【正文】 結果，整理后可得150000t/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目每小時耗冷量(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)Q4105105108工藝總耗冷Qt1071081010非工藝耗冷量錐形罐冷損Q5106106109管道等冷損Q6106107109非工藝總耗冷Qnt1061071010合計總耗冷Q1071081010單耗 kJ/t5 設備設計與選型 糖化鍋選型 糖化機理糖化是利用麥芽自身的酶（或外加酶制成劑代替部分麥芽）將麥芽和輔料中不溶性的高分子物質分解成可溶性的低分子物質等的麥汁制備過程. 整個過程主要包括：淀粉分解，蛋白質分解， β葡聚糖分解，酸的形成和多酚物質的變化[6]。 糖化的目的通過物理和化學的措施，使麥芽（包括輔料）的內容物大部分溶解出來，也就是說通過煮沸（醪液和麥汁）以及控制溫度和PH值等，以發(fā)揮酶的作用來實現(xiàn)，且保持最大的收得率和最少的餓損失率。因此，糖化的任務是在經濟合理的基礎上，保證麥芽汁的組成能適合酵母的繁殖并順利的進行發(fā)酵，而且要考慮啤酒的典型和類型上的要求[7]。 糖化鍋設計及選型糖化鍋投料量=926+4630=5556(kg)糖化醪量:5556+25002=30558 (kg)設糖化鍋煮沸時 ,每小時蒸發(fā)5%水分,煮沸時間40min 則:蒸發(fā)量=305585%40/60=(kg)第一次煮沸后糊化醪量== (kg)糖化醪量=5556+45339=50895(kg)第一次煮沸后,糊化醪量+糖化醪量=+50895= (kg)大米粉含水13%麥芽粉含水6%，則： 則糖化鍋有效體積：故取直徑 糊化鍋選型 糊化原理生淀粉在水中加熱至膠束結構全部崩潰，淀粉分子形成單分子，并為水所包圍而成為溶液狀態(tài)。 由于淀粉分子是鏈狀或分支狀，彼此牽扯，結果形成具有粘性的糊狀溶液，這種現(xiàn)象稱為糊化。淀粉糊化溫度必須達到一定程度，不同淀粉的糊化溫度不一樣，同一種淀粉，顆粒大小不一樣，糊化溫度也不一樣，顆粒大的先糊化，顆粒小的后糊化。 糊化目的為糖化更好的做準備，以及為以后釀造做準備。 糊化鍋設計及選型糊化鍋體積為糖化鍋體積的1/2～2/3，則糊化鍋的有效體積 =（m3）故取直徑 過濾鍋選型從糖化鍋出來的物質，直接進入到過濾鍋中。 煮沸鍋選型 煮沸的目的主要是穩(wěn)定麥汁成分，其作用有：蒸發(fā)多余水分至規(guī)定濃度使酒花中的多余成分溶解于麥汁中，使其具有香味和苦味使麥汁中可凝固性蛋白質凝結沉淀，延長啤酒保存期破壞全部酶及麥汁殺菌 煮沸鍋的設計及選型由物料衡算可知，100kg混合原料煮沸前的麥汁量為574kg，則糖化一鍋可產生18510574247。100=(kg)麥汁，取密度為1040kg/m3，計算得有效體積為：，則 故取直徑 回旋沉淀槽選型 設計構思直立圓柱球形底槽,熱麥汁與槽壁成切線方向泵入槽內,泵入時與槽內液面水平使麥汁進入槽內形成回旋運動,產生回旋作用,使凝固物集沉于中心。 回旋沉淀槽設計及選型可取與煮沸鍋相同的有效體積。 發(fā)酵罐每天糖化6次，每個發(fā)酵罐裝4鍋糖化液，故一次投入冷麥汁量為1031004=412400 L徑高比： 按規(guī)格取500m3發(fā)酵周期11～12d。考慮到進出料周轉、清洗時間和發(fā)酵時間可能延長，故罐數(shù)取20個。 啤酒工廠車間主要設備表51 主要設備一覽表序號設備名稱單位數(shù)量規(guī)格與型號1麥芽粉碎機臺1要求能力1000㎏/h2糊化鍋臺1 m179。，φ50002500 mm3糖化鍋臺1 m179。，φ62003100 mm 4過濾鍋臺15煮沸鍋臺1 m179。，φ70003500 mm攪拌器轉速50轉/min 6回旋沉淀槽個17發(fā)酵罐個20500 m3，φ680013600 mm 8灌裝設備套16 環(huán)境保護及末端治理綜合考慮原料、交通、水電、氣等建設條件，同時注意兼顧環(huán)保、衛(wèi)生、消防、安全及節(jié)約用地、節(jié)省投資等原則，確定廠址位于市郊。廠區(qū)門前為公路，且與高速公路相連，交通運輸條件十分便利，無污染源，進廠道路全部為水泥路面。廠區(qū)周圍無毒氣和污染的工廠[8]。本項目廠址無工業(yè)噪聲污染，生產用水所產生的部分污水經廠區(qū)污水處理后，排水水質無污染，采用先進的工藝和設備，生產過程無粉塵產生，各種指標均達到環(huán)保要求。本項目的主要污染源與污染物如下：廢水：生活用水、生產污水廢氣：鍋爐煙氣廢渣：煤灰渣 廢水處理目前，國內外普遍采用生化法處理啤酒廢水。根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。 好氧生物處理　　 好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有機物，其產物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這類方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高。活性污泥法 活性污泥法是較有代表性的好氧生物處理方法。活性污泥法是中、低濃度有機廢水處理中使用最多、運行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。 廢氣治理由鍋爐排出這煙氣，經旋風除塵器凈化后，每小時除煙塵不高于150kg/h，由45m高煙囪排出，低于工業(yè)三廢的排放標準（170kg/h以下）。 廢渣治理鍋爐所產灰渣用于磚廠制磚。也可堆積到與產品區(qū)較遠的隱蔽地方，與附近磚廠合作，定時運走。 噪聲防治在廠房施工過程中，應注意機械設備的合理布局，在設備安裝過程中對高噪聲設備應采用彈性基礎，設隔聲裝置或隔離防護消音間壁，以使噪聲控制在最小限度，能保證在85dB以下。7 工業(yè)衛(wèi)生與勞動安全（1）本項目排放的污染物（三廢）經處理后達到國家規(guī)定的排放標準，對建設地點周圍不會造成較大的危害[9]。（2）廠區(qū)內建筑物布局合理，生產區(qū)與生活區(qū)分開。廠區(qū)綠化面積較大，路面平坦、廠區(qū)地坪設排水暗溝以排除廠內積水，主要通道用水泥鋪設，防止了塵土飛揚。廠區(qū)廁所設有沖水、洗手設備和防蠅、防蟲設施。（3）車間的墻壁、頂棚、門窗涂刷便于清洗、消毒、不易脫落的無毒淺色涂料。車間內無衛(wèi)生死角。（1）本設計生產設備的布置、通道走向、寬度按設計規(guī)范設計，從而便于人員行動，疏散及物料運輸。廠內供水除滿足各車間生產和生活需要外，還要滿足消防用水的要求。（2）機械設備安全：加強設備管理，制定嚴格規(guī)章制度，定期進行設備維修和操作人員培訓，強化人身安全措施，在設備的傳送機構和傳動部位加裝防護裝置，保證安全生產。（3）按電力設計規(guī)范進行各車間的配電設計，裝設防雷接地設施。為了安全用電，減少生產車間在高濕度下觸電和火災事故的發(fā)生，電器安裝應符合有關規(guī)定。裝有多水場所的電氣設備，如按鈕行程開關等，必須采用密封防水性，手執(zhí)電動工具、潮濕場所的電氣設備以及插座回路等均應設漏電保護裝置，以確保電器設備的安全使用及人身安全。嚴禁用水沖擊用電設備，以免電傷人。電氣動力設備應采取保護性接地措施，各種堆放物應充分考慮到裝卸運轉的便利與安全。（4）鍋爐、壓力容器設置安全閥及安全監(jiān)控儀表，按國家標準使用和檢測。（5）加強設備管理，制定嚴格的規(guī)章制度，并定期進行設備維修和人員技術培訓，實行上崗合格證制度，強化人身安全措施，保證安全生產。安全生產的關鍵在于加強企業(yè)管理，完善各項規(guī)章制度和操作規(guī)程，按季度給職工配備必要的勞動保護用品；認真掌握每臺設備的結構和性能，以確保安全生產，廠部和車應有人分管安全工作，各班組應設置兼職安全員。（6）防火安全：車間廠房消防系統(tǒng)以水防為主，消防用水由公司機井供水，各車間還要配備足夠的滅火器、沙箱等滅火器材。（7）生產車間內應經常性地做好衛(wèi)生清潔和消毒工作。（8）車間設人工照明，照度按國家標準和行業(yè)標準進行設計，以滿足工人生產中對光環(huán)境的要求。（9）車間內按衛(wèi)生標準設更衣室、換洗室、男、女衛(wèi)生間等，更衣柜每人一個，鞋帽與工作服分格存放，鍋爐房內（附近）設置男女浴室，保證工人有良好的生活環(huán)境。（10）噪聲：對直接受噪聲影響的操作人員配備必要的勞動保護用品，如配備帶耳塞，防聲棉等，以保護工人的身體健康。參考文獻[1]（英）凱文特雷納（著），趙德玉、張德玉（譯）：《啤酒》[M]，青島出版社2004年，第3575頁。[2]吳思方：《生物工程工廠設計概論》[M],中國輕工業(yè)出版社2008年，第1308頁。[3]俞俊棠：《新編生物工藝學》[M],化學工業(yè)出版社2003，第150頁。[4]周廣田：《現(xiàn)代啤酒工藝技術》[M]，化學工業(yè)出版社2007年，第1239頁。[5]管敦議：《啤酒工業(yè)手冊》(上、下冊) [M]，中國輕工業(yè)出版社1998，第4385頁。[6]鄭裕國：《生物工程設備》[M]，化學工業(yè)出版社2007，第512頁。[7]錢列生、潘建中：《現(xiàn)代啤酒工廠原料和糖化工段的設備選擇概論》[J]，《啤酒科技》2007年第10期，第1618頁。[8]陳堅主：《環(huán)境生物技術》[M]，中國輕工業(yè)出版社2006，第5370頁。[9]秦耀宗：《啤酒工藝學》[M]，中國輕工業(yè)出版社1999，第190頁。[10]曹巖：《Visio2007應用教程》[M]，化學工業(yè)出版社2009，第2051頁。附 錄啤酒生產工藝流程圖[10]全廠平面布置圖謝 辭本設計是在導師吳靈老師的悉心關懷和指導下完成的。在此我對吳老師表示真誠的謝意和深深的祝福！從設計的選題、設計指導直至設計的完成始終凝結著導師的心血。老師嚴謹?shù)闹螌W作風和執(zhí)著的敬業(yè)精神在潛移默化中教誨著我，在學習上給予的指導將會使我終身受益。