【正文】 主要是降低啤酒生產(chǎn)的物料流失，提高整個(gè)啤酒生產(chǎn)水平，主要措施如下： (1)有效控制最終洗糟用水 ，不使其排放，不宜采用“濕排糟”，要用“干排糟”，壓糟水進(jìn)入下水道，是一個(gè)嚴(yán)重的污染源。 (2)加深管理，各盡其職，節(jié)約用水：節(jié)省工藝洗滌用水，過濾工序節(jié)水，包裝車間洗瓶和殺菌工序要合理用水；防止跑、冒、滴、漏。 降低 廢水污染強(qiáng)度的措施 ]9[ 降低啤酒噸酒耗水量，既可節(jié)水，又可直接降低廢水排放量，較濃的水是容易處理的。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 45 第 5 章 啤酒工廠三廢治理 在啤酒廠設(shè)計(jì)和生產(chǎn)進(jìn)行的同時(shí)，要重視環(huán) 境保護(hù)的要求，應(yīng)采取綜合防治措施，使廢水、廢氣、廢渣、粉塵等污染物的排放量降低到最小程度，排放濃度符合國(guó)家或地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 視鏡則選用圓形，平面式玻璃表面， DN125mm，可供兩只眼睛窺視。 (1)上封頭表面積： 21 ]60s i n i n [21 mdDS ????? ?? ?? 體積 ， 311 0 9 mSV ????? ? (2)下封頭表面積： 220 220 i n)c os(s i n2 mabdttabdttatbS ????? ?? ??? 體積 ， 322 mSV ????? ? (3)圓柱形器身表面積： 23 mDH ????? ?? 體積 ， 333 mSV ????? ? 則糖化鍋質(zhì)量： kgVVVG 5 9 1)1 5 5 9 9 (7 8 0 0)( 321 ???????? 鐵? 在計(jì)算支座承擔(dān)的負(fù)荷時(shí)，還應(yīng) 考慮到糖化鍋附屬設(shè)備的質(zhì)量，這里按照糖化鍋體重的一定比例來計(jì)算，設(shè)比例系數(shù)為 ，則附屬設(shè)備的重量為： kgGG ?? 鍋附 又 糖化醪液量： kgG ?醪 ， 則總重量為： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 44 kgGGGG 7 5 0 0???? 醪附鍋 設(shè)有 6個(gè)支座，則 作用在每個(gè)支座的實(shí)際負(fù)荷 ： kNGgQ ???? 選定支 承 式支座，由標(biāo)準(zhǔn) JB/T4724《支式支座》，本設(shè)計(jì)采用 A 型支 承 式支座。 則 ??DD 式中 D— 攪拌器直徑； 0D — 糖化鍋內(nèi)徑； 而 ??DB 式中 B— 攪拌葉實(shí)際寬度； 根據(jù)00 ,DBDD 之值，由 《 啤酒工業(yè)手冊(cè) 》 查得： A=19； ??B ； P=； )60(s i n)3 () ( 19 ) ( ????? ???? ? ?PN (3)攪拌需要功率 KWDnrgNN P 5353 ?? ???????需 (4)電動(dòng)機(jī)的功率 KWNKKN ????????總需電 ? 糖化鍋加熱面積的計(jì)算 因糖化鍋?zhàn)畲蟮臒崃肯臑椋? KJQ 1 9 2 9 6 7 9 9 0 6 9 9 1 5 4 3 1 3 7432 ?????? ?t ℃ ， 782?t ℃， ??? tm ℃ 換熱面積： mtK QF m ?????? 式中 K 取 2950 ??hm2 ℃ 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 43 法蘭的選擇 由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》，鍋底接管法蘭的最高無沖擊工作壓力為 ,糖化鍋容器法蘭的最大允許工作壓力為 。 因此， mmd ?? 管徑計(jì)算 (1)升氣管直徑 設(shè)升氣管截面積為液體蒸發(fā)面積的 501 ，則 22 )2(501)2( DD ?? ?升 得 mD ?升 ，取 mmD 600?升 式中 D— 圓筒體直徑 (2)加水管直徑 由水衡算 ， 糖化鍋加水量為 ，即 m . 設(shè)加水時(shí)間為 h,則流體流量 ： hmtVQ / 3??? 取加 水流速為 2m/s,則加水管內(nèi)徑為： mVQD ?????? ?水 ,取 mmD 105?水 式中 Q— 流體流量（ sm/3 ） V— 流體的流速 (m/s) (3)糖化醪出口 管直徑 由 設(shè)備選型 知糖化醪 量為 3m ,設(shè)倒醪時(shí)間為 30min,則 流量 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 40 hmtVQ / 3??? 取糖化醪流速為 ，則糖化醪 出 口管直徑 ： mVQD ??? ??? ?出 圓整，取 mmD 160?出 (4)進(jìn)料管直徑 設(shè)進(jìn)料管流體流量為 100 hm/3 ，流體流速取 ,則進(jìn)料管內(nèi)徑為： mVQD 10044 ??? ??? ?入 圓整，取 mmD 220?入 設(shè)備的開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：計(jì)算壓力 P= ，設(shè)計(jì)溫度 t = 200℃， 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 Di = 4100mm，封頭名義厚度 δn = ，焊接接頭系數(shù) ?? ，腐蝕余量 2C = 1mm，封頭材料 ， MPat 105][ ?? ,而接管材料為 10 鋼， MPat 101][ ?? ，封頭中心設(shè)置4350??? 的內(nèi)平齊接管。 橢圓形封頭設(shè)計(jì) 從強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和制造等方面綜合考慮，設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭。 ]8[ 鋼板在 0— 250℃范圍內(nèi)的許用應(yīng)力由表查取，估計(jì)此筒體厚度在 3— 12mm之間，為安全計(jì)，取 MPat 105][ ?? ；焊縫為雙面焊，采用全部無損探傷，其焊縫系數(shù)由表查得 1?? ；鋼板負(fù)偏差由表查得： mmC ? ，腐蝕裕度由表選得 mmC 12 ? ，則壁厚附加量 C=+1=。 清水罐 2個(gè)，熱水罐 2個(gè)，堿水罐 1 個(gè)，甲醛水或雙氧水罐 1個(gè) ，無菌水罐 1 個(gè)。 因糖化一次濾過酒量為： 則進(jìn)入清酒罐的灑量： 31 1 8 5 0 2 m?? 每個(gè)清酒罐的體積： m? 設(shè)清酒罐填充系數(shù) ，則： mV ??總 清酒罐采用圓柱形鍋體，取徑高比 D： H=1： 3。選用德國(guó) ORIONAIOO，過濾能力 350—齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 37 370 )/( 2 hmL ? ，臺(tái)機(jī)產(chǎn)量為 10000— 50000L。罐體上各接管均采用 不繡鋼 。設(shè)計(jì) 選用經(jīng)濟(jì)的聚酰氨樹脂 。 采用無縫鋼管盤成的蛇管分成 3 段繞柱身進(jìn)行冷卻，而錐底部分采用冷卻夾套進(jìn)行冷卻。 所以 31 mV ??? ?? 32 mV ?? 33 mV ?? 發(fā)酵罐 錐形發(fā)酵罐的數(shù)量 6153 ??????? A NTn ]4[ 取 n=26 個(gè) 式中 T—發(fā)酵周期（天） ； A— 每個(gè)發(fā)酵罐可裝麥汁批量數(shù)（批）； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 36 N— 每天的糖化次數(shù)（次）； 3— 考慮到進(jìn)出料等周轉(zhuǎn)、清洗時(shí)間和發(fā)酵時(shí)間可能延長(zhǎng)而需要的罐數(shù)（個(gè)）。 ]4[ 由于每罐麥汁量為 ： 31 1 1 6 9 4 9 2 3 5 m??? 若發(fā)酵接種后細(xì)胞濃度為 mL/102021 6?? ，則漢生罐以 后各級(jí)擴(kuò)大比定為 1： 5，高每一級(jí)細(xì)胞培養(yǎng)后濃度為 mL/1075 6個(gè)? 。在逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)過程中，正確選擇擴(kuò)大比，會(huì)影響到起始 細(xì)胞濃度、擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)間、酵母菌齡一致性以及在擴(kuò)大培養(yǎng)中抵抗雜菌污染的能力。 麥汁： 94℃ — 10℃；冷水： 2℃ — 85℃ 于是 91??t ℃， 82??t ℃ 89ln89ln2121 ??????????ttttt ℃ 進(jìn)入薄板換熱器的麥汁量為： 因 kgG 1 9 7 ???? kgG 1 8 1 5%)( 1 9 7 5 ???? 式中 — 進(jìn)入回旋沉淀槽麥汁量 — 濕熱凝固物含量 換熱量 ： KJttGCQ 0 2 8 9 2 2 9)1094( 1 8 1 5( 21 ??????? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 35 則換熱面積： 29 mtK QS ??????? 式中 K— ????? hmKJ 2/ 8 5 5 0 ℃ ,取 K： 2021 麥汁暫存罐 麥汁經(jīng)薄板冷卻器冷卻后，進(jìn)入暫存罐。 因醪液量： kgG ? ，密度 3/1077 mkg?? 則過濾槽有效容積 取充滿系數(shù) ，則 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 34 mV ??總 取高徑比 H： D=1： 2 則 HDV 2)2(??，得： D=,H= 回旋沉淀槽 回旋沉淀槽 采用圓柱形器身，平頂錐底。 (3)煮沸鍋材質(zhì)選用不銹鋼。鍋身直徑與筒體高度之比取 2：1，容量系數(shù) ，錐底高度以 ?140?? 為宜。 則糖化鍋的有效容積為： mV ?? 取糖化鍋充滿系數(shù)為 糖化鍋總體積： mV ??總 糖化鍋其圓筒直徑 D 與高度 H 之比取 2： 1，即 D=2H 則 33332 612418241)2( DDDDHDV ????? ?????總 mVD 33 ???? ? 總 mDhmDH , ???? 麥汁煮沸鍋 用于麥汁的煮沸和濃縮，蒸發(fā)掉多余的水分，使麥汁達(dá)到一定的濃度，并加入酒花，使酒花中所含的苦味及芳香構(gòu)成物質(zhì)進(jìn)入麥汁中。 (3)糖化鍋的材料，全部采用不銹鋼板。鍋身直徑與高度比為 2： 1，容量系數(shù)取 ，下封頭高度4Dh?。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 32 取水箱尺寸為 4000 3000 2021mm 糖化鍋 糖化鍋的主要作用是進(jìn)行麥芽的蛋白分解作用，并與已 糊化的大米醪混合，維持醪液在一定的溫度，使醪液進(jìn)行淀粉 糖化 。 定箱內(nèi)尺寸為： A=4000mm， a=500mm B=2021mm， b=300mm H=1500mm， h=1500mm 總?cè)?積 為 : )(6 )22(6mabaBAbABhA B HV???????????????????總 麥芽粉貯箱 每次投料量 G= 麥芽粉比容 tmC / 3? 有效容積系數(shù) ?? 所需容積 mCGV ????? ? 方形錐底 ,金屬結(jié)構(gòu)。使用于小型啤酒廠。而且此方法對(duì)糖化鍋原 料利用率較高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn) 5 萬噸啤酒廠露天錐型罐的冷量散失在 2202150000KJ/t 啤酒之間，若在北方地區(qū)設(shè)廠，可取低值。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 5Q 錐型罐啤酒發(fā)酵工廠幾乎都是把發(fā)酵罐至于露天，由于太陽輻射、對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量 散失，可根據(jù)前面介紹的低溫設(shè)備、管道的冷量散失公式計(jì)算。 4Q 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，每月需進(jìn)行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為 12d，即 12 24=288h。(3 ????????? ? 所耗冷凍介質(zhì)量為： hkgttC QM /)]8(0[ 540 2)( 12 33 ??????? 式中 1t ， 2t — 冷凍酒精 液熱交換前后的溫度，分別為 8℃和 0℃ 每罐用于酵母洗滌的耗冷量為： kJttCGQ WWW )130( )39。 ????? 式中 — 糖化一次的冷麥汁量（ kg） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 每班無菌水用量： 班/ 39。冷卻前無菌水溫為 30℃，用 8℃的酒精 液作冷卻介質(zhì)。 000 ????? (5)發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量） 2M 發(fā)酵過程冷卻用稀酒精作冷卻介質(zhì)，進(jìn)出口溫度為 8℃和 0℃，故耗冷媒量為： hkgC QM m / ????? 3Q 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 57次。39。39。 02 ?????? (3)發(fā)酵總耗冷量 2Q hkJQ / 3 2 8 7 5 2 0 7 6 7 039。39。0 ????????? 工藝要求此過冷過程在 2天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝 個(gè)錐形罐）： hkJ / 39。2Q 主發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從 5℃緩慢降到 1℃，每天單罐降溫耗冷量為： kJCGQ 3 0 4 6 4 1 1 7 3 34)]1(5[439。 02 ??? ????? ??? (2)發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷 39。0 ???? 由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時(shí)間為 15 天，每天糖化 6鍋麥汁，并考慮到發(fā)酵放熱不平衡，取系數(shù) ，忽略主發(fā)酵期的麥汁溫升，則發(fā)酵高峰期耗冷量為： hkJ / 67041524 272 7741524 39。2t — 分別為冷凍水的初溫和終溫 (℃ )； mC — 水的比熱容 [kJ/()] 2Q (1)發(fā)酵期間發(fā)酵 放熱量 39。( 12 11 ?????? 式中 39。麥汁的比熱容為 ()，工藝要求在 1h內(nèi)完成冷卻過程，則所耗冷量為： hkJttCGQ /11 17 019 21 )594()( 211 ????????? ? 式中 1t , 2t — 麥汁冷卻前后的溫度（℃）； ? — 冷卻操 作過程的時(shí)間（ h）； 根據(jù)設(shè)計(jì) 結(jié)果 ，每個(gè)錐形發(fā)酵罐裝 4