酒的物料衡算????? ?? 18 生產(chǎn) 100L 10176。 P啤酒的物料衡算??????? ?? 19 年產(chǎn) 6萬噸 10176。 P 淡色啤酒糖化車間物料衡算? ?? 22 第四章 耗冷量的計算 ?????????????? 25 發(fā)酵車間工藝流程??????????????? ? 25 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)???????????? ? 25 麥汁冷卻耗冷量 Q1?????????????? ? 26 發(fā)酵耗冷 量 Q2??????????????? ?? 26 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱 Q2??????????? ?? 26 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷 Q2″??????? ?? 26 發(fā)酵總耗冷量 Q2?????????? ????? 26 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 每酵用冷媒耗量 Q0?????????? ????? 26 發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量） M2 ???????? ? 26 非工藝耗冷量????????????????? 27 第五章 發(fā)酵罐的設(shè)計與選型 ?????? ???? 28 發(fā)酵罐體積的確定?????????????? ? 28 發(fā)酵罐數(shù)量的確定?????????????? ? 28 發(fā)酵罐材料的選擇??????????????? ? 29 發(fā)酵罐圓柱體部分壁厚確定??????????? ? 29 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭壁厚算??????????? ??? 30 罐底錐形封頭的設(shè)計型?????????? ??? 31 進料管及排酒管的直徑與型 ????????? ?? 31 冷媒進出管??????????????? ??? 32 發(fā)酵罐夾套的選取?????????????? ? 33 CO2出管及 CIP 清洗管??????????? ??? 34 其他選型????????????????? ?? 35 第六章 發(fā)酵罐的參數(shù) ???????????????? 38 總結(jié) ???????????????????? ??????? 39 參考文獻 ?????????????????? ?????? 40 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 第一章 緒 論 設(shè)計選題的目的 目前，世界上啤酒市場的競爭日益激烈，廣大消費者對啤酒品種結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，相應(yīng)的新品種也層出不窮。因而很有必要將這方面加以科學(xué)地總結(jié)和分析以推動啤酒產(chǎn)品多樣化在廣度和深度上的健康發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，飲食消費結(jié)構(gòu)的不斷改變，啤酒已進入了千家萬戶。但是我國人均啤酒的消費還沒有達到世界平均水平。所以建設(shè)新的、大型的啤酒廠，增加產(chǎn)量，就可以滿足人們將來物質(zhì)生活的需求。所以，設(shè)計啤酒 廠是有意義有必要的。 設(shè)計工作的意義 啤酒含有 17 種氨基酸，多種維生素及碳水化合物、礦物鹽等物質(zhì)、每升啤酒的熱量可達 430卡，相當(dāng)于 67枚雞蛋， 升牛奶或 50 克奶油，被世界營養(yǎng)協(xié)會組織列為營養(yǎng)食品，素有“液體面包”之譽?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，啤酒中所含各種成份、既有較高的營養(yǎng)價值又具良好的藥療效果，啤酒中酒精含量較低， 10 度黃啤酒含酒精 3％左右，非但對胃和肝臟無損害，而且可平緩地促進人體血液循環(huán)；維生素 B B6 能維持心臟正?；顒?，而煙酸則能擴張血管，故它們對心血管系統(tǒng)有益，可加速新陳代謝。通過這次的選題，查閱資料，使我們在設(shè)計中進一步掌握了啤酒的工藝方法 ,為今后走上工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。 課題研究內(nèi)容及方法 設(shè)計依據(jù) 本設(shè)計是根據(jù)四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院生物工程教研室布置的 畢業(yè) 設(shè)計任務(wù)書要求來進行設(shè)計的。 設(shè)計范圍 本設(shè)計為年產(chǎn) 6 萬噸 10 度 淡色啤酒 廠，重點設(shè)備發(fā)酵罐，發(fā)酵工段為重點工段。該設(shè)計包括工藝方法及流程的選擇論證、物料衡算、耗冷量衡算、設(shè)備選型及論證、重點設(shè)備的詳細設(shè)計、繪制圖紙（ 全廠 工藝流程圖、重點設(shè)備裝配圖），三廢處理等。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 指導(dǎo)思想 根據(jù)原料的特性，參考工業(yè)生產(chǎn)中的成功經(jīng)驗，對所收集 的 文獻資料，進行分析比較，設(shè)計適合的工藝流程和操作條件，選擇適合的生產(chǎn)設(shè)備，并進行科學(xué)、合理的配置；設(shè)計適用的廠房結(jié)構(gòu)，確保生產(chǎn)的正常進行，配備必要的勞動人員，滿足正常生產(chǎn)需要。 工藝選擇 。 ，先進的技術(shù)和設(shè)備。 ，種類和性質(zhì)。 設(shè)備的選擇 保證工藝的安全性和可靠性，經(jīng)濟上的合理性，技術(shù)先進，投資省，加工方便，運行費低，操作清洗方便。 主要方法： ，確定工藝方法以及流程 （如物料衡算） 。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 第二章 啤酒工藝選擇與論證 啤酒原料 釀造用水 水是啤酒釀造最重要的原料，釀造水被稱為“啤酒的血液”。釀造水質(zhì)不僅決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和風(fēng)味，而且還直接影響著釀造的全過程。 水的質(zhì)量要求：本設(shè)計為經(jīng)典啤酒，色澤較淺，水的殘堿度 RA 值要求在 5— +5度之間；水中 Ca 至少為 40— 50mg/L。另外， Ca 和 Mg 比例要大于 3:1。啤酒釀造用水中含有 10— 15 mg/L Mg 已經(jīng)足夠 ，過高會使啤酒變的干，苦味重。水的鎂硬小于等于，水中含鹽量要求很低。 麥芽 采用淺色且色澤淡黃而有光澤的麥芽。麥芽外觀短胖，除根干凈，不含雜草、雜谷粒、砂土、枯芽、半粒、霉粒、損傷殘粒等雜質(zhì)。麥芽還應(yīng)有新鮮稻草香味，不應(yīng)有霉味、潮濕味、酸味、焦苦及煙熏味等。 酒花 酒花能夠賦予啤酒柔和優(yōu)美的芳香和爽口的微苦味，能加速麥汁中高分子蛋白質(zhì)的絮凝，能提高啤酒起泡性和泡持性，也能增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。本設(shè)計選擇淺黃綠色，有光澤，富有濃郁的啤酒花香氣，無異雜氣味， 花體基本完整的顆粒酒花。 輔料 啤酒生產(chǎn)中 使 用輔助原料有重大意義，可以降低啤酒生產(chǎn)成本，具有經(jīng)濟性；可以降低麥汁總氮 ， 相對減少麥汁中高分子含氮化合物的比例，可以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性 ， 調(diào)整麥汁組分，提高啤酒某些特性。 大米是啤酒廠最常用的輔料