【正文】 圖 2 啤酒廠糖化工藝流程示意圖 糖化工序主要將大米和麥芽等原料經(jīng)除塵、粉碎、調(diào)漿后送入糊化、糖化鍋內(nèi)，嚴格按照啤酒生產(chǎn)的工藝曲線進行升溫、保溫，并在酶的作用下，使麥芽等輔料充分溶解，再將麥汁與麥糟過濾分離。 設計思想 本設計以課程設計任務書 為基礎，以最新科研成果和實際經(jīng)驗為依據(jù)，通過文獻檢索、收集資料，綜合分析；貫徹節(jié)省基建投資，充分重視技術(shù)先進，降低工程造價等思想，從節(jié)約能源和降低原料消耗，追求經(jīng)濟效益等角度出發(fā)，以 “ 工藝先進、技術(shù)可靠、系統(tǒng)科學、經(jīng)濟合理、安全環(huán)保 ” 為原則，同時注重 “ 三廢 ” 治理和綜合利用副產(chǎn)物 ，充分重視環(huán)保防污。我國的啤酒生產(chǎn)只有 100年的歷史。 27 降低廢水污染強度的措施 12 31000t／ a 12176。淡色啤酒的物料衡算 10 四、 310000t/a 啤酒廠糖化車間的物料衡算 9 麥汁熱凝固的 沉淀 9 麥汁煮沸方法 6 原輔料預處理流程及說 明 5 原輔料預處理 5 啤酒工藝流程 5 三、生產(chǎn)工藝流程圖及說明 4 設計思想 淡色啤酒糖化車間物料衡算 13 31000t/a 啤酒廠糖化車間熱量衡算 28 防塵、除塵 30 參考文獻 啤酒是世界上產(chǎn)銷量最大酒種，近幾年來，啤酒的產(chǎn)銷量幾乎以 15%的速度巨增，我國去年啤酒增長量為 10 億升。盡量采用本地原料、定型設備，各種設計方案綜合比較，取長補短，制定一個高產(chǎn)節(jié)能的設計方案，高效生產(chǎn)高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)啤酒。過濾后的麥汁經(jīng)煮沸、蒸發(fā)、濃縮以達到工藝要求的濃度，同時，在這個工藝過程中添加酒花，煮沸后的麥汁送入回旋沉淀槽中進行 澄清 ，再經(jīng)過薄板冷卻至 7℃~8℃ 左右送入發(fā)酵罐 [3]。改良和處理的方法主要機械過濾、軟化處理、脫鹽處理等 [5]。生產(chǎn)操作簡單靈活，粉碎程度易于控制，便于設備維修。輥式粉碎機常用的有兩輥式、四輥式、五輥式和六輥式等 [7]。該機性能很好，在啤酒加工過程中，通過調(diào)節(jié)可以應用于各種麥芽。在這些輸送機中，只有斗式提升機用于物料從低的地方提升到高的地方。 整個過程主要包括：淀粉分解，蛋白質(zhì)分解， β －葡聚糖分解，酸的形成和多酚物質(zhì)的變化。 糖化 醪的過濾 [10] 糖化醪的過濾方法有過濾槽法、壓濾機法及快速滲出槽法。自正式過濾開始后 15～ 30 分鐘起檢查原麥芽汁的糖度、澄清度以及色、香、味?；匦恋聿凼橇⑹街尾?，熱麥芽汁沿切線方向泵入，形成旋轉(zhuǎn)流動。 四 31000t／ a啤酒廠糖化車間的物料衡算 啤酒廠糖化車間的物料平衡計算主要項目為原料 (麥芽、大米 )和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量 (糖化糟和酒花糟 )等。 K 麥汁比熱容 麥汁在 20℃時的相對密 度為 ，而 100％熱麥汁比 20℃時的麥汁體積增加 ，故熱麥汁 (100℃ )體積為： (247。 （ 1）年實際生產(chǎn)啤酒： 31000247。 %=10 6Kg （ 7）麥芽耗用量： 10 6Kg 0. 75=10 6Kg 大米耗用量：（ － ） 10 6=10 6Kg （ 8）酒花耗用量： %= 根據(jù)經(jīng)驗估算，混合原料量定為 10 6Kg，實際產(chǎn)量才大于 31000t 啤酒。式中 W 為含水百分率； c0為絕對谷物比熱容，取 c0=（ kg 3．熱損失 Q23 17 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前二次耗熱量的 15%，即： Q23=15%（ Q21+Q22） ： Q2=（ Q21+Q22） = （三） 第二次煮沸前混合醪升溫至 70℃ 的耗熱量 Q3 按糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應為63℃ ，故混合前米醪先從 100℃ 冷卻到中間溫度 t。 Q43 根據(jù)經(jīng)驗有： Q43 =15%（ Q41+Q42） Q4= Q41+ Q42 +Q43 得 Q4=（ Q41+Q42） =（ +） = （五） 洗糟水耗熱量 Q5 19 設洗糟水平均溫度為 80℃ ，每 100kg 原料用水 450kg，則用水量為： G 洗 =450247。 （二）糊化設備 介紹 hkgiIQD /2 1 9 9m a xm a x ??? 21 糊化設備是用來加熱、煮沸谷物輔料（大米粉或玉米粉）和部分麥芽粉醪液，使淀粉糊化和液化的設備，用于糊化的設備有糊化鍋和糊化煮沸鍋。 （三）糖化設備 選型 糖化設備是用來進行麥芽粉的蛋白分解，并與以糊化的大米醪混合，使醪液保持一定的溫度，進行淀粉糖化的設備。 ＝ 升氣管截面積為液體蒸發(fā)面積的 1/30～ 1/50，取 1/50，則 所以 d= 選攪拌器為二折葉旋漿攪拌器 d=2/3D= θ=60176。 容積 V有 有效V ＝ 取空余系數(shù)為 ，則 V＝ 有效V ＝ 尺寸：設其徑高比為 2:1，即 1:2: ?HD D= 27 圓整后 取直徑 ?D 4000mm ?H 2020mm 設備選型匯總 序號 設備名稱 附屬設備名稱 單位 數(shù)量 規(guī)格 型式 11 麥芽粉碎機 臺 1 要求能力 55t/時 MF35 型 22 大米粉碎機 臺 1 要求能力 30t/時 MF350 型 23 麥芽貯倉 200200 剛板 個 1 方形錐底 44 大米貯倉 200200 剛板 個 1 方形錐底 55 糖化鍋 電動機 夾套加熱 個 1 V=25m3 、 D=5000mm H=2500mm 66 過濾槽 電動機 個 1 V= D=3800mm ?H 1900mm 77 煮沸鍋 電動機 夾套加熱 個 1 V ＝ D=4000mm ?H 2020mm h=800mm 88 回旋過濾槽 電動機 個 1 V＝ ?D 4000mm ?H 2020mm h=800mm 注： V— 所需容積 ， m3 D— 直徑， mm 柱高 — H， mm h— 底高， mm 六、 環(huán)境保護 、三廢概況 (2)回收廢酵母，既能回收啤酒產(chǎn)量 %的干酵母，又可回收啤酒總量 1%的啤酒。 (3)二級生化處理。 廢水處理方法比較：合建式氧化溝法與其他處理方法相比，具有投資省、設備費用低、動力負荷少、運行成本低廉等優(yōu)點，它是一種行之有效的廢水處理方法。其中，糖化工段工藝及其設備在整個啤酒生產(chǎn)工藝中又起著舉足輕重的作用。 這次作業(yè)過程中 鞏固了我們在課堂上所學的生物工藝學，化工原理，生物工程設備等課程的基本理論，使其用于實踐設計，理解的淋漓透徹。在 這次任務中 ，大家團結(jié)一致，能認識問題并解決問題，這鍛煉了我 們協(xié)作公關的能力，為以后學習和工作奠定了基礎。在本設計中，理論聯(lián)系實際，閱讀了大量的試驗文獻資料，整理了眾多的工廠生產(chǎn)技術(shù)一線資料，選擇了以 75%的淡色麥芽為原料， 25%的大米為輔料，將其分別用六輥式和兩輥式粉碎機進行粉碎，之后采用二次煮沸法進行糖化，然后進入過濾槽將所得的麥芽汁泵入煮沸鍋中，滅菌后用回旋沉淀槽去除熱凝固物，隨后冷卻進入發(fā)酵工段。 噪音的防治 (1)設備選型時，盡量選用噪聲值較低的機械產(chǎn)品，在有關設備機座上設置隔振降噪裝置。 設計采用合建式氧化溝法 合建式氧化溝法是把曝氣和沉淀合并于一個池中，污水和活性污泥的混合液在氧化溝中沿著一條橢圓形閉合式曝氣渠道連續(xù)循環(huán)流動，實現(xiàn)好氧和厭氧的交替過程，污水曝氣后溶解氧上升，流動一段后溶解氧耗盡而缺氧，此 時反硝化作用產(chǎn)生并放出氧，如此周而復始、循環(huán)不息。廢硅藻土絕不要排入下水道。 三廢的治理 啤酒工廠廢水主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水，凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂、單身宿舍和浴室的 生活污水。） 依熱量衡算部分數(shù)據(jù)，在雙醪二次煮出糖化法中，最大傳熱是在第二次煮沸前混合醪由 63℃ 升溫至 70℃ ，所需熱量為 Q3=G 混合 c 混合 （ 7063） = 7= Q=G 混合 c 混合 （ 70－ 63） 560 = 560 =加熱面材料取不銹鋼板 δ=8mm ， λ 不銹鋼 =（ m 如圖7－ 2所示。 （ 1） 鍋體 JYV 的鍋體是由圓柱形鍋身， “V” 形加熱底和錐形鍋蓋組成的容器。則進入煮沸鍋的麥汁量為： G 麥汁 = 247。K ） 2. 根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪并合前后的焓不變，則米醪的中間溫度為： t=（ G 混合 c 混合 t 混合 G 麥醪 c 麥醪 t 麥醪 ） / G’ 米醪 c 米醪 = （ 63 ） /（ ） =℃ 其中： G’ 米醪 = G 米醪 － V1== G 混合 =G 米醪 +G 麥醪 =+= c 混合 =（ G 米醪 c 米醪 + G 麥醪 c 麥醪 ） /（ G’ 米醪 +G 麥醪 ） =（ + ） /（ +） = kJ/（ kg c 麥芽 =[（ 1006） +6]= kJ/ （ kg整理成物料衡算表，如表所示。 （ 1－ ） = （ 3）發(fā)酵液總量： 247。淡色啤酒的物料衡 算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， l00kg混合原料可生產(chǎn) 12176。淡色啤酒的物料衡算 (1)熱麥汁量 據(jù)表 56 可得到原料收率分別為： 麥芽收率為： (1006)247。 11 啤酒生產(chǎn)基礎數(shù)據(jù) 項目 名稱 百分比（％） 項目 名稱 百