1、I年产 12.5 万吨啤酒工厂工艺设计摘 要啤酒是世界上最古老也是消费量最大的酒精饮料，同时也是仅次于水和茶的第三大饮料。啤酒是用含有淀粉的谷类（主要是大麦）酿造而成的，多数添加啤酒花来调味，有时候还会添加一些香草和水果。本设计是对年产 12.5 万吨淡色啤酒的工厂工艺设计。主要包括工厂厂址选择及总平面设计，啤酒生产的工艺流程设计，工艺计算，糖化车间物料衡算（工艺技术指标及基础数据） 、糖化车间热量衡算（糖化用水消耗热量、第一次米醪煮沸消耗热量、第二次煮沸前混合醪升温耗热量、第二次米醪煮沸消耗热量、洗槽水耗热量、麦汁煮沸耗热量、糖化一次总耗热量、糖化一次耗用蒸汽量、蒸汽单耗） 、发酵车间耗冷量
2、衡算（工艺耗冷量、非工艺耗冷量） ，设备的设计与选型（包括糖化锅、糊化锅、过滤锅、煮沸锅、回旋沉淀槽、发酵罐） ，环境保护及末端治理，工业卫生与劳动安全。绘制啤酒生产工艺流程图和全厂平面布置图。关键词：啤酒 工艺 设计 II150,000 tons annual output of beer plant process designABSTRACTBeer is the worlds oldest and largest alcoholic beverage consumption, but also after the third largest of water and tea drink
3、s. Beer, made of starch grains (containing), is mainly barley and brewing, the majority of hops to add flavor and sometimes add some vanilla and fruit. This design is an annual output of 12.5 tons of light beer plant process design. Include plant site selection and general graphic design, beer produ
4、ction process design, process calculation, glycosylated plant material balance (technology indicators and basic data), glycosylated plant heat balance (glycosylated water burn calories, the first mash boiled rice consumption of calories, the second boiling temperature before the heat consumption of
5、mixed mash, mash boiled rice consumption of the second heat, wash water tank heat loss, wort boiling heat loss, a total heat loss glycosylated, glycosylated a steam consumption, steam alone consumption), fermented plant cooling consumption accounting (process cooling consumption, non-process cooling
6、 consumption), equipment design and selection (including glycosylated pot, paste pot, filter pot, boiling pot, swing sedimentation tank, fermentation pot ), environmental protection and end treatment, industrial hygiene and labor safety. Draw beer production flow chart and the factory floor plans.Ke
7、y words：Beer Technology Design III目 录摘 要 .IABSTRACT.II1 绪论 .11.1 啤酒的起源 .11.2 我国啤酒工业发展简况 .11.3 啤酒的种类 .12 厂址选择及总平面设计 .42.1 厂址选择 .42.1.1 厂址选择的原则 .42.1.2 厂址选择从投资和经济效益考虑 .42.1.3 厂址的选择依据 .42.1.4 厂址选择结果 .52.2 总平面设计 .62.2.1 总平面的设计的基本原则和要求 .62.2.2 工厂占地面积的估算 .63 工艺流程设计 .73.1.设计产品的标准 .73.2 产品的原辅料介绍 .83.2.2 大米
8、.93.2.3 酒花 .93.2.4 水 .93.2.5 酵母 .93.3 啤酒生产工艺流程图 .103.4 生产的工艺要点 .11IV3.4.1 麦芽的制备 .113.4.2 麦汁的制造 .113.4.3 发酵 .123.4.4 后处理及包装 .124 工艺计算 .144.1 糖化车间物料衡算 .144.1.1 工艺技术指标及基础数据 .144.1.2 对 100kg 原料生产 12P 淡色啤酒物料衡算 .144.1.3 生产 1000L12P 淡色啤酒的物料衡算 .154.1.4 12.5t/a 12P 淡色啤酒糖化车间物料衡算 .154.2 糖化车间热量衡算 .164.2.1 糖化用水消
9、耗热量 Q1 .174.2.2 第一次米醪煮沸消耗热量 Q2 .184.2.3 第二次煮沸前混合醪升温至 70的耗热量 Q3.194.2.4 第二次煮沸混合醪的耗热量 Q4 .194.2.5 洗槽水耗热量 Q5 .204.2.6 麦汁煮沸过程耗热量 Q6 .204.2.7 糖化一次的总耗热量 Q 总 .214.2.8 糖化一次耗用蒸汽量 D.214.2.9 糖化过程每小时最大蒸汽耗量 QMAX.214.2.10 蒸汽单耗 .214.3 发酵车间的耗冷量衡算 .224.3.1 发酵工艺流程示意图 .224.3.2 工艺技术指标及基础数据 .224.3.3 工艺耗冷量 Qt .224.3.4 非工
10、艺耗冷量 Qnt .244.3.5 12.5t/a 啤酒厂发酵车间冷量衡算表 .25V5 设备设计与选型 .265.1 糖化锅选型 .265.1.1 糖化机理 .265.1.2 糖化的目的 .265.1.3 糖化锅设计及选型 .265.2 糊化锅选型 .275.2.1 糊化原理 .275.2.2 糊化目的 .275.2.3 糊化锅设计及选型 .275.3 过滤锅选型 .275.4 煮沸锅选型 .285.4.1 煮沸的目的 .285.4.2 煮沸锅的设计及选型 .285.5 回旋沉淀槽选型 .285.5.1 设计构思 .285.5.2 回旋沉淀槽设计及选型 .285.6 发酵罐 .295.7 啤
11、酒工厂车间主要设备 .296 环境保护及末端治理 .306.1 环境现状 .306.2 主要污染源与污染物 .306.3 对策和措施 .306.3.1 废水处理 .306.3.2 废气治理 .316.3.3 废渣治理 .316.3.4 噪声防治 .317 工业卫生与劳动安全 .32VI7.1 工业卫生措施 .327.2 劳动安全措施 .32参考文献 .3411 绪论1.1 啤酒的起源啤酒的渊源可以追溯到人类文明的摇篮，东方世界的两河流域底格里斯河与幼发拉底河、尼罗河下游和九曲黄河之滨。最原始的啤酒可能出自居住于两河流域的苏美尔人之距今手，至少已有 9000 多年的历史。早在公元前 3000 年
12、左右的埃及古王国时代，已经有作为饮料的麦酒（啤酒）和葡萄酒了。法老、贵族、祭司等人饮葡萄酒，一般平民消费价格低廉的麦酒。考古发掘证实，在古王国时代的墓葬中，不论是国王、贵族或平民，都将酒作为随葬品。自此之后，世界酒业彼此影响，飞速发展，经历了封建时代和工业社会，形成三大酒系（酿造酒、蒸馏酒和配制酒） ，精品众多，各国都有名闻世界的独特产品 1。1.2 我国啤酒工业发展简况我国啤酒的正规化生产，起源于十九世纪末。五六十年代，随着国家的经济的复苏和人民生活的改善，政府斥资兴建了一批啤酒厂，使我国的啤酒生产业初具规模。至八十年代，我国经济快速增长，啤酒产业也得了空前的发展，并迅速成为了一个啤酒大国。
13、早期的啤酒生产，设备落后，且监控过程大多采用人工方式，再加上啤酒生产的长时性特点，使人工任务量过大，很容易出现质量问题。后期虽然开始启用一些控制设备，但多数存在控制过程简单，可视性差，生产过程数据不能进行有效地保存分析，控制精度和灵活性也欠佳。随着近些年来计算机的迅速普及，监控组态软件技术的日益成熟，人们开始运用组态软件进行啤酒生产过程自动化控制，避免了人为操作的失误，具有足够的灵活性，控制过程精度也有了很大的进步。生产过程历史数据的有效保存，也为厂家进行控制过程分析，控制曲线改进，进一步提高产品质量，提供了良好的原始数据参考。本设计内容为，了解啤酒的种类和生产的原料，啤酒的生产方法和生产工艺
14、。并进行生产的物料衡算，热量衡算，耗冷量的计算。还有设备的设计及选型。最后画上工艺流程图和全厂平面布置图。本设计采用最为普遍的 12P 淡色啤酒，其原料配比为：麦芽75%，大米 25%。21.3 啤酒的种类啤酒是世界上生产和消费量最大的酒种，全世界约有 150 多个国家和地区生产啤酒。啤酒的类型很多，分类的方法也有很多，现介绍几种主要的分类方法。1.3.1 根据啤酒酵母的性质分类根据啤酒酵母的性质，人们将啤酒分为下面发酵啤酒和上面发酵啤酒。传统下面发酵啤酒大多利用煮出 糖化法制取麦汁，近代则煮出 糖化法和浸出 糖化法兼用，采用下面酵母发酵而成；上面发酵啤酒大多利用浸出糖化法制备麦汁，采用上面酵
15、母发酵而成。每一种酵母进行的发酵都产生酒精和一系列的发酵副产品，但其在生产过程中的发酵副产物因酵母品种不同而有所区别，因此这两类啤酒的口味和气味有很大的区别。1.3.2 根据啤酒的色泽分类啤酒色泽是啤酒质量的一项重要指标，按色度的深浅可将啤酒分为三类。（1）淡色啤酒 色度为 5.014.0EBC 单位，是产量最大的啤酒品种, 约占 98%, 根据地区的嗜好，淡色啤酒又分为淡黄色啤酒、金黄色啤酒和棕黄色啤酒三种类型。（2）浓色啤酒 色度为 15.040.0EBC 单位，色泽呈红棕色或红褐色，特点是麦芽香突出、口味醇厚、酒花苦味较轻。酿制浓色啤酒除采用溶解度较高的浓色麦芽外，尚需加入部分特种麦芽，
16、如焦香麦芽、巧克力麦芽等。（3）黑色啤酒 色度为大于 40.0 单位，色泽深红褐色乃至黑褐色。特点是一般原麦汁浓度较高、麦芽香味突出、口味醇厚、泡沫细腻，苦味则根据产品的类型有较大的差异。1.3.3 根据原麦汁浓度分类低浓度啤酒，原麦汁浓度小于 7P；中浓度啤酒，原麦汁浓度 711P；全啤酒，原麦汁浓度 1114P；强烈啤酒，原麦汁浓度大于 16P。1.3.4 根据是否巴氏杀菌分类 （1）生啤酒 指不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌，而采用物理过滤方法除菌，达到一定生物稳定性的啤酒。（2）鲜啤酒 指不经过巴氏灭菌或瞬时高温灭菌，成品中允许含有一定量的活酵3母菌，达到一定生物稳定性的啤酒。鲜啤酒是地销产
17、品，口感新鲜，但保质期较短。多为桶装啤酒，也有瓶装者。（3）熟啤酒 指经过巴氏杀菌或瞬时高温灭菌的啤酒。多为瓶装或罐装，保质期可达 180 天。1.3.5 根据生产方法分类 （1）干啤酒 干啤酒除符合淡色啤酒的技术要求外，真正（实际）发酵度不低于 72%，口味干爽。（2）冰啤酒 除符合淡色啤酒的技术要求外，在滤酒前须经冰晶化处理，其口味纯净，保质期浊度不大于 0.8EBC。（3）低热量啤酒 低热量啤酒适用于那些必须或希望摄取低营养物质的消费者。其重要要求是：脂肪和酒精的含量不得高于同类的普通食品，可利用的碳水化合物含量不得高于 0.75g/100L。（4）淡爽啤酒 其特点是相对于其他常见啤酒酒
18、精含量少，热量也较少。（5）无醇啤酒 无醇啤酒是指酒精浓度低于 0.5%(体积分数)的啤酒。司机可以饮用无醇啤酒而不用担心不利的影响。 （6）纯生啤酒 纯生啤酒即生啤酒。由于在生产过程中没有经过巴氏杀菌或瞬时杀菌，避免了加热造成的风味物质和营养成分的破坏，保持了啤酒的新鲜口味和营养成分，而且保质期相对较长，可达 180 天，兼顾了鲜啤酒和熟啤酒各自的优点。 42 厂址选择及总平面设计2.1 厂址选择2.1.1 厂址选择的原则厂址选择是设计工作的基本内容之一。厂址选择的好坏直接影响设计质量、建设进度、投资大小和投产后经营管理条件。因此，厂址选择是一项包括政治、经济、技术的综合性的复杂工作，具有较
19、高的原则性和广泛的技术性 2。1、厂址要符合国家下达建厂计划任务书中所作的规定和要求。2、厂址应符合当地城镇总体发展规划的要求，并尽量与附近工业企业相配合，以节约基建投资。3、厂址的面积和外形要满足啤酒生产工艺的要求，并留有适当的扩建余地。4、厂址地形宜平坦，地面倾斜坡度最好不超过 3% ,便于厂区运输线路布置，并尽可能减少土方工程量。5、厂址应符合国家有关卫生、防火、人防等要求。如:厂区应在居民点下风侧;河流的上游;厂区附近不得有细菌，传染病病源或其他污染的来源;不应选择在低洼窝风的地形做厂区，应避开军事措施地区等等。6、厂址应在当地最高洪水水位之上，如果低于洪水位则须有坚固堤防保护.同时，要防止内涝水的浸淹。2.1.2 厂址选择从投资和经济效益考虑1、厂址应有较方便的运输条件，若需建公路或专用铁路时，距离最短为好，以节省投资。2、有一定供电条件，满足生产需要。3、所选厂址附近不仅有充足的水源，而且水质应较好。4、厂址最好选在居民区附近，这样可以减少宿舍，商店，学校等职工的生活福利设施。2.1.3 厂址的选择依据1、要有可靠的水源，在满足啤酒厂生产用水的水质、水量及水温的条件之下，应尽可能靠近水似，以缩短管路及动力电缆的铺设工程.如用山泉水、地下水、水库水，自来
