产万吨啤酒厂设计()

湖北大学知行学院本科毕业论文（设计）I年产10万吨啤酒厂设计摘要本文主要是简要的介绍年产10万吨10度淡色啤酒厂的工厂设计。它主要包括啤酒发展，啤酒原料，啤酒厂建设的目的，啤酒厂的规划，啤酒工艺计算、啤酒厂设备的计算和重点设备的计算，啤酒厂的发展状况，啤酒厂资金的估算等方面的内容主要是糖化车间的工艺。本设计一共画二张图：全厂平面布置图、工艺流程图。本文设计的工厂采用3班倒的工作制，每天工作时间24小时，除去设备清洗和升温时间4小时，实际生产时间按20小时计，本设计设计了一个年产量10万吨啤酒厂主车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备、等等。关键词：啤酒厂工厂设计工艺流程湖北大学知行学院本科毕业论文（设计）Annualproductioncapacityof100,000tonsBreweryDesignAbstractThispaperisabriefintroductiontoanannualoutputof100,000tonsof10degreespallensbreweryplantdesign.Itismainlythedevelopmentofbeer,beerrawmaterials,thepurposeofbuildingabrewery,breweriesplanningprocessofbeer,thebreweryequipmentofcomputingandCalculationofkeyequipment,thedevelopmentofbreweries,breweryfundingestimates,andsofocusedontheprocessofsaccharificationworkshop.Thedesignplansweredrawn2:Layoutoftheentireplant,ProcessFlowDiagram.Inthispaper,theuseof3factoriesintheworkingshifts,working24hoursaday,exceptforequipmentcleaningandheatingtime4hours,theactualproductiontimeby20hours,thedesigntellsthestoryofa100,000tonsannualoutputofthemainworkshopBreweryprojectplanandprocessdesignprinciples,methods,procedures,equipment,andsoon.Keywords:brewerypallenssaccharifyingpot目录摘要 iAbstract ii第1章绪论 11.1啤酒简介 11.2啤酒原料 11.3设计基本要求 11.4产品方案 21.4.1生产规模及建设时间 21.4.2主要原料规格 21.4.3生产品种及数量 21.4.4产品质量及标准 21.5设计指导思想 31.6感官评价 3第2章厂区的平面设计 52.1厂址的选择 52.1.1厂址选择的原则 52.1.2自然条件及能源 52.1.3政治经济和交通 52.2总平面设计 52.2.1总平面设计原则 52.2.2总平面设计 52.3车间布置 52.3.1车间布置原则 52.3.2车间布置 5第3章工艺流程 63.1工艺流程图 63.2工艺要点 63.2.1粉碎 63.2.2糖化 63.2.3过滤 63.2.4煮沸 63.2.5冷却 63.2.6发酵 6第4章物料衡算 84.1糖化车间工艺流程示意图 84.2工艺技术指标及基础数据 84.3100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产10°淡色啤酒的物料衡算 94.4生产100L10°淡色啤酒的物料衡算 94.5100000t/a10°淡色啤酒酿造车间物料衡算表 10第5章能量衡算 125.1糖化用水耗热量Q1 125.2第一次米醪煮沸耗热量Q2 125.3水耗热量 125.4糖化一次蒸汽耗量 125.5糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax 125.6蒸汽单耗 12第6章公共系统及辅助部门 136.1公共系统 136.1.1锅炉房 136.1.2配电室 136.2辅助部门 136.2.1原料库 136.2.2检验中心 136.2.3冷库 136.2.4给排水系统 136.3设计原则 136.3.1给水系统 136.3.2排水系统 136.3.3消防用水系统 146.4供电 14第7章主要设备计算及设备选型 157.1麦芽仓 157.2麦芽粉仓 157.3大米仓 157.4大米粉仓 157.5糊化锅 157.6糖化锅 167.7煮沸锅 167.8麦汁冷却器 177.9发酵罐 177.10啤酒过滤器 177.11瓶装包装线 18第8章环境保护 208.1主要设计依据 208.2环境现状 228.3主要污染源与污染物 208.4对策和措施 208.4.1废水处理 208.4.2废渣 208.4.3烟尘治理 208.4.4噪声控制 208.4.5绿化 208.5环境管理 20第9章劳动定员 219.1工作制度 219.2劳动定员 21第10章产品成本核算 2210.1建设年限、达产能力 2210.2设备投资估算 2210.3总投资概算 2210.4固定资产投资估算依据 2210.5成本估算 2210.6投资回收期 2410.7经济分析 24第11章综合评价 2511.1社会效益分析 2511.2生态效益分析 2511.3综合评价 25结论 26参考文献 27致谢 28湖北大学知行学院本科毕业论文（设计）PAGE31第一章绪论1.1啤酒简介1.1.1啤酒概述：（1）定义：啤酒以大麦芽﹑酒花﹑水为主要原料﹐经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50％。但在德国﹐除制造出口啤酒外﹐国内销售啤酒一概不使用辅助原料。国际上常用的辅助原料为﹕玉米﹑大米﹑大麦﹑小麦﹑淀粉﹑糖浆和糖类物质等。（2）基本分类：根据所采用的酵母和工艺﹐国际上啤酒分下面发酵啤酒和上面发酵啤酒两大类。啤酒具有独特的苦味和香味﹐营养成分丰富﹐含有各种人体所需的氨基酸及多量维生素如维生素B﹐菸酸﹐泛酸以及矿物质等。啤酒花，使啤酒具有独特的苦味和香气并有防腐和澄清麦芽汁的能力。酒花始用于德国﹐学名为蛇麻﹐为大麻科葎草属多年生蔓性草本植物[1]。1.2啤酒原料啤酒的原料为大麦﹑酿造用水﹑酒花﹑酵母以及淀粉质辅助原料(玉米﹑大米﹑大麦﹑小麦等)和糖类辅助原料[2]等。主要原料：麦芽、大米。（1）大麦：适于啤酒酿造用的大麦为二棱或六棱大麦。二棱大麦的浸出率高﹐溶解度较好﹔六棱大麦的农业单产较高﹐活力强﹐但浸出率较低﹐麦芽溶解度不太稳定。啤酒用大麦的品质要求为﹕壳皮成分少﹐淀粉含量高﹐蛋白质含量适中(9～12％)﹔淡黄色﹐有光泽﹔水分含量低于13％﹔发芽率在95％以上。（2）酿造用水：通常﹐软水适于酿造淡色啤酒﹐碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。淡色啤酒用水要求为﹕无色﹐无臭﹐透明﹐无浮游物﹐味纯正﹐无生物污染﹔硬度低﹔铁﹑锰含量低(含量高对啤酒的色﹑味有害﹐而且能引起喷涌现象)﹔不含亚硝酸盐。（3）酒花：雌雄异株﹐酿造所用均为雌花。中国人工栽培酒花的历史已有半个世纪﹐始于东北﹐目前在新疆﹑甘肃﹑内蒙﹑黑龙江﹑辽宁等地都建立了较大的酒花原料基地。成熟的新鲜酒花经干燥压榨﹐以整酒花使用﹐或粉碎压制颗粒后密封包装﹐也可制成酒花浸膏﹐然后在低温仓库中保存。其有效成分为酒花树脂和酒花油。每kg啤酒的酒花用量约为1.4～2.4kg。（4）酵母：酵母是用以进行啤酒发酵的微生物。啤酒酵母又分上面发酵酵母和下面发酵酵母。啤酒工厂为了确保酵母的纯度﹐进行以单细胞培养法为起点的纯粹培养。为了避免野生酵母和细菌的污染﹐必须严格啤酒工厂的清洗灭菌工作。（5）大米：淀粉含量高﹐浸出率也高﹐含油质较少。但大米淀粉的糊化温度比玉米高。以大米为辅助原料酿造的啤酒色泽浅﹐口味清爽。大米是中国用量最多的辅助原料。（6）糖类：大都在产糖地区应用﹐一般使用量为原料的10～20％。添加的种类主要有蔗糖﹑葡萄糖﹑转化糖﹑糖浆等。（7）小麦：德国的白啤酒以小麦芽为主原料﹐比利时的兰比克啤酒是用大麦芽配以小麦为辅料酿造具有地方特色的上面发酵啤酒。小麦品种有硬质小麦和软质小麦﹐啤酒工业宜采用软质小麦。1.3设计基本要求设计项目：年产10万吨啤酒厂设计设计规模：淡季日产100t,旺季日产：300t成品：淡色啤酒（1）产品质量标准感官指标：透明度清凉透明，无明显悬浮物和沉淀物浊度（保质期）/EBC单位≤1.0形态泡沫洁白细腻，持久挂杯泡持性/s≥300s色度/EBC单位5.0～9.5香气和口味明显有酒花香气，口味纯正，爽口，酒体协调，无异香、异味理化指标：酒精含量/%≥3.7原麦汁浓度/%12±0.2总酸含量/0.1mL·L-1≤2.6二氧化碳含量/%≥0.4双乙酰含量/mg·L-1≤0.13（2）产品卫生标准：卫生指标按GB2758执行产品用途：广泛用于食品及餐饮行业1.4产品方案1.4.1生产规模及建设时间啤酒厂年产量为1.0×105t厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。本项目从立项到施工达产验收，共需2年。1.4.2主要原料规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686的优质麦芽。1.4.3生产品种及数量表1-1生产品种为10°P淡色啤酒产品名称年产量班产量时间瓶装啤酒100000t34×31～12月（300天计）1.4.4产品质量及标准GB191包装储运图示标志GB2758发酵酒卫生标准GB4544啤酒瓶GB4789.1～4789.28食品卫生检验方法微生物学部分GB4928啤酒实验方法GB5739啤酒塑料周转箱GB6543瓦楞纸箱GB10344饮料酒标签标准GB4927-91啤酒质量标准1.5设计指导思想(1)精心设计。(2)投资省、技术新。(3)质量好。(4)收效快。(5)回收期短。(6)设计工作必须认真进行调查研究。(7)学会查阅文献。(8)收集技术基础资料。（9）善于从实际出发去分析研究问题。(10)积极采用新技术。(11)力求设计在技术上具有现实行和先进性。(12)在经济上具有合理性。(13)设计必须结合实际。(14)因地制宜。(15)体现设计的通用性和独特性相结合的原则。(16)食品工厂设计还应注意到周围环境的清洁卫生。(17)及工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。1.6感官评价质量特征：富有洁白、细腻又持久的泡沫，悦目明快的色泽，酒液清凉，饮后有爽口和醇厚感。感观要求:浓、黑色啤酒的感观指标应符合表1-2规定外观无明显悬浮物和沉淀物无明显沉淀物沉淀物泡沫形态泡沫细腻，挂杯泡沫较细腻，挂杯泡沫较粗泡持性，Ｓ≥２１０≥１８０≥１２０色度ＥＢＣ浓色１５．０＿４０．０黑色〉４０．０香气和口味具有明显的麦芽香气，口味纯正，爽有较明显的麦芽香气，口味纯正有麦芽香气，口味较纯正，较爽淡色啤酒的感观指标应符合表1-3的规定表1-3淡色啤酒的感官指标项目优级一级二级外观透明度清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物尚清，较透明较透明浊度，ＥＢＣ≤１．０≤１．５≤２．０泡沫瓶装Ｓ≥２１０≥１８０≥１２０色度ＥＢＣ１０°P１１°P１２°P５．０-９．５５．０-１１．０５．０-１４．０理化要求应符合表1-4的规定表1-4理化要求【10】项目优级一级二级酒精度１２°P≥３．７≥３．５１１°P≥３．４≥３．２１０°P≥３．１≥２．９原麦汁浓度１２°P１２±０．３１１°P１１±０．３１０°P１０±０．３总酸10°P11°P12P°≤２．６二氧化碳％≥０．４≥０．３８≥０．３５双乙酰淡色mg/L≤０．１３≤０．１５≤０．２０啤酒的保质期:瓶装、听装熟啤酒扣质期不少于１２０天（优、一级），６０天（二级）。瓶装鲜啤酒保质期不少于７天。罐装、桶装鲜啤酒保质期不少于３天。第2章厂区的平面设计2.1厂址的选择根据我国的具体情况，食品工厂一般建于距原产地附近大中城市的郊区。由于啤酒属于消费性强的休闲饮品，为了有利于销售，所以选择建于市区比较合适。这样不但可以获得足够的原料，而且利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。2.1.1厂址选择的原则[4]（1）厂址的位置要符合城市规划（供气、供电、给排水、交通运输等）和工厂对环境的要求。（2）厂址地区要接近原料基地和产品销售市场，还要接近水源和能源。（3）具有良好的交通运输条件。（4）场地有效利用系数高，并有远景规划的最终总体布局。（5）有一定的施工条件和投产后的协作条件。（6）厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生。2.1.2自然条件及能源根据食品工厂厂址选择的要求，将啤酒厂建于哈尔滨市郊区内。厂址地势平坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，减少处理费用。接近排水系统，有利废水排放。供电系统也配备良好，可以满足生产需要。附近有居民区和学校，方便销售。2.1.3政治经济和交通该地区在城市规划区内，经规划部门批准，符合规划布局。并且接近销售渠道，有良好的经济开发前景。附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入厂和啤酒出厂顺利进行。2.2总平面设计2.2.1总平面设计原则（1）符合生产工艺要求。（2）布置紧凑合理，节约用地，同时为长期发展留有余地。（3）必须满足食品工厂卫生要求和食品卫生要求。（4）优化建筑物间距，按有关规划进行设计。（5）适应运输要求。2.2.2总平面设计（1）厂区主要建筑物：办公楼、原料库、生产车间、冷库、配电室、锅炉房等。（2）全建筑物朝向有利于通风采光。（3）配电室靠近生产车间，减少能源消耗，锅炉房位于下风向。（4）在厂房四周种植草坪，保证绿化。（5）通盘考虑全厂布置，力求经济合理，充分考虑扩大生产。（6）方便生产，符合生产程序。2.3车间布置2.3.1车间布置原则生产车间工艺布置很重要，不仅对生产产品有很大关系，而且影响到工厂整体。在进行车间布置时，应遵循以下原则：（1）生产车间是工厂的中心，其他部门均围绕其展开，它们应是一个协调统一的整体。因此，必须考虑与其他部门的相互关系，以及工厂的发展前景，满足总体设计要求。（2）在工艺流程确定后，其设备的布置要尽量按工艺流水线安排，使占地面积最少，操作最方便。（3）保证车间卫生，同时注意车间的采光、通风、降温等设施。2.3.2车间布置（1）生产工序的安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。（2）按生产流水线安排设备，防止交叉，浪费资源。第3章工艺流程3.1工艺流程图[6]大麦原料→粗选→精选→浸麦→发芽→干燥→除根→成品麦芽原料（大米）→粉碎→糊化↘→过滤→煮沸→酒花分离→沉渣→冷却→前发酵↗↓原料（麦芽）→粉碎→糖化CO2→后发酵（贮酒）→过冷却→过滤→滤过酒暂贮→装酒→压盖→杀菌→贴标→成品啤酒3.2工艺要点3.2.1粉碎粉碎使原料表面积增加，与水接触面积增加，糖化时间减少，收得率增加。麦芽可粉碎成麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉五个组分。要求麦芽皮壳破而不碎，胚乳部分尽可能细一些。3.2.2糖化制备麦芽汁的主要过程是糖化。将粉碎后的麦芽在底部搅拌的糖化锅中与45℃的水混合，利用麦芽自身的酶，使麦芽和辅料中的淀粉和蛋白质等的不溶性高分子物质水解成为可溶性低分子物质，如糊精、糖类、胨、肽、氨基酸等，这就是糖化过程。本项目采用的糖化方法是国内常用的糖化方法——二次煮出糖化法。该方法简单来说，首先将辅料与部分麦芽在糊化锅中与45℃温水混合，保温20min，然后用10min时间升温到70℃，再保温20min，其后再用15min时间升温煮沸，让其沸腾40min，称第一次煮沸，得到糊化醪。与此同时，麦芽和水在糖化锅内混合，45～55℃保温30～90min，使麦芽所含蛋白质分解，称为蛋白质休止。将煮沸纸糊化醪泵入糖化锅中，使混合醪温达到65～68℃，保温搅拌进行糖化。待糖化醪无碘色反应后，从糖化锅中取出部分醪也进入糊化锅进行第二次煮沸，而后再次泵入糖化锅混合，使糖化锅中醪液升温至75～78℃（液化温度），静置10min即可送去过滤。3.2.3过滤糖化工序结束后，意味着麦芽汁已经形成。采用过滤方法尽快将麦汁和麦糟分离。过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有重要的影响。麦汁过滤分为过滤和洗槽两个操作过程。过滤的目的是获得清凉的麦汁和较高的麦汁收得率。要求麦汁过滤速度正常，过滤应在规定时间内完成，麦汁低吸氧，具有正常的色、香、味。3.2.4煮沸煮沸在煮沸锅中进行。使多余的水分蒸发，使麦芽汁浓缩到规定浓度；使酒花有效成分溶入麦汁中；赋予麦汁独特的酒气香气和爽口的苦味；使麦汁中可凝固蛋白质凝固析出，以提高啤酒的非生物稳定性；破坏全部的酶活性，麦汁进行灭菌，以获得定型的麦汁。煮沸要求适当的煮沸温度，分批添加酒花，在预定煮沸时间内，使麦汁达到规定浓度，保持有明显酒花香味和柔和的苦味，以保证成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。煮沸时间70～90min，麦汁的煮沸强度应达到8%～10%，凝固性氮应达到1.5～20mg/L。3.2.5冷却麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，使温度适合酵母发酵的需要。要求冷却时间短，麦汁无细菌，并且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可减少人力。3.2.6发酵本工艺采用“前锥后卧”发酵方式[7]。先在锥形发酵罐中进行啤酒发酵和双乙酰还原，然后送入卧式储酒罐中进行后发酵。在主发酵结束，外观发酵达60%左右，酒温降至5～6℃时，现回收酵母，在将嫩啤酒送入储酒罐内。此时双乙酰还原需在贮酒罐内继续进行，贮酒罐兼有后发酵、成熟和贮酒三重作用。倒罐之后，进行后发酵和双乙酰还原，气压缓慢上升至0.08Mpa左右，待双乙酰下降达到要求后，急剧降温至0～1℃，进行贮酒。贮酒时间7～14d。第4章物料衡算4.1糖化车间工艺流程示意图根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、工艺指标及生产过程的损失等数据如表4-1所示：麦芽，大米麦芽，大米粉碎糊化（大米）糖化(麦芽)过滤麦汁煮沸锅酒花渣分离器回旋沉淀槽麦汁薄板冷却器水，蒸汽酒花槽热凝固物冷凝固物进入下一工段图4-1啤酒厂糖化车间工程流程示意图4.2工艺技术指标及基础数据根据表4-1的基础数据，首先进行100kg原料生产10°P淡色啤酒的物料计算，然后进行100L10°P淡色啤酒的物料衡算，最后进行年产10万吨啤酒厂糖化车间的物料平衡计算[3]。表4-1啤酒生产基础数据项目名称百分比/%定额原料利用率98麦芽水分6大米水分12无水麦芽浸出率78原料配比无水大米浸出率90麦芽70大米30冷却损失7啤酒损失率（对麦汁）发酵损失2过滤损失1瓶装损失2总损失124.3100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产10°P淡色啤酒的物料衡算(1)热麦计算,根据表4-1可得到原料收率分别为：麦芽收率为：78%×(100-6)%=73.32%大米收率为：90%×(100-12)%=79.2%混合原料收得率为：（0.70×73.32%+0.30×79.2%）98%=73.58%由上述可得100kg混合料原料可制得的10°P热麦汁量为：（73.58%×100）÷10%=735.8(kg)又知10°P麦汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：735.8÷(1.084×1000)×1000×1.04=705.93(L)(2)冷麦汁量为：705.93×(1-0.07)=656.52(L)(3)发酵液量为：656.52×(1-0.02)=643.39(L)(4)过滤酒量为：643.39×(1-0.01)=636.95(L)(5)成品啤酒量为：636.95×(1-0.02)=624.22(L)4.4生产100L10°P淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10°P淡色成品啤酒624.22L，故可得以下结果：(1)生产100L10°P淡色啤酒需耗混合原料量为：(100/624.22)×100=16.02(kg)（2）麦芽耗用量为：16.02×70%=11.21(kg)（3）大米耗用量为：16.02-11.21=4.81(kg)（4）酒花耗用量：对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故为：(100/624.22)×735.8×0.2%=0.24(kg)（5）热麦汁量为：（16.02/100）×705.93=113.09(L)（6）冷麦汁量为：（16.02/100）×656.52=105.18(L)（7）湿糖化糟量：设热电厂出的湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为：[（1-0.06）（100-78）/（100-80）]×11.21=11.59(kg)而湿大米糟量为：[（1-0.12）（100-90）/（100-80）]×4.81=2.12(kg)故湿糖化糟量为：11.59+2.12=13.71(kg)（8）酒花糟量设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：[（100-40）/（100-80）]×0.24=0.72(kg)4.5年产10万吨10°P淡色啤酒酿造车间物料衡算表设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化4次，淡季150天，旺季150天，则每年总糖化次数为1800次。由此可计算出每次投料量及其他项目的物料平衡。把述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表4-2所示。糖化一次定额：成品啤酒：100000吨÷1800次=55.556吨／次55555.556kg÷1.012kg∕Ｌ=54896.794Ｌ过滤酒：102.04Ｌ×54896.794Ｌ÷100Ｌ=56016.689Ｌ发酵液：103.07Ｌ×54896.794Ｌ÷100Ｌ=56582.126Ｌ湿酒花槽：0.72kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=395.257kg湿糖化槽：11.59kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=6362.538kg冷麦汁：105.18L×54896.794Ｌ÷100Ｌ=57738.889L热麦汁：113.09L×54896.794Ｌ÷100Ｌ=62082.784L酒花：0.24kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=131.752kg大米：4.81kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=2640.536kg大麦：11.21kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=6153.931kg混合原料16.02kg×54896.794Ｌ÷100Ｌ=8794.464kg旺季一天生产：54896.794Ｌ×8=439174.352Ｌ淡季一天生产：54896.794Ｌ×4=219587.176Ｌ年生产量：54896.794Ｌ×1800=98814229.2Ｌ其他的年产量的计算都乘以1800可得到表4-2表4-2啤酒厂酿造车间物料衡算表物料名称单位对100kg混合原料100L10°p淡色啤酒糖化一次定额量年产10万吨啤酒生产混合原料kg10016.028794.4641.583×107大麦kg7011.216153.9311.108×107大米kg304.812640.5360.475×107酒花kg1.500.24131.7522.372×105热麦汁L705.93113.0962082.78411.175×107冷麦汁L656.52105.1857738.88910.393×107湿糖化糟kg72.3511.596362.5381.145×107湿酒花糟kg4.500.72395.2577.115×105发酵液L643.39103.0756582.12610.185×107过滤酒L636.95102.0456016.68910.083×107成品啤酒L624.22100.0054896.7949.881×107备注：10度淡色啤酒的密度为1012kg/m3第5章能量衡算5.1糖化用水耗热量Q1设料水之比为1：4水与混合原料由20度升到50度则混合原料糖化一次用水为GW=8794.464Kg×4=35177.856KgQ1=GWCW(T1-T0)=35177.856×4.18(50-20)=4411303.142(KJ)5.2第一次米醪煮沸耗热量Q2有经验可得C米醪=3.76KJ/(kg·k)，温度从50度升到100度Q2=G米醪C米醪(T1-T0)=8794.464×（1+4）×3.76×（100-50）=8266796.16(KJ)5.3水耗热量设洗槽水平均温度为80℃，每100kg原料用水450kg，则用水量为:G洗=8794.464×450/100=3957508.8(kg)其中8794.464为混合原料一次糖化量故Q3=GCw(80-20)=3957508.8×4.18×(80-20)=797405486(kJ)Q总=Q1+Q2+Q3=4411303.142+8266796.16+79740586=810083585.3(kJ)5.4糖化一次蒸汽耗量使用表压0.3MPa的饱和蒸汽，I=2725.3Kj/kg,i为相应的冷凝水的焓(561.47kj/kg),η为蒸汽的热效率则：D=Q总/[（I-i）η]=810083585.3/[(2725.3-561.47)×95%〕(36)=479891.742(kg/h)式中，i为相应冷凝水的焓（561.47kJ/kg）；η为蒸汽的热效率，取η=95%。5.5糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量Q6为最大，且已知煮沸时间为90min热效率为95%，故：Qmax=Q6/(1.5×95%)=176567118.196/(1.5×95%)=123906749.611(KJ/h)相应的最大蒸汽耗量为：Dmax=Qmax/（I-i）=123906749.611/(2725.3-561.47)=57262.701(kg/h)5.6蒸汽单耗据设计，每年糖化次数为1800次，总共生产啤酒100000t.年耗蒸汽总量为：Dr=479891.742×1800=863805136(Kg)每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）：D5=863805136/100000=8638.051(kg/t啤酒)每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为：Dd=479891.742×8=3839133.94(kg/d)至于糖化过程的冷却，如热麦汁被冷却成冷麦汁后才送进发酵车间，必须尽量回收其中的量。最后，把上述结果列成热量消耗综合表，如表5-1表5-1年产10万吨啤酒厂糖化车间总热量衡算表名称规格（MPa）每吨消耗定额（kg）每小时最大用量（kg/h）每昼夜消耗量（kg/d）每年消耗量（kg/a）蒸汽0.3（表压）8638.05157262.7013839133.94863805136第6章公共系统及辅助部门6.1公共系统6.1.1锅炉房锅炉排出的气体中，含有大量的灰尘和煤屑，这些煤屑排入大气后，由于速度减慢而散落下来，造成环境污染。所以从工厂卫生的角度来看，锅炉房应建在对生产车间影响最小的位置，满足以下要求：(1)在该地区全年主导风向的下风向；(2)靠近用气负荷中心；(3)有足够的煤和灰渣堆场。锅炉房的具体建设方面，采取钢筋混凝土结构，门向外开；与相邻建筑物的间距应符合防火和卫生标准；必须在通风、采光、防潮等方面也要满足要求。6.1.2配电室食品工厂对电的要求较高，所以必须有独立的供电系统。所以在工厂设计时必须建设配电室。土建部分的设计应为企业的生产发展留有适当的空间，并且要求设备和管线进出方便，符合防火安全要求，保证阴凉通风。一般食品工厂的车间水气较大、湿度高，应对供电管线采取必要的防潮设施，防止发生事故。6.2辅助部门6.2.1原料库原料库是食品工厂生产的第一个环节，这一环节的生产质量如何，将直接影响后面的生产工序。原料库需要有一个适宜的卸货、验收、计量和堆放场地，并配有相应的计量装置、容器等配套设施。6.2.2检验中心检验中心的职能是对产品和有关原材料进行卫生监督和质量检查，确保其符合国家食品卫生法律、法规和有关部门颁发的质量标准和质量要求。检验中心一般设有：感官检验室、理化检验室、精密仪器室、微生物检验室等。检查的项目根据需要而定。6.2.3冷库冷库是担负厂内所有成品储藏任务的重要部门，使商品流通的重要环节。啤酒生产后，要进行低温储藏，所以冷库的建设必不可少。冷库要求结构坚固，并且有较大承载力，设置合理的保温隔热层和隔汽防潮层。，所用建筑材料和构件有足够的强度和抗冻能力。储藏条件要保证食品的卫生，防蝇、防鼠、防尘，而且还要保证低温（-18℃以下）。6.2.4给排水系统给排水设计一般包括：取水及净化工程、厂区及生活区的给排水管网、冷却用水系统、消防系统等。6.3设计原则(1)所在地有自来水供应的，应优先考虑采用自来水。(2)消防、生产、生活给水网应尽可能使用统一管路系统。(3)生活、生产废水应达到国家标准后排放。(4)设计给排水管网时，应满足生产工艺和生活安排的需要。6.3.1给水系统本厂位于市区内，有足够的自来水供应，故使用自来水给水系统。通常自来水符合生产与生活需要，只需进行一般处理即可。但锅炉用水必须进行软化处理，且一般用离子交换法进行软化。6.3.2排水系统食品工厂的排水量较大，主要为生产废水、生活污水和雨水。良好的排水设施和排水效果是食品工厂卫生面貌、产品安全的有力保障，直接影响到企业的社会效益和经济效益。生产车间应设有明沟，将污水排到室外，室外排水管必须采用埋地暗管。由于冰淇淋工厂的废水基本符合环境保护要求，所以排水管网汇集了排出的生产废水、生活污水和雨水后，可借助重力作用通过排水管直接排入厂外公共下水道。6.3.3消防用水系统食品工厂的生产性质决定其发生火灾的危险性较低，建筑物的防火系数较高，但防患于未然，必须考虑消防用水系统。食品厂的消防给水一般与生产生活给水管合并，发生火警时可调用生产、生活用水加以解决。6.4供电食品工厂的供电系统一般包括：全厂的变配电工程，厂区的供电工程，使内外的照明工程。供电电压一般低压采用380/220V三相四线制，高压采用10KV。符合国家有关规定，安全可靠，运行方便，经济节约。本厂生产冷冻类食品，由于停电可导致产品变质，所以对供电要求较高，生产车间环境湿度大，所以电器设备和器材应按湿热带的条件选择，要能防水汽，防腐蚀，尽可能集中放置。厂区外线一般采用低压架空线，或者是低压电缆，保证供电安全。车间及其它建筑的照明电源要求与动力线分开，一般采用日光灯照明，车间及原料库还应设置防虫灯。第7章主要设备计算及设备选型7.1麦芽仓用途：储存麦芽所需容量计算：每次投料量：G=6153kg麦芽容重r=500kg/m3有效系数：所需容积：7.2麦芽粉仓用途：储存麦芽粉所需容积计算：每次投料量麦芽粉容重有效容积系数所需容积7.3大米仓用途：储存大米所需容积计算：每次投量：大米容量：有效容积系数所需容积7.4大米粉仓用途：储存大米粉所需容积计算：每次投量：大米粉容重：有效容积系数所需容积7.5糊化锅一般糊化锅的轮廓比例为取糊化锅的有效容积计算：故取直径7.6糖化锅按物料衡算，每次糖化物料总量糖化醪的密度为1065kg/m3，生产需要1.2的空余系数故所需容积：故取直径7.7煮沸锅按物料衡算，每次糖化物料总量糖化醪的密度为1065kg/m3，生产需要1.4的空余系数故所需容积：故取直径7.8麦汁冷却器[10]用途：将沉清后的麦汁冷却至发酵温度4～7℃。型式：板式冷却器所需冷却面积计算：第一段冷却（冷却介质为冷水）：麦汁温度55℃～25℃冷水温度18℃～30℃冷却时间60min式中℃℃℃℃℃逆流传到时的平均偏差：℃℃℃先取用麦芽冷却器为薄板冷却器，其传热系数K值取2000kcal/㎡h℃，则㎡第二段冷却（冷却介质为盐水）麦汁温度25℃→6℃盐水温度—8℃→0℃冷却时间60min℃℃℃℃℃℃℃℃取℃盐水耗用量C——0.37kcal/kg℃盐水量7.9发酵罐[11]每天糖化4次，故一次投入冷麦汁量为85252.2×4=341008.8L径高比：空余系数1.2按规格取410m3发酵周期11～12d。考虑到进出料周转、清洗时间和发酵时间可能延长，故罐数取54个。7.10啤酒过滤器用途：过滤啤酒，除去混浊物，酵母细胞，残渣等。型式：板框式硅藻土过滤器。7.11瓶装包装线选用20000～30000P/h联合自动包装设备一套（包括洗瓶、灌装、压盖、杀菌、贴标等）供瓶供瓶废瓶剔除装箱废品剔除成品检测喷码贴标杀菌洗瓶空瓶检测灌装压盖表7-1设备选型设备名称数量型号设备尺寸/mm单价/元产地筛选机2JGT3A2000×1500×200067200上海长隆浸麦设备6Φ3000×400080000北京远安发芽箱10125m3(4个)250m3(6个)250000×5000×1000500000×5000×1000195300,390500上海中福通风机104-72No5.51320×840×30001853上海创业干燥炉2LUCKYB-Ⅶ2Φ2400×60003600000上海创业鼓风机2SFG×75-3No14D2400×960×200042980上海创业除根机2J557014000×2000×300035000上海创业翻拌机10J562054500×800×1000168000上海创业粉碎机2JMH3.22000×1500×2000122000上海创业糊化锅1HHG22Φ3000×1500320000北京远安糖化锅2THG37Φ6000×3000360000北京远安煮沸锅1ZGH60Φ6000×3000580000北京远安麦汁沉淀锅1CDC55Φ2000×4000260000北京远安板式换热器2LQ-3002500×800×100011500上海中福酵母添加器1ZOD36700上海中福发酵塔54FJT-01FJT-02FJT-03Φ1500×10000Φ2000×15000Φ2500×20000500000北京远安酵母分离器130000上海中福清酒罐4100m3Φ2000×3000500000北京远安灌装压盖机3PGF-323210Φ1500×2500980000上海长隆喷淋式杀菌机3QSP24/3610000×7500×2500228000上海长隆贴标机3SB30-8Φ2000×24501280000上海长隆空瓶清洗机3BXP-3055000×3000×25001150000上海长隆CIP清洗机23000×1000×2000100000上海长隆酵母清洗机1JMX1000×800×100080000上海长隆硅藻土过滤机2330-Ⅱ3000×1000×150022700上海长隆斗式提升机2B-800240500上海长隆酵母连续扩培罐1JMG3000×2000×2000123000北京远安第8章环境保护8.1主要设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（2）国家计划委员会和国务院环境保护委员会1987年3月颁发的《建设项目环境保护管理条例》（3）《国务院关于环境保护若干问题的决定》（4）GB12349《工厂企业噪音标准》（5）GB8978《污水综合排放标准》（6）GB3095《大气环境质量标准》（7）GB12271《锅炉大气污染物排放标准》（8）GB5749《生活饮用水卫生标准》8.2环境现状综合考虑原料、交通、水电、气等建设条件，同时注意兼顾环保、卫生、消防、安全及节约用地、节省投资等原则，确定厂址位于市郊。厂区门前为公路，且与高速公路相连，交通运输条件十分便利，无污染源，进厂道路全部为水泥路面。厂区周围无毒气和污染的工厂，东西侧为居民区，南侧（厂区门前）为公路，北侧康佳集团。本项目厂址无工业噪声污染，生产用水所产生的部分污水经厂区污水处理后，排水水质无污染，采用先进的工艺和设备，生产过程无粉尘产生，各种指标均达到环保要求。8.3主要污染源与污染物本项目的主要污染源与污染物如下：废水：生活用水、生产污水废气：锅炉烟气废渣：煤灰渣8.4对策和措施8.4.1废水处理本啤酒厂的废水是从各个工序排放出来的，简单分为三类：①大量的冷却水、冲洗水；②含有大量有机物的废水，各工序是不均匀的；③含有无机物的水，主要来自包装车间。本啤酒厂采用两步单池污水设备系统（TSU法）处理废水。使排放浓度符合国家的排放标准。8.4.2废渣锅炉所产灰渣用于砖厂制砖。8.4.3烟尘治理本项目的锅炉房排放的烟尘处理，采用多管高效除尘器，是烟尘排放浓度低于《锅炉烟囱排放标准GB3481》中二类区允许值，“烟尘排放浓度限值250mg/m3的规定”。8.4.4噪声控制在厂房施工过程中，应注意机械设备的合理布局，在设备安装过程中对高噪声设备应采用弹性基础，设隔声装置或隔离防护消音间壁，以使噪声控制在最小限度，能保证在85dB以下。8.4.5绿化绿化是保护环境的主要设施，绿化不仅美化环境，而且对净化空气、控制噪声有很好的作用。本工程利用空地栽种花草树木，使厂区环境得到完善。8.5环境管理本项目环境保护工作由公司统一管理，场内有检测机构和专职监测人员。以上方案得到环保部门的认同第9章劳动定员9.1工作制度（1）全年生产天数300d。（2）生产车间及辅助车间按三班生产，每班工作8h。（3）劳动出勤率按95%配置预备人员。9.2劳动定员公司定员783人。其中专业人员80人，占职工的10.2%，生产及销售第一线人员703人，占职工的89.8%。第10章产品成本核算10.1建设年限、达产能力本研究项目开发建设期确定为二年，第一年投产到设计生产能力的80%，第二年以后各年全部达产100%。10.2设备投资估算全厂设备费用约为5700万元10.3总投资概算10.3.1设备费用设备费用为5700万元10.3.2设备安装费5700×8%=456万元10.3.3土建费用厂区面积为29883，每平方米为800元则土建费用为:29883×800=2391万元10.3.4其它费用 其它费用为300万元。10.3.5流动资金流动资金为500万元。10.3.6项目总投资项目总投资=5700+456+2391+300+500=9347万元10.4固定资产投资估算依据该估算是根据本研究项目工业化的设计方案及项目的实际情况编制的。10.4.1设备的购置a.国内配套专用设备按现行出厂价加运费确定；b.通用设备按现行价格及样本价格调整确定；c.非标准设备按材料费加制造费用确定。10.4.2安装工程按《轻工建设项目固定资产投资估算编制办法》规定费率估算。10.4.3建筑工程按当前当地同类建筑造价指标估算。10.4.4其它费用预备费用扣除利用原有资产部分，其它按轻工总会有关规定及实际情况估算。10.5成本估算原材料、燃料、动力消耗定额根据工艺提供数据，价格由厂方提供和市场调查确定。10.5.1原辅料价格表原辅料价格见表10-1表10-1原辅料价格表[12]原料名称每天需求量/kg价格元/kg成本/元.d大麦36923.52.281231大米147602.615843.2酒花790.51511857.6乳酸6.058.551.43甲醛152.6539.75糖化酶38.525.5复合酶51680盐酸1.650.50.83石膏8.750.21.75淀粉酶625150每天所需的原料费109281元则每年所需的原料费共3278万元10.5.2公用设施消耗量水耗量每生产1t大麦消耗16.5元的水，则每年用水成本为16.5×100000÷10000=165万元电耗量每生产1t大麦消耗100元的电，则每年用电成本为100×100000÷10000=1000万元10.5.3工人费用人员定额:操作工人703名，