【正文】 in the beer, after wet grinding, pasting, second cook saccharification method, filter tank hydrostatic filtration filter, heated to boil the pot boiling, cooling, using the coneshaped tank Cupping The following yeast fermentation, fermentation. The design calculations, including the main plant site selection and master plan design, the beer production process design, process calculations, saccharification workshop material balance, heat balance of the saccharification workshop, cooling consumption balance of the fermentation plant, equipment design and selection environmental protection and the end of treatment, industrial hygiene and labor safety. Draw the floor plan of the beer production process flow diagrams and the whole plant. Saccharification time fixed amount, the annual consumption of steam of 107kg / a, the annual consumption of the cooling capacity of 1010kJ consumption per unit of 105kJ / t of beer.Keywords: beer；Saccharification； fermentation；wastewater treatment目 錄摘 要 IAbstract II第一章 緒論 1 啤酒的起源 1 我國(guó)啤酒工業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)況 1 啤酒的種類 1 環(huán)境保護(hù)及末端治理 3 3 3 3第二章 設(shè)計(jì)概論 4 4 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 4 設(shè)計(jì)的任務(wù) 4 廠址選擇 4 廠址的選擇依據(jù) 4 廠址選擇結(jié)果 5 5： 6 7第三章 啤酒工藝選擇與論證 8 啤酒生產(chǎn)工藝流程圖 8 啤酒原料 9. 麥汁制備 10 麥汁過濾 11 麥汁過濾的基本要求及技術(shù)指標(biāo) 11 麥汁過濾方法及影響因素 11 麥汁煮沸 12 麥汁煮沸設(shè)備選擇及優(yōu)缺點(diǎn) 12 麥汁煮沸工藝 12 麥汁后處理 12 熱凝固物及冷凝固物的分離 12 麥汁的冷卻 12 麥汁的充氧 13 啤酒發(fā)酵的工藝論證 13 啤酒酵母 13 14 酵母的添加與回收 16 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 16 啤酒過濾 17 啤酒過濾理論 17 啤酒過濾方式的選擇與論證 17第四章 工藝計(jì)算 18 18 18 對(duì)100kg原料生產(chǎn)10176。自此之后，世界酒業(yè)彼此影響，飛速發(fā)展，經(jīng)歷了封建時(shí)代和工業(yè)社會(huì)，形成三大酒系（釀造酒、蒸餾酒和配制酒），精品眾多，各國(guó)都有名聞世界的獨(dú)特產(chǎn)品[1]。本設(shè)計(jì)內(nèi)容為，了解啤酒的種類和生產(chǎn)的原料，啤酒的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝。（1） 根據(jù)啤酒酵母的性質(zhì)分類根據(jù)啤酒酵母的性質(zhì)，人們將啤酒分為下面發(fā)酵啤酒和上面發(fā)酵啤酒。特點(diǎn)是一般原麥汁濃度較高、麥芽香味突出、口味醇厚、泡沫細(xì)膩，苦味則根據(jù)產(chǎn)品的類型有較大的差異。鮮啤酒是地銷產(chǎn)品，口感新鮮，但保質(zhì)期較短。 其特點(diǎn)是相對(duì)于其他常見啤酒酒精含量少，熱量也較少。本項(xiàng)目廠址無工業(yè)噪聲污染，生產(chǎn)用水所產(chǎn)生的部分污水經(jīng)廠區(qū)污水處理后，排水水質(zhì)無污染，采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，生產(chǎn)過程無粉塵產(chǎn)生，各種指標(biāo)均達(dá)到環(huán)保要求。在工藝方面，力求合理性和先進(jìn)性；在設(shè)備方面，采用先進(jìn)技術(shù)及機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)控制，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；在經(jīng)濟(jì)上，做到合理利用資源，降低能耗，減少污染，保護(hù)環(huán)境，減少浪費(fèi)。廠址不宜選在有礦產(chǎn)地區(qū)、有古跡文物地區(qū)。南沙全年以東南風(fēng)為最多，其次是北風(fēng)，%。標(biāo)準(zhǔn)定義：淡色啤酒色度3EBC～14EBC的啤酒。P～176。PX－等于、176。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[4]。大麥?zhǔn)紫缺仨殞⑵渲瞥甥溠?，方能用于釀酒。使根部干燥便于除去，增加麥芽的色、香、味? 酵母在實(shí)際生產(chǎn)中最常用的酵母有兩大類：上面酵母和下面酵母。因?yàn)闈穹ǚ鬯橛斜砥け容^完整課獲得良好的過濾層，解決了粉塵的危害，過濾時(shí)間短，糖化效果好，麥芽汁清亮對(duì)溶解不良的麥芽可提高其浸出率，適合比較高的投料量，的優(yōu)點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)采用濕法粉碎。浸出糖化法：是純粹利用麥芽中酶的生化作用，浸出麥芽中的可溶性物質(zhì)。由于只有部分醪液進(jìn)行煮沸，胚乳細(xì)胞壁的高分子麥膠物質(zhì)及其他雜志溶出較少，所制麥汁色澤淺，黏度低，口味柔和，發(fā)酵度高，特別適合釀造淺色淡爽型啤酒；而且操作簡(jiǎn)單，糖化時(shí)間短，在3h內(nèi)即可完成。 麥汁煮沸 麥汁煮沸設(shè)備選擇及優(yōu)缺點(diǎn)麥汁過濾結(jié)束后，就要進(jìn)行麥汁煮沸，并在麥汁過濾中添加酒花。過濾后的麥汁其濃度低于需定型濃度（～176。麥汁冷卻的基本要求有：麥汁和冷卻水流經(jīng)部位要便于清洗，密封性要好，嚴(yán)防冷卻水和麥汁的滲漏。酵母細(xì)胞不同的絮凝能力受到其自身的基因和外界作用影響，金屬離子對(duì)凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強(qiáng)度還依賴于基質(zhì)的離子濃度，尤其是鈣離子含量達(dá)到30mg/l以上時(shí)的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價(jià)離子也能促凝，但是單價(jià)離子會(huì)因“反離子效應(yīng)”對(duì)其產(chǎn)生抑制作用。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵母。儲(chǔ)酒條件和時(shí)間。一天后可排一次沉淀物, 即冷凝固物(占總量的30 %～40 %) 。還可進(jìn)行CO2 洗滌與飽和, 可除去嫩啤酒的生青味(主要是乙醛、雙乙酰、硫化氫) , 冷藏15 天左右, 以利于酒的沉淀澄清和CO2 飽和。常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實(shí)際生產(chǎn)中需要注意一下幾個(gè)方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強(qiáng)，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計(jì)采用間接冷卻方式。常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法[7]，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實(shí)際生產(chǎn)中需要注意一下幾個(gè)方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強(qiáng)，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計(jì)采用間接冷卻方式。 啤酒的包裝啤酒的包裝形式有瓶裝、易拉罐裝和桶裝三種形式，本設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要是瓶裝啤酒。美觀大方的包裝造型、生動(dòng)形象的圖案和新穎別致的裝潢可以襯托產(chǎn)品形象，提高產(chǎn)品的附加價(jià)值。）=（2）冷麥汁量：（）=（3）發(fā)酵液量：()=（4）過濾酒量：（）=（5）成品酒量：（）= 生產(chǎn)100L10176。K ）（2） 第一次米醪煮沸消耗熱量Q2由糖化工藝流程可知： Q2=Q2，1+Q2，2+Q2，3℃消耗熱Q2，1 Q2，1=m米醪60=（kg）故 Q2，2=mv1I== 106（kJ）式中，I為煮沸溫度（約100℃）下水的汽化潛熱（kJ/kg）。不同的發(fā)酵工藝，其耗冷量也隨之改變。K）； 麥芽糖化厭氧發(fā)酵熱q= kJ/kg；麥汁發(fā)酵度60%。每天單罐降溫耗冷量為：Q02=4mc1[6（1）]=47= (kJ) 工藝要求此過程在2天內(nèi)完成，則耗冷量為（）：Q22=（）/(242)=(kJ/h) 發(fā)酵總耗冷量Q2Q2=Q21+Q22=+=(kJ/h) 每罐用冷媒耗冷量Q0Q0=Q01+Q02=106+=106kg/h c、酵母洗滌用冷無菌水冷卻的耗冷量Q3在錐形罐啤酒發(fā)酵過程，主發(fā)酵結(jié)束時(shí)要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復(fù)用于新麥汁的發(fā)酵，一般可重復(fù)使用5—7次。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn)15萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在16000380000kJ/t啤酒之間，若在南方亞熱地區(qū)設(shè)廠，可取高值。（3）煮沸程度要求10%或更高（4）材質(zhì) 鍋體一般用不銹鋼麥汁的密度ρ為1042kg/m3則V有效=G/ρ=（m3）則V總=V有效/φ=≈35（m3）設(shè)煮沸鍋的直徑為D，柱高為D/2，橢圓形狀的鍋底鍋底高為D/4。設(shè)錐形發(fā)酵罐的發(fā)酵周期為17天，所以對(duì)發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的最低要求： N=nt+1=217+1=35（個(gè)）其中：n每天裝罐數(shù) t發(fā)酵周期 1備用罐個(gè)數(shù) 發(fā)酵罐體積的確定本次設(shè)計(jì)選用錐底發(fā)酵罐，由物料衡算可知。則容積為： V有=Vs(1+%) =（1+%） = m179。/24對(duì)此發(fā)酵罐采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭為上封頭，60176。44+π/244179。因?yàn)榘l(fā)酵罐里面所裝的溶液是酸性的，而CIP清洗液中僅有堿性溶液，因此，選用材料必須耐酸耐堿耐腐蝕， 因此，材料應(yīng)選用不銹鋼。137= 在增加厚度區(qū)域需增加厚度，由下式計(jì)算得： Sr=QPcDi/(2【б】tΦPc) =4000/（2137） =圓整后取厚度為10mm，在任何情況下，加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度，錐殼加強(qiáng)段的長(zhǎng)度L不得小于2=圓筒加強(qiáng)長(zhǎng)度L應(yīng)不小于2=圓錐體小端連接處的厚度無需加強(qiáng)，仍取10mm。) =, （—1m/s范圍內(nèi)，所以可采用此管。） = m/s （—，符合要求。各段高度：S上=㎡=πDh上 h上= mS中=㎡=πDh中 h中= mS下=㎡= h下= m(7) CO2排出管及CIP清洗管 CO2排出管與CIP清洗管都安放在封頭上，又設(shè)CO2管與清潔管徑一致，洗滌發(fā)酵罐經(jīng)過三次，第一次進(jìn)堿，第二次進(jìn)清水，第三次進(jìn)消毒水。筒體的下部也安裝一個(gè)同樣的圓形入孔，也由普通碳鋼制造。 發(fā)酵工廠設(shè)備常用支座分為臥式支座和立式支座，其中臥式支座又分為支腿，圖型支座和鞍型支座三種，立式支座也分為三種：懸掛支座，支撐式和裙式支座。則洗滌體積流量Vs=Q/t=179。發(fā)酵前期平均溫度：6℃→6℃ 8℃→0℃ 14℃→6℃△tm=（△t1 △t2）/In（△t1/ △t2） =（146）/In（14/6） =℃取夾套傳熱系數(shù)為K=220kJ/(m178。為三段冷卻，三個(gè)冷媒進(jìn)口管。對(duì)于進(jìn)料管與排酒管流量相差不大，可選用同一管徑的管子。發(fā)酵罐內(nèi)的液體全部裝滿時(shí)的最高工作壓力為： P最高工作壓力=P表+P液柱=+pgh =+103106 = 所以，Pc== S=PcDi/(2【б】tΦPc) =4000/（2137） = mm式中： Di—發(fā)酵罐內(nèi)徑 4000 mm 【б】—不銹鋼許用應(yīng)力【б】=137，出自《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P319 Φ—焊縫系數(shù)Φ=1，雙面對(duì)接頭100% C—壁厚附加量 C1—鋼板負(fù)偏差，C1= C2—腐蝕裕量，不銹鋼，腐蝕裕微量，一般單面腐蝕C2=1,雙面C2=2 C3—加工減薄量C3=0(冷加工C3=0，熱加工C3=1mm)Sd=S+C2= mm 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》P97表49得C1= 所以：Sn=+=圓整后取Sn=8mm罐的筒體厚度為8mm的0Cr18Ni9鋼板制作。 = m179。則可得：VO’=πD178。85%=179。選用發(fā)酵罐的有效容積（三鍋裝一罐）為：Vs=3= m179。 過濾槽尺寸的計(jì)算過濾槽為圓柱的器身，平底的鍋底，G混合=19550kg，麥汁的密度ρ為1083kg/m3，則V有效=G/ρ=19152/1083=（m3）。通常，取，所以：Q6=12％Qt=12％106=106 (kJ/h) 300000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表將上述計(jì)算結(jié)果，整理后可得300000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表，如表44所得表44 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表耗冷分類耗冷項(xiàng)目每小時(shí)耗冷量(kJ/h)每罐耗冷(kJ)年耗冷量（kJ）工藝耗冷量麥汁冷卻Q11071081010發(fā)酵耗冷Q2105106109無菌水冷卻Q3105106108酵母培養(yǎng)Q4