【正文】 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。 包裝車間地面洗刷用水 包裝車間地面洗刷用水為 15 t，用水時(shí)間為 ，則 最大用水量為 :15247。 [ (802)]=(t/h) 澄清槽洗刷用水 單次洗刷耗水量為 8t，洗刷時(shí)間為 小時(shí)，則有： 洗刷最大用水量為： 8/=16(t/h) 麥芽汁冷卻器清洗用水 假設(shè)一次沖洗用水 6t，清洗時(shí)間 小時(shí)，則： 最大用水量： 6/=12(t/h) CIP 裝置洗滌用水 設(shè)配洗液一次用水 6t，用水時(shí)間為 1 小時(shí)，則： 最大用水量為： 6/1=6(t/h) CIP 系統(tǒng)配洗液用水 配洗液用水每次用水 20t，用水時(shí)間為 1 小時(shí)，則： 最大用水量為： 20/1=20(t/h) 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。 C，冷卻水溫度為 2176。 () =(kg/h) 蒸汽單耗 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)，旺季糖化次數(shù)為 250 6=1500 次，設(shè)淡季每天糖化 4 次， 80 天共 320次，全年糖化總數(shù)為 1820次；共產(chǎn)啤酒 150000噸（ 占全年的 80%） ， 則全年的蒸汽耗熱量為 ： D 每年 = 1820=（ kg） 噸酒D =247。 C，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為： G 麥汁 =（ ++） 247。 [(10070)G 混合 ] 100% 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。（ G 麥醪 C 麥醪 ） =（ 18+ 50） 247。 60 = 5% 40247。 糖化鍋加水量為： G2= =（ kg） 式中糖化一次投入糖化鍋麥芽量為 （ kg） , =(kg)，因此式中的 為糖化一次麥芽定額量。 表 31 啤酒廠糖化車間物料衡算表 物料名稱 單位 對(duì) 100kg 混合原料 100L 12176。=148367953L （ 2）發(fā)酵液總量： 148367953247。 P 冷麥汁 中浸出物量為： 10% = 設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為 80%，則可發(fā)酵的浸出物量為： 80%= 麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為： C12H22O11+H2O 2C6H12O6 2C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+560kJ 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。 ） = (L) (2)冷麥汁量 : ()=(L) (3)發(fā)酵液量 : ()=(L) (4)過(guò)濾酒量 : ()=(L) 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。 P 啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 15 萬(wàn)噸 /年啤酒廠的物料衡算 表 31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 名稱 百分比﹪ 說(shuō)明 定 額 指 標(biāo) 原料利用率 麥芽水分 大米水分 11 模板是 12 無(wú)水麥芽浸出率 70 摸吧是 75 無(wú)水大米浸出率 90 模板 95 原料 配比 麥芽 70 大米 30 輔料 酒花 損 失 率 麥芽和大米磨碎損失 發(fā)酵損失 對(duì)熱麥汁而言 過(guò)濾損失 冷卻損失 模板 5 總損失率 啤酒總損失率 模板 對(duì)熱麥汁而言 100 ㎏原料生產(chǎn) 10176。 膜式過(guò)濾主要用于精濾生產(chǎn)無(wú)菌啤酒，啤酒先經(jīng)離心機(jī)離心或硅藻土過(guò)濾機(jī)粗濾后，再入膜濾除菌。現(xiàn)在普遍使用的是過(guò)濾設(shè)備是硅藻土過(guò)濾機(jī)、紙板過(guò)濾機(jī)和無(wú)菌膜過(guò)濾機(jī)。經(jīng)過(guò) 2～ 3 天后進(jìn)入發(fā)酵最為旺盛的高泡期，成為主發(fā)酵，再經(jīng)過(guò) 2～ 3 天，糖度進(jìn)一步降低，降糖速度變慢，酵母開(kāi)始沉淀，當(dāng)罐內(nèi)發(fā)酵糖度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行降溫轉(zhuǎn)入后酵階段。使用的冷卻介質(zhì)為 2℃的冷凍水，出口的溫度為 85℃。 技術(shù)條件： 麥汁液面與槽直徑比 1:2～ 3 槽底部像出口傾斜 1～ 2%便于凝固物中麥汁緩慢流出 麥汁進(jìn)口速度 10～ 16m/s（泵能力） 進(jìn)料時(shí)間 12～ 20 分鐘，麥汁靜置時(shí)間 30～ 40 分鐘 麥汁切線進(jìn)口位置約在麥汁高度 1/3 處 熱凝固物的分離 糖化醪過(guò)濾后得到的麥汁中含有水溶性的清蛋白和部分鹽溶性球蛋白以及水溶性高肽等，這些物質(zhì)在煮沸時(shí)變性和多酚結(jié)合形成熱凝固物。 添加方法：第一次，煮沸 5～ 15 分鐘后，添加總量在 5%～ 10%，主要是消除煮沸物的泡年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。 加熱使麥汁維持在 70～ 80℃之間，防止乳酸菌等雜菌污染，將麥槽洗滌結(jié)束后即加入大量蒸汽，使麥汁達(dá)到沸騰。在醪液進(jìn)槽前其中就有 78℃的溫水，使水溢過(guò)濾板，作用是預(yù)熱槽以及排除管塞底的空氣，泵送糖化醪送完后開(kāi)過(guò)濾槽機(jī)，使糖化醪在槽內(nèi)均勻分布，靜置 20 分鐘使糖化醪沉淀形成過(guò)濾層，通過(guò)回流泵使麥汁回流直至麥汁澄清，一般需要 10— 15 分鐘。生產(chǎn)的啤酒柔和、淡爽，因而，本設(shè)計(jì)采用浸出糖化法工藝。糖化鍋先維持在適于蛋白質(zhì)分解作用的溫度 (45～ 52℃ )(蛋白休止 )。過(guò)濾速度可提高 20％－ 25％或提高槽投料量，麥槽層厚度可達(dá) 500－ 600 mm，但不影響過(guò)濾。在江蘇省徐州市金山橋經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)建立一個(gè)年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸的啤酒廠有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 本設(shè)計(jì)在確定工藝流程和選擇設(shè)備時(shí)，在工藝上力求其合理性和先進(jìn)性，在設(shè)備上盡量采用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，做到技術(shù)上先進(jìn)，生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化，減 輕繁重的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。后期雖然開(kāi)始啟用一些控制設(shè)備，但多數(shù)存在控制過(guò)程簡(jiǎn)單，可視性差，生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)不能進(jìn)行有效地保存分析，控制精度和靈活性也欠佳?？脊虐l(fā)掘證實(shí)，在古王國(guó)時(shí)代的墓葬中，不論是國(guó)王、貴族或平民，都將酒作為隨葬品。法老、貴族、祭司等人飲葡萄酒，一般平民消費(fèi)價(jià)格低廉的麥酒。 早期的啤酒生產(chǎn)，設(shè)備落后，且監(jiān)控過(guò)程大多采用人工方式，再加上啤酒生產(chǎn)的長(zhǎng)時(shí)性特點(diǎn)，使 人工任務(wù)量過(guò)大，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。這對(duì)于即將從事科研，生產(chǎn)或技術(shù)管理工作的畢業(yè)生具有十分重要的意義。 金山橋經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)位于徐州市東郊，距離市中心彭城廣場(chǎng) 公里，距離中國(guó)第二大鐵路編組站 公里，距離中國(guó)徐州觀音機(jī)場(chǎng) 40 公里，距離歐亞大陸橋東橋頭堡連云港港口 小時(shí)車程， 104 國(guó)道、 310 國(guó)道、京福高速公路、連霍高速公路、京杭大運(yùn)河以及規(guī)劃建設(shè)的京滬高速鐵路均從區(qū)內(nèi)穿過(guò)， 3 小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)有 32 個(gè)地級(jí)以上大中城市，區(qū)位交通條件十分優(yōu)越，市場(chǎng)腹地非常廣闊。 （ 3） 濕法粉碎 由于麥殼吸水變軟，粉碎時(shí)麥片不破碎。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 糖化 糖化：將粉碎的麥芽和淀粉質(zhì)輔料用溫水分別在糊化鍋、糖化鍋中混合，調(diào)節(jié)溫度。浸出糖化法的特點(diǎn)是：糖化醪液自始自終不經(jīng)煮沸，單純依靠酶的作用浸出各種物質(zhì)，麥汁在煮沸前仍保留一定的酶活力，同時(shí)，浸出糖化法設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，工作時(shí)間短，生產(chǎn)成本低，占地面積小。過(guò)濾槽的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，工藝成熟，進(jìn)醪排槽都很容易，也是比較普遍的。 煮沸要求適當(dāng)?shù)闹蠓袦囟龋峙砑泳苹?，在預(yù)定煮沸時(shí)間內(nèi)，使麥汁達(dá)到規(guī)定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風(fēng)味好、穩(wěn)定性高。④酒花有抑菌作用，將它加入麥芽汁中能增強(qiáng)麥芽汁和啤酒的防腐能力， 保持啤酒的非生物穩(wěn)定性。同時(shí)在發(fā)酵中被分散，將來(lái)進(jìn)入啤酒，影響啤酒的非生物穩(wěn)定性。 近幾年來(lái)普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法。 發(fā)酵 前酵 麥汁接種酵母進(jìn)入前酵，接種酵母幾小時(shí)以后開(kāi)始發(fā)酵，麥汁糖度下降，產(chǎn)生 CO2 并釋放生化反應(yīng)熱，使整個(gè)罐內(nèi)的溫度逐漸上 升。 圖 25 典型啤酒發(fā)酵曲線 啤酒的過(guò)濾 啤酒過(guò)濾的主要方式有棉餅過(guò)濾機(jī)、硅藻土過(guò)濾機(jī)、無(wú)菌膜過(guò)濾機(jī)。綜合其他因素，設(shè)計(jì)中采用了環(huán)式（燭式）硅藻土過(guò)濾機(jī)。 P 啤酒的物料衡算，然后進(jìn)行100L10176。 故熱麥汁（ 100℃）體 積為： （ 247。 P 冷麥汁密度為 ，則 冷麥汁質(zhì)量為： = 所以， 10176。 （ 1）年實(shí)際生產(chǎn)清啤酒： 150000000247。 100 = 把前述的有關(guān)啤酒糖化間的三項(xiàng)物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表：如表 31 所示。 所以糊化鍋加水量為： G1=（ +） =（ kg） 式中 為糖化一次大米粉量， 為糊 化鍋加入的麥芽粉量（為大米量的20%）。 60 =（ ++） 5% 40247。（ +） =[ kJ/（ kg． K） ] 可以算得麥醪溫度為： t 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 18+ G2 CW 50） 247。 C，則送到第二次煮沸的混合醪量為： [G 混合 （ 7870） ] 247。6Q 由糖化物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得熱麥汁 ， 過(guò)濾后麥汁溫度約為70176。（ Ii） =247。 C 降至 10176。 C 麥汁G =(kg) 麥汁c =() 所以 Q= （ 9510） =（ kJ/h） G 水 =247。 1000=2(t/h)。 工藝耗冷量的計(jì)算 麥汁冷卻耗冷量 Q1 本設(shè)計(jì)采用一段式 串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法 ，使用的 冷卻介質(zhì)為 2℃的冷卻水，出口溫度為 85℃，糖化車間送來(lái)的熱麥汁溫度為 94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度 6℃。 C 的冷水 ）耗量為： M1=Q1247。 C，固耗冷量為： 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。 全年耗冷量為： 全3Q = 3Q? 1820247。 露天錐形罐冷量損失 5Q 錐形啤酒發(fā)酵工廠幾乎都是把發(fā)酵罐置于露天，由于太陽(yáng)輻射，對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失，可根據(jù)低溫設(shè)備，管道的冷量損失公式計(jì)算，通常這部分的冷量散失可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。 3 = 1010（ kJ/a） 若白天日曬高峰耗冷量為平均每小時(shí)耗冷量的 2 倍， 則高峰耗冷量為： 5Q =2 5Q? /24=2 74101680/24=6175140(kJ/h) 冷媒（ 8℃稀酒精）用量： 5M = 5Q /[ 2c (2t 1t )] =6175140/( 8) =(kJ/h) 清酒罐，過(guò)濾機(jī)及管道等散失冷量 6Q P47 因涉及的設(shè)備、管路很多，故啤酒廠設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)選取。角的攪拌器 [9]。 薄板換熱器尺寸計(jì)算 薄板冷卻器：采用一段冷卻的方式，設(shè)麥汁進(jìn)回旋沉淀槽后的溫度為 95℃，冰水的溫度為2℃。 發(fā)酵罐的尺寸計(jì)算 ： 3??? AntN t發(fā)酵周期，（天） C t t t t t 0 2 1 2 1 8 . 9 92 . 0 7 ln ? ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( 92 . 15508467 85 18 . 4 57 . 78939 ) 10 95 ( 18 . 4 kJ G Q ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( . 3 m V V ? ? ? 有 容 ) ( .59 1036 6 . 61148 3 m V ? ? 有 ) / ( 13 . 30883 2 25 . 61766 h kg ? 2D年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 10176。則： ) ( .154 2 ) 2 ( 2 m D D V ? ? ? ? 總 ) ( . 0 5 . 123 3 m V ? ? 總 ) ( 5 . .247 2 3 m V V ? ? ? 發(fā)酵罐有 有 ) ( 79 . 308 8 . 0 .247 3 m V ? ? 總 43 3 3 6 20 ? ? ? ? N 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸 101