发酵工厂设计概论课程设计说明

1、长江师范学学院生命命科学与与技术学学院学院院 发酵工厂设设计概论论课程设设计说明明书项目名称：年产220万吨吨啤酒生产产项目设计参加人人：王斐斐（2000800902211116）班级组别：08.02设计时间：20110.110.227成绩：说明书目录录第一章 总总论 第一节节 设计计依据和和范围 第二节节 设计计原则 第三节节 建设设规模和和产品方方案 第四节节 项目目进度建建议 第五节节 主要原原辅料供供应情况况 第六节节 厂址址概述 第七节节 公用用工程和和辅助工工程第二章 总总平面布布置及运运输 第一节节 总平平面布置置 第二节节 工厂厂运输第三章 劳动定定员第四章 车车间工艺艺 第一

2、节节 工艺艺流程及及相关工工艺参数数 第二节节 物料料衡算 第三节节 车间设设备选型型配套明明细表第五章 项项目经济济分析 第第一节 产品品成本与与售价 第第二节 经济济效益 第第三节 投资资回收期期 总论 绪论论啤酒是以麦麦芽为主主要原料料，添加加酒花，经经酵母发发酵酿制制而成的的，是一一种含二二氧化碳碳、起泡泡、低酒酒精度的的饮料酒酒。由于于其含醇醇量低，清清凉爽口口，深受受世界各各国的喜喜爱，成成为世界界性的饮饮料酒。啤酒的原料料是大麦麦。大麦麦是世界界上种植植最早的的谷物之之一，几几乎世界界上所有有地区都都可种植植，它的的产量在在谷物排排名上，在在小麦、玉玉米、稻稻谷之下下，居第第四位

3、，而而且大麦麦不是人人类主要要的粮食食，习惯惯上作饲饲料。酿酿酒后的的麦糟中中，蛋白白质含量量得到相相对富集集，更适适宜于做做饲料，于于是，用用大麦制制啤酒得得到发展展。中国近代啤啤酒是从从欧洲传传入的，据据考证在在19000年俄俄罗斯技技师在哈哈尔滨建建立了第第一家啤啤酒作坊坊。第一一家现代代化啤酒酒厂是119033年在青青岛由德德国酿造造师建立立的英德德啤酒厂厂。19915年年在北京京由中国国人出资资建立了了双合盛盛啤酒厂厂。从119055年到119499年的440多年年中，中中国只有有在青岛岛、北京京、哈尔尔滨、上上海、烟烟台、广广州等地地建立了了不到110年工工厂，年年产啤酒酒近一万万

4、吨，从从19449年到到19993年，我我们用443年的的时间，发发展成为为世界啤啤酒第二二生产大大国，这这样的发发展速度度举世瞩瞩目。我国啤酒工工业的未未来主要要有以下下几方面面的变化化：产量量的发展展；规模模的扩大大；技术术经济指指标还有有差距，要要不断的的提高；原料的的发展；啤酒品品种向多多样化发发展；高高浓度酿酿造技术术；非热热消毒的的纯生啤啤酒酿造造；人才才的培养养等。随着世界的的发展，啤啤酒的生生产技术术逐步成成为重点点。当今今，纯生生啤酒的的生产技技术，膜膜过滤技技术，微微生物检检测和控控制技术术，糖浆浆辅料的的使用逐逐步发展展起来。相相信不久久的将来来，中国国的啤酒酒业将以以崭

5、新的的面貌跻跻身于世世界啤酒酒先进领领域。 第一节 设计依依据和范范围本设计依据据“生物工程程工厂设设计概论论”和其他他相关资资料设计范围如如下：1. 啤酒酒生产工工艺流程程的选择择、设计计及论证证。2. 全厂厂物料衡衡算，水水、汽、冷冷衡算。3. 糖化化工段设设备及重重点设备备的选型型及设计计。4. 发酵酵工段设设备选型型及技术术论证。5附属设设备的选选型。设计绘图内内容：总平面设计计图1张张设备工艺流流程图一一张生产车间设设备布置置图一张张第二节 设计原原则本设计在确确定工艺艺流程和和选择设设备时，在在工艺上上力求其其合理性性和先进进性，在在设备上上尽量采采用先进进的生产产设备，做做到技术

6、术上先进进，生产产过程机机械化、自自动化，减减轻繁重重的体力力劳动，提提高劳动动生产率率。尽量量采用已已成熟的的生产技技术和设设备，使使建厂后后即能顺顺利投产产，并能能达到设设计能力力。经济济上合理理，因地地制宜，管管理方便便，合理理降低能能耗，保保护环境境。生产产出能满满足人们们口味的的优质啤啤酒，达达到投资资少，见见效快的的效果。第三节 建设规规模和产产品方案案建设规模工厂根据重重庆及周周边地区区已存在在的品牌牌啤酒和和城市的的消费能能力及群群体的消消费嗜好好。把年年产量定定为200万吨淡淡啤是合合理的。产品方案 产品品品种：110度淡淡色啤酒酒产品产产量：年年产二十十万吨产品品产期：11

7、，112月为为生产淡淡季 。其其它月份份为旺季季。淡季季每天糖糖化8次，旺旺季每天天糖化116次。工艺选择 保证证产品符符合国家家标准；尽量采采用成熟熟的，先先进的技技术和设设备；选选择生产产方法主主要依据据原料来来源，种种类和性性质。 项目进度建建议第五节 主要要原辅料料供应情情况酿造啤酒的的主要原原料是大大麦，水水，酵母母，酒花花及辅料料。大麦是啤酒酒生产的的重要原原料，先先将起制制成麦芽芽，再用用于酿酒酒。它不不仅淀粉粉含量高高而且还还为糖化化时提供供了各种种丰富的的酶系和和含氮物物质，这这为后发发酵过程程提供了了良好的的物质基基础。水水是啤酒酒含量最最多的成成分，在在酿造的的过程中中，

8、水中中的各种种离子的的作用是是不可低低估的，在在一定程程度上影影响酵母母的生产产和啤酒酒的质量量。酒花花对啤酒酒的质量量非常重重要，它它不仅赋赋予啤酒酒特殊的的苦味，同同时也影影响啤酒酒的苦味味与香气气。对啤啤酒发酵酵而言酵酵母的作作用是至至关重要要的，它它直接影影响着啤啤酒的口口味和特特点。使使用辅料料是为了了提供廉廉价的浸浸出物或或糖类，这这样会减减少麦芽芽的使用用量，降降低啤酒酒生产的的成本。主要的辅辅料有大大米、玉玉米、小小麦、大大麦、糖糖和淀粉粉糖浆。第六节 厂址概概述厂址选择的的正确与与否，不不仅关系系到建厂厂过程中中能否以以最省的的投资费费用按质质、按量量、按期期完成工工厂设计计

9、中所提提出的各各项指标标，而且且对投产产后的长长期生产产、技术术管理和和发展远远景都有有着很大大的影响响，并同同国家地地区的工工业布局局和城市市规划有有着密切切的关系系。经过过对多个个地点方方位及其其所处的的自然环环境状况况，进行行勘测调调查、对对比分析析，厂址址选在重重庆市涪涪陵李渡渡镇马鞍鞍村。重庆市涪陵陵李渡镇镇马鞍村村，位于于长江畔畔上，有有丰富的的水源，为为其提供供了优质质的水源源，旁边边更有铁铁路和高高速公路路，交通通运输不不成问题题。大量量的粮食食作物的的耕种，又又为其提提供了方方便的原原料来源源。重庆庆是全国国有名的的三大火火炉之一一，加之之重庆人人都有喝喝夜啤的的习惯，啤啤酒

10、销路路很广，建建一个年年产二万万吨啤酒酒厂有着着得天独独厚的优优越性。第七节 公用工工程和辅辅助工程程一.给排水水工程给水工程一一般包括括下列三三部分：取水-水源源选择，取取水泵房房设备选选择与布布置设计计。水处理-根根据水质质处理的的质量要要求，涉涉及水处处理工艺艺流程，选选择设备备和主要要构筑物物，并合合理布置置。输配水-包包括调节节构筑物物，泵房房，室外外管网。二.排水工工程：包包括水管管网，污污水处理理和利用用两部分分。 第六节 公用工工程和辅辅助工程程给排水工程程设计依依据1、工厂年年生产啤啤酒200万吨，以以生产每每吨啤酒酒消耗77吨水量量计算，工工厂每年年消耗水水量 140万吨吨

11、。给排排水工程程都必须须至少大大于处理理1400万吨水水的能力力。2、啤酒生生产用水水必须达达到饮用用水标准准。发酵酵所用水水要经过过灭菌处处理为无无菌水。排排水符合合国家污污水排放放标准：GB33838819888地面面水环境境标准；GB88703319888地面面水环境境标准。3、工厂生生产区和和其他区区域建筑筑卫生设设施达到到卫生防防疫标准准同时防防火等级级为工业业建筑一一级。给水工程1给水范范围与质质量标准准（1）生产产用水质质量标准准 A、工艺用用水：达达到饮用用水标准准，硬度度较低，偏偏酸性，微微生物含含量少。B、冷去用用水：水水温155，硬度度低。水水中无有有机物和和其他固固体杂

12、质质。C、洗涤用用水：达达到饮用用水标准准，微生生物含量量少。D、消防用用水：河河水。（2）生活活用水及及质量标标准 达到饮饮用水标标准（3）、消消防用水水：河水水。2给水量量的确定定（1）生产产用水的的确定 根据据啤酒工工厂设计计工艺生生产啤酒酒每吨用用水量至至少为77吨。（2）生活活用水标标准 A、车车间职工工：糖化化车间，糊糊化车间间：每人人每班饮饮用水量量为355L，其其他车间间为255L。 B、淋淋浴用水水：每人人每次用用水为440L. C、盥盥洗用水水：每人人5L。（3）消防防用水量量 消防防用水流流量400L/ss。3生产用用水水压压进车间水压压为：00.255MPaa。4水源

13、采用深深层地下下水和自自来水。5给水处处理 生活用用水处理理：澄清清、过滤滤、消毒毒 ； 糖化锅锅用水：澄清、过过滤、软软化、灭灭菌； 糊化锅锅用水：澄清、过过滤、软软化、灭灭菌；发发酵罐用用水：澄澄清、过过滤、灭灭菌。6配水工工程 二二级水泵泵房，水水泵流量量：400L/ss。7排水工工程 各生生产车间间排出的的生产污污水，冷冷却废水水，卫生生间污水水和生活活区污水水由排水水管网汇汇集于污污水处理理站，处处理达到到排放标标准后排排放。雨雨水由厂厂区明暗暗沟排出出。三 供电工工程 供电工工程符合合国家一一级负荷荷要求。采采用区域域供电和和厂区独独立供电电系统，区区域供电电电压335kvv。四、

14、供热工工程根据物料衡衡算：糖糖化一次次总耗热热量Q总总Q总=Q11+Q22+Q33+Q44+Q55+Q66 =554788232290KKJ q=227399116645KKJ/hh选取:WNSS0.33-0.4(00.7)-YQQ WNSS型长城城牌燃油油燃气蒸蒸汽、热热水锅炉炉4台。 五、供供冷工程程 2000 0000tt/a啤啤酒厂发发酵车间间的耗冷冷量衡算算得：总总耗冷QQ=49964440855.6 kJ/h 选取离心心式制冷冷机：111516000USSRt，4404KKW556266KW第二章 总总平面布布置及运运输第一节 总平面面布置本设计贯彻彻了国家家的各项项方针，政政策，

15、在在符合防防火，卫卫生规范范的前提提下，尽尽可能节节约用地地，不占占，少占占农田；减少劳劳动强度度，节约约建筑材材料等。1.平面紧紧凑：按照设计任任务书和和选择厂厂址报告告进行设设计，按按不同的的规模和和类别结结合周围围环境，布布置紧凑凑，节约约用地。2.布置合合理：建筑物、构构筑物的的布置符符合工艺艺流程要要求，生生产线略略短，避避免交错错；叉和往返运运输，合合理组织织人流物物流；动力设施接接近负荷荷中心，缩缩短管线线，减少少损耗；根据生产性性质不同同，动力力供应，货货运周转转，卫生生防火等等分区布布置；车间与食品品卫生有有影响的的综合车车间，废废品仓库库、煤堆堆、大量量烟尘或或有害气气体排

16、出出车间间间隔一定定的距离离，主车车间应设设在锅炉炉房的风风位；并并把有大大量烟尘尘排出的的车间布布置在厂厂区边缘缘及常年年主导风风向的下下侧；第二节 工厂运运输厂内运输任任务通过各种运运输机械械工具，完完成场内内仓库与与车间，堆堆物与车车间，车车间与车车间之间间的货物物分流。道路布置的的形式本设计采用用道路不不兜环，各各有分散散终点的的终端式式布置。这这种道路路布置的的特点是是在终点点端设置置回车厂厂，以便便车辆掉掉头。道路规格路面采用沙沙石沥青青浇注铺铺设，采采用明沟沟排水，保保持环境境卫生。道道路纵横横贯通，其其宽度以以主干道道，次干干道，人人行道和和消防车车道而异异。主干干道宽669米

17、米，其他他主干道道为46米宽宽。第三章 劳动定定员本场面向全全国招收收员工，周周边优先先，有工工作经验验的优先先，大概概招收880010000人。第四章 车车间工艺艺第一节 工艺流流程及相相关工艺艺参数 1.工艺艺流程 酒酒花 酵酵母 原料粉碎 糖糖化过滤滤 煮煮沸 冷却却 发发酵 滤酒 验瓶瓶 杀菌 贴贴标 喷码 装箱入入库 2.工艺参参数原料配比： 麦芽芽：大米米=755：255 原原料利用用率： 988.5 麦麦芽水分分： 66； 大米水水分： 13 无无水麦芽芽浸出率率75； 无水大大米浸出出率：992 啤啤酒损失失率(对对热麦汁汁)： 冷却损损失：77.5； 发发酵损失失：1.6；

18、过滤滤损失：1.5： 装装瓶损失失：2； 总总损失： 112.66物料衡算100kgg混合原原料可生生产100淡色成成品啤酒酒6244.222L，故故可得以以下结果果：（1）生产产1000L100淡色啤啤酒需耗耗混合原原料量为为：（100/6244.222）1000=166.022 (kkg)（2）麦芽芽耗用量量为：116.00270%=111.211(kgg)（3）大米米耗用量量为：116.002-111.221=44.811(kgg)（4）酒花花耗用量量：对浅浅色啤酒酒，热麦麦汁中加加入的酒酒花量为为0.22%，故故为：(100/6244.222) 7355.80.22%=00.244(k

19、gg)（5）热麦麦汁量为为：（116.002/1100）7055.933=1113.009(LL)（6）冷麦麦汁量为为：（116.002/1100）656.52=105.18(L)（7）湿糖糖化糟量量 设设热电厂厂出的湿湿麦芽糟糟水分含含量为880%，则则湿麦芽芽糟量为为：（1-00.066）（1100-78）/（1000-880）11.21=11.59(kg)而湿大米糟糟量为：（1-00.122）（1100-90）/（1000-880）4.881=22.122(kgg)故湿糖化糟糟量为：11.59+2.112=113.771(kkg)（8）酒花花糟量 设麦麦汁煮沸沸过程干干酒花浸浸出率为为4

20、0%，且酒酒花糟水水分含量量为800%，则则酒花糟糟量为：（1000-400）/（1100-80）0.224=00.722(kgg)表2 啤酒酒厂酿造造车间物物料衡算算表物料名称单位对100kkg混合合原料100L 10度淡色色啤酒糖化一次定定额量1000000t/a啤酒酒生产混合原料Kg10016.0228794.4644301666107大麦Kg7011.2116153.9311202166107大米Kg304.812640.53660.9500107酒花Kg1.500.24131.7752407444105热麦汁L705.993113.009620822.788422.355107冷麦汁

21、L656.552105.118577388.888920.7886107湿糖化糟Kg72.35511.5996362.53882.29107湿酒花糟Kg4.500.72395.225714.233105发酵液L643.339103.007565822.122620.377107过滤酒L636.995102.004560166.688920.1666107成品啤酒L624.222100.000548966.799419.7662107备注：100度淡色色啤酒的的密度为为10112kgg/m3第三节 车间间设备选选型配套套明细1.斗式提提升机2台，大米米1台、麦麦芽1台台。每次投料量量 GG大米=

22、88772.自衡振振动筛大米筛选 处理理能力 3000/hh麦芽筛选 处理理能力 8550/h3. GNNE-1120计计量称每次称重能能力 GG大米=6 tt/h4.贮槽大米暂存槽槽(1) 所所需容量量的计算算每次投料量量 GG=8887大米容量 r=8655/mm3有效容积系系数 =00.8所需容积VV=G/r=8877/（88650.88）=11.3mm3(2) 结结构方形锥底 钢制制结构 A=12200 BB=10000 HH=10000a=2000 bb=2000 hh=11100总容积VV=ABBHhh/6(2ABBAbbaBB2aab)=1.774m33麦芽暂存槽槽(1) 每每次

23、投料料量 G=226611.1麦芽容量量 rr=5440/m3有效容积积系数 =0.880所需容积VV=G/r=26661.1154000.880=66.166m3(2) 结结构方形锥底底 钢钢制结构构 A=24400 BB=18800 HH=10000A=4550 bb=3000 hh=12200总容积VV=ABBH =8.14 m35.麦芽粉粉碎机锤式麦芽四四辊粉碎碎机型号 JLLS1660000型 材材质 A33生产能力 160000/h 主电机机 118.22KW2重量 35500 外外形尺寸寸 20000200002250006. 大米米粉碎机机大米干法粉粉碎机型号 JLL56000

24、型 材质 A3生产能力 56000/h 主主电机 377KW重量 35500 外外形尺寸寸 15500150002200007.糊化锅锅采用球底加加热式糊糊化锅糊化锅容积积的确定定糊化锅投大大米粉：8877 kgg，水：43335 kkg糊化醪的量量 =8887+43335=552222（kgg）大米水分为为13则糊化醪干干物质 （） =887（10.113）522221000=14.88. 糖化化锅采用球底加加热式糖糖化锅糖化锅容积积的确定定糊化锅投麦麦芽粉：26661.11 kgg，水：106644 kg 糊化液:8887+43335-1130.55=50991.445kgg则糊化锅的的有

25、效容容积=(26661.11+1006444+50091.45)10065=17.3m33取糊化锅的的充满系系数为00.7则总容积为为17.3/00.7=24 m39. 过滤滤槽 采用平底过过滤槽1 容积积的计算算V有效=117.33 m33 取取=00.7V=V有效效/0.7=117.33/0.7=224.22m3设锅的径高高比为22：1，即即d/HH=2/1 有有H=22.1mm D=42000过滤筛板用用不锈钢钢焊制而而成，过过滤筛板板上分布布条形筛筛孔，尺尺寸约为为0.440.7220mmm，平底底上有均均匀的麦麦芽汁倒倒出管，每每1.22511.5mm2的筛筛板上有有一跟倒倒出管,导

26、管直直径通常常为255455mm.10. 麦麦汁暂存存罐材质取不锈锈钢，容容积为能能装一锅锅麦汁，取取容积为为20mm3.取D:H=2:11，由VV=DD2H/4，既既D=115000mm,得H=30000mmm11. 回回旋沉淀淀槽选用立圆柱柱平底槽槽回旋沉沉淀槽技术条件：麦汁进进口速度度8m/s，进进料时间间20mmin 麦麦汁停留留时间440miin，麦麦汁转速速10转转/分容积VV有效=2212553.33L取空余系数数为1.2则V= VV有效*1.22=255.5mm3尺寸 设DD:H=2:11,V=D22/4 得DD=4.2m,H=22.1mm麦汁高度h= V有有效/AA=1.7m

27、进料管约在糟高度度的1/2处h=(1/2)11.6=0.88m出料管选三个出料料管上出料管在在设备高高2/33处,22/3*2.11=1.4m中出料管在在设备高高1/110处,1/110*33.1=0.221m下出料管再再糟的底底部。12. 薄薄板换热热器的换换热面积积经过回旋沉沉淀槽后后麦汁的的温度定定为944的出口口温度麦汁温度：946冷水温度：2800冷却时间为为60分分钟换热面积：F=QQ1/（KKtm）G=205508.811.0448=2214993.22（/h） 其中中205508.8为冷冷麦汁的的量C=0.998千卡卡/（）Q1=GC(t1-t2)= 2214993.220.98（944-6）=185535775.55（千卡卡