【正文】 月 日設(shè)計（論文）類型：A—理論研究；B—應(yīng)用研究；C—軟件設(shè)計；D其它 摘 要本設(shè)計為年產(chǎn)6萬噸11176。然而，我國啤酒產(chǎn)量卻僅以每年10%的速度增加，這說明啤酒在我國還無法完全滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，中國啤酒市場擁有非常廣闊的前景，為生產(chǎn)提供了可行性保證。目錄 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn)6萬噸11176。設(shè)計（論文）的目的意義：，掌握一定的工廠設(shè)計的專業(yè)技能，鞏固專業(yè)知識的。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計，其生產(chǎn)原料為大麥麥芽和大米，生產(chǎn)旺季占全年產(chǎn)量的70%，設(shè)計的主體為發(fā)酵車間，主體設(shè)備為發(fā)酵罐。在1972年世界第九次營養(yǎng)食品會議上，曾推薦啤酒為營養(yǎng)食品，也有人把啤酒稱作營養(yǎng)食品、可口食品、衛(wèi)生食品、方便食品。因而，我個人認為很有必要將啤酒生產(chǎn)方面的技術(shù)科學(xué)地總結(jié)和分析，以推動啤酒產(chǎn)品多樣化發(fā)展。主要進行了全廠工藝參數(shù)的選擇及簡單的論證，全廠的工藝計算，發(fā)酵車間相關(guān)設(shè)備的計算校核與選型，以及車間的布置。因此，在本設(shè)計中選用二棱大麥。原料大麥水分不高于13%，否則不能貯藏，易發(fā)生霉變，呼吸損失大。3. 淀粉：淀粉純度高、雜質(zhì)少、粘度低、無殘渣、可生產(chǎn)高濃度啤酒。這種粗加工方法也存在缺點，因此使用酒花粉，應(yīng)在酒花廠，酒花溫度在55℃以下，干燥至水分為5%6%然后進行粉碎，粉碎后立即包裝于密閉容器中，并沖入惰性氣體。（3）啤酒的穩(wěn)定性降低。+ ,K+常常在50—100:300—，不柔和。 現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)，工業(yè)化程度越來越高，啤酒工廠一般不自行生產(chǎn)麥芽，而是從專門的麥芽生產(chǎn)工廠購買所需麥芽，以達到降低生產(chǎn)成本的目的。本設(shè)計采用麥芽濕法粉碎，濕法粉碎全部操作有：浸漬→磨碎→勻漿→泵出。麥汁中浸出物的含量和原料中干物質(zhì)的比稱“無水浸出率”。2. 浸出糖化法：浸出糖化法是指麥芽醪利用酶的生化作用，用不斷加熱或冷卻調(diào)節(jié)醪液的溫度，使糖化完成，麥芽醪未經(jīng)煮沸。故本設(shè)計才用此方法進行糖化。 過濾方法的選擇1. 過濾槽法過濾槽是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法，它是以過濾篩板和麥糟構(gòu)成過濾介質(zhì)。酒花添加分三次完成，操作如下：第一次：煮沸5～15分鐘后，添加總量的5%～10%，主要作用是消除煮沸物得泡沫。我國廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。充氧操作為：麥汁溫度降至6℃以下，空氣通風(fēng)，10176。2. 啤酒酵母的絮凝啤酒酵母的絮凝特性是重要的生產(chǎn)特性，它會影響酵母的回收再利用于發(fā)酵的可能，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度，影響啤酒過濾方法的啤酒風(fēng)味。以下就這幾種發(fā)酵方法進行分析和比較來進行取舍。傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，主發(fā)酵容器安置在空氣過濾，絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)。啤酒發(fā)酵系以上面發(fā)酵為起源，而后由于選用的純粹培養(yǎng)酵母不同，劃分為上面發(fā)酵與下面發(fā)酵兩種啤酒發(fā)酵類型。（4） 上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風(fēng)時間長，目的是使酵母分散懸浮在發(fā)酵液中，對凝集性強的酵母，通風(fēng)尤屬必要。5. 兩罐法發(fā)酵一罐法發(fā)酵工藝簡單, 便于操作, 能夠節(jié)省投資, 但由于麥汁整個發(fā)酵過程都在同一個發(fā)酵罐中進行, 使得冷凝物的排放及酵母沉淀效果不十分理想。1．酵母接種量：本設(shè)計分批發(fā)酵采用低溫，緩慢發(fā)酵，因此接種量比較小，接種后細胞濃度控制在（512）10個/ml。由于有機酸產(chǎn)生和麥汁緩沖物質(zhì)減少，麥汁PH下降迅速。P時，發(fā)酵緩慢，泡沫消失，逐步形成泡蓋。（4）發(fā)酵罐清洗、消毒 ，工藝衛(wèi)生更易得到保證。發(fā)酵罐底角，考慮到發(fā)酵中酵母自然沉降最有利，取排出角7375176。（2）接種量和起酵溫度麥汁直接進罐法，為了縮短起酵時間，大多采用較高接種量，%～%，接種后細胞濃度為（15177。VDK還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與VDK還原，這可縮短還原時間。 酵母的添加與回收在麥汁進行充氧同時添加酵母，為了使酵母均勻分布在發(fā)酵罐中，酵母應(yīng)在整個麥汁流入過程中均勻添加，接種量：～。麥槽是有價值的飼料，有較高的蛋白質(zhì)，并受到適度分解。硅藻土過濾機作為啤酒的粗濾，紙板過濾機作為啤酒的精濾，無菌膜過濾機主要用于生產(chǎn)純生啤酒。：100800瓶/分。P熱麥汁量為：（247。濕酵母泥含水分85%酵母含固形物量:則含水分7%的商品干酵母量為： (13)二氧化碳量因11176。（11%）247。=62916 （L）(10) 過濾酒量：61664247。70%=106（L）(4)全年濕糖化糟量：89964170247。在論證部分，選用二次煮出糖化法生產(chǎn)麥汁，下面就以此工藝為基準進行糖化車間的熱量計算。C，一次耗熱量為： Q1=GWCW(t2t1)= 32=(kJ) 第一次米醪煮沸耗熱量由流程圖可知：=++1. 糊化鍋內(nèi)米醪由初溫加熱到100℃耗熱= G米醪C米醪（100 t0）(1) 計算米醪的比熱容根據(jù)經(jīng)驗公式C容物=[(100W)C0+]進行計算。（+） = [ kJ/（kg．K）]結(jié)合前面麥醪的比熱容，可算得麥醪米醪混合后的比熱容C混合=（G麥醪C麥醪+G米醪C米醪）247。C3. 混合醪從63℃升溫到70℃所需要的熱量： Q3=G混合C混合（7063）=（7063）=（kJ） 第二次煮沸混合醪液耗熱量1. 由工藝流程可知：經(jīng)過第一次煮沸后米醪量為：G,米醪=G米醪V1==（kg） G麥醪=G麥芽+G2= +=（kg）因此進入第二次煮沸的混合醪量為： G混合= G,米醪+ G麥醪=+=（kg）根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為78176。100450 =（kg）則=62=（kJ） 麥汁煮沸過程中耗熱量1. 麥汁升溫至沸點耗熱量由糖化物料衡算表可知，過濾后麥汁溫度約為70176。()=(kg/h) 蒸汽單耗根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計，旺季糖化次數(shù)為1704= 680 次，設(shè)淡季每天糖化3次，130天共390次，全年糖化總數(shù)為1070次；（占全年的70%），則全年的蒸汽耗熱量為： D每年=1070= （kg）= 247。C。 洗瓶機用水洗瓶機最大生產(chǎn)能力按2000瓶/h計，則總用水量為：2000247。2=10(t) 工藝耗冷量的計算 發(fā)酵車間工藝流程94℃熱麥汁→冷麥汁（6℃）→錐形罐發(fā)酵→過冷卻1℃→貯酒→過濾→清酒罐 工藝技術(shù)指標及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年產(chǎn)11176。則麥汁冷卻每鍋耗冷量:Q1=Gc1(t2t1)/ τ=69853(946)/1=23850541(kJ/h)式中： tt1分別為麥汁冷卻前后溫度94176。2= (kJ) 發(fā)酵耗冷量1. 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱 假設(shè)麥汁固形物為麥芽糖，而麥芽糖的厭氧發(fā)酵熱發(fā)酵量為q= KJ/kg，設(shè)發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：q0=11%60%=(kJ)糖化一次得冷麥汁量63551L每錐形罐發(fā)酵放熱量：=635512= 5147631（kJ）由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時間為6天，每天糖化4鍋麥汁，并考慮到放熱的不平衡，則發(fā)酵高峰的耗冷量為：=4/（2462） = 51476314/（2462）=112887（kJ/h）2. 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從6℃緩降到1℃。2=(kg/班)假定無菌水冷卻操作2 h內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗冷量為：= （）/τ=(301)/2 =（kJ/h）所耗冷凍介質(zhì)量為：= /[()]=(8)=(kg/h)式中：、為冷凍酒精液熱交換前后的溫度0℃和8℃。2）=（kJ）相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為：=/[()] =91624/(8) =（kJ/h） 發(fā)酵車間工藝耗冷量1. 工藝耗冷量為： =+++=23850541+270988++91624=（kJ/h）2. 全年工藝總耗冷量為：=+++=+109++108=(kJ)3. 單罐工藝耗冷量=+++ =47701082+ 8942046++= (kJ) 非工藝耗冷量 除了上述發(fā)酵過程工藝好冷外，發(fā)酵罐外壁，運轉(zhuǎn)機械，維護結(jié)構(gòu)及管道等均會耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝好冷量，現(xiàn)在分別介紹。2）=（kJ）年耗冷量為：=1070247。發(fā)酵罐H:D=—6:1,這里選用4:1。 橢圓形封頭體積：V橢圓 =D2hbπ/4+D2haπ/6≈ ha=D/4 所以 V橢圓 ≈ V錐底= πD3/[24tan(a/2)] V圓柱=πD2 H/4 V有效 = V橢圓 + V錐底 + V圓柱 = +πD2 H/4+ πD3/[24tan(a/2)] = D3 D= 取 D=4，則 H=4D=16 m V實= m3 發(fā)酵罐個數(shù)的確定本設(shè)計采用錐底圓柱形發(fā)酵罐，目前國內(nèi)幾乎所有的廠家都用這種發(fā)酵罐。 所以，取N=27 （個） 實際產(chǎn)量：27170/（17）=64863 m3富裕量：（64863—103）/ 103=﹪，滿足要求。這里選用70176。2 =（kJ/a）若白天日曬高峰耗冷量為平均每小時耗冷量的2倍，則高峰耗冷量為： =2/24=26175000/24=514584(kJ/h)冷媒（8℃稀酒精）用量：=/[()] =514584/(8) =15389(kJ/h)，過濾機及管道等散失冷量因涉及的設(shè)備、管路很多，故啤酒廠設(shè)計時根據(jù)實驗經(jīng)驗選取。根據(jù)經(jīng)驗，年產(chǎn)60000噸啤酒廠露天錐形發(fā)酵罐冷量損失在1300030000kJ/t啤酒之間，本設(shè)計選25000kJ/t。全年耗冷量為：=1070247。C和0176。C τ為冷卻操作過程時間1h根據(jù)設(shè)計結(jié)果，每個錐形發(fā)酵罐裝2鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為：Qf=2Q1=323850541=47701082（kJ/罐）相應(yīng)的冷卻介質(zhì)（2176。11度Bx麥汁比熱容c1=[kJ/()]冷媒用15%酒精稀溶液，比熱容可視為c2=[kJ/()]麥芽糖厭氧發(fā)酵熱q=麥汁發(fā)酵度為60%根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分為工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類。 瓶裝機洗刷用水每沖洗一次用水5 t，沖洗時間為40分鐘，則最大耗水量為：560247。C =10176。= （kg/h） 洗糟用水量每100kg混合原料洗糟水用量為450，則洗糟水用量為：9969450247。100=（kg）熱麥汁比熱容：C麥汁=（G麥芽C麥芽+G大米C大米+GWCW）/(G麥芽+G大米+GW) =（6978+2991+ ）/（6978+2991+ ） = [ KJ/（KgC，則送到第二次煮沸的混合醪量為：[G混合（7870）] 247。（+） = [ kJ/（kg．K）]可以算得麥醪溫度為： t麥醪=（G麥芽C麥芽18+ G2CW50）247。C(3)米醪煮沸耗熱量= G米醪C米醪（） =（2991++）（） = （kJ）2. 煮沸過程蒸汽帶走的熱量糊化時間定為40分鐘，蒸發(fā)強度為5%，則水分蒸發(fā)量為=5%40247。操作示意圖如下所示：自來水，18℃糊化鍋 糖化鍋大米粉 2991kg 麥芽粉 料水比 1: 料水比 1: 麥芽粉 6978kgT(℃，20分鐘) 熱水 50℃ ℃ 60分鐘 13分鐘 10分鐘 70℃ 63℃，60分鐘 T(℃) 12分鐘 5分鐘 90℃，20分鐘 7分鐘 100℃，40分鐘 70℃，25分鐘 20分鐘 過濾 糖化結(jié)束 78℃ 100℃，10分鐘 麥糟