啤酒课程设计

啤酒课程设计 题目8万12°(淡色)啤酒厂设计 化学工程学院 专业班级生物081 学生姓名奚超超学号虽然繁多，但其主要的化学成分大致相同，由于生产啤酒所用的酵母品种，生产方式，产品浓度，色泽，消费对象等不同，啤酒分类的方式也多种多样，《中华人民共和国国家标准饮料酒分类》按不同的方式将我国的啤酒进行了分类： (1)按原麦汁的浓度分类 (2)按色泽分类②浓色啤酒C 采用此法。②下面酵母，用煮出糖化法生产麦汁，发酵结束后 (4)按销售渠道分类与外销售有所不同，保质期长，产量约占全国产量的5% (5)按成品酒杀菌与否分类①生啤酒(鲜啤酒) (6)按包装容器分类瓶装国内瓶装容量640±5ml桶装5L,30L,50L,100L不锈钢，木桶3我国啤酒工业概况与在国民经济中的地位与发展方向啤酒分会每年都对我国啤酒行业的发展概况进行两次评价，其分析基础是啤酒行业的国家统计局数据和行业统计数据。本次主要根据国家统计局数据对2007年的啤酒工业概况进行分析。由于在国家统计局的统计中，啤酒行业的范围包括麦芽加工及啤酒工厂的其他产业，因此其主营业务收入(销售收入)、利润、税收等经济指标数据偏大，绝对数可信度较差，但和上年同期对比，所 (1)产量：1949年我国啤酒产量7000吨1966年我国啤酒产量9万吨1988年我国啤酒产量650万吨1993年我国啤酒产量1225万吨(世界排名第二)2002年我国啤酒产量万吨(世界排名第一) (3)设备：机械化生产保证质量和质量稳步提高。越来越关注消费者的需求变化，并通过生产符以最大限度地满足消费者的消费需求争取更多的二章设计概论设计的指导思想确保工艺稳定、可靠和产品质量，部分采用了传统式，同时进行了革新改造，引进了一部分国外较先进的技术和设2、设计中考虑尽量降低操作费用及啤酒的单耗量，使其具有上马快、收效大3、设计考虑到啤酒厂今后的发展趋势(如增加品种、扩大产量等)，在建筑低，采用了一些新工艺、CO不但改善2同时增加工厂的收入。一，啤酒的生产流程图： (一)选麦、制麦：出去最大的杂质，如木块，麻袋块，土块，杂草，石块等，除去较小的杂质如灰尘(配备旋风分离器)。：粗选机，旋风分离器③原理：圆眼，根据横截面的最大尺寸(种子宽度)长眼筛，根据横截面的最小尺寸(种子厚度)精选：④浸麦度：浅色麦芽43—45%深色麦芽45—48% (二)发芽条件极其控制：t:8—22h (二)麦芽的糖化糖化：指利用麦芽自身的酶(或外加酶制剂)将麦芽和辅助原料中不溶解的高分子物质分解可溶性低分子物质，如糖类、糊精、氨基酸、肽类等的麦汁制备过程。由此制得的溶液称为麦芽汁。浸出物：指麦芽汁中溶解出来的物质。浸出率：麦芽汁中的浸出物对原料中的所有干物质的比值。 (一)糖化的目的与要求糖化的目的：将原料中可溶性物质尽可能多的浸渍出来，并且创造有利于各种酶的作用条件，使很多不溶性的物质在酶的作用下变成可溶性物质而得到可能多的溶解物。 (二)糖化时的主要物质变化种无机盐等(如下表)质在糖化过程中由于酶的作用 较高温度时才溶解于水，深蓝色 ，使淀粉吸水膨胀，颗粒裂解成糊精 因素①麦芽品质及粉碎度的影响)②糖化温度的影响a表现升温快慢α-淀粉E：60—65℃(理论)65—70℃(实际)β-淀粉E：45—52℃(理论)60—63℃(实际)H④糖化醪浓度的影响产淡色啤酒几乎都采用二次煮特点：将糖化醪液的一部分，分批地加热到沸点，然后与其余未煮沸的醪(1)二次煮出糖化法控2浓度控制在保持酵母添加量和麦汁组成的一定情况下，麦汁浓度受发盛，则降糖浓度快，则可适当降低温度取决于发酵温度变化，发酵温度高，则 罐 (2)发酵酒工艺要求将发酵液从贮酒罐下面进入，不易起泡，易控制酵母细胞浓度，一般在每毫升(5-10)×106个。 (3)温度控制后发酵采用室温控制酒温，先高温后低温，开始温度在 (4)时间控制根据啤酒的种类、原麦汁浓度和贮酒温度而异来决定时间 (四)过滤 (五)煮沸与酒花添加取酒花的味道，并起色和消毒。在煮回旋沉淀槽以去除轨迹,不需要的酒花剩余物和 (六)麦汁的澄清与冷却淀槽中泵出后，被送入薄板换热器冷却，冷却 (七)后发酵收起来以供下一酒继续在此锥形罐内培养，即后发酵。在一步沉淀下来，使啤酒的风格逐渐成熟。成 (八)包装标准组成。碳水化合物主要是淀粉、纤维素、半纤维素和麦胶物质，以及不同多糖的，微量存在于胚及果皮和种皮中，不存在于萄糖；半纤维素是植物的骨架物质，对其或支撑物质。大麦中半纤维素和麦胶物质营养，使啤酒口感醇厚、圆润，丰富啤酒泡沫、作为啤酒防腐剂。酿造具有重要意义的三大主要成分是酒花树油和多酚物质。酒花树脂是苦味的主要来源；酒花油是啤酒酒花香味，按用途分可将啤酒厂用水分为多种，每种水的硬度是指水中离子(主要是钙、镁离子)沉淀硬脂酸钠(皂化)的能废水来源： 。 物、废酵母、废硅藻土、废纸板、洗瓶碱性水等。污染中化、大规模化、污染环境的问题愈来愈不能忽视。水作投料收利用。干式排麦糟法：将过滤槽麦糟排出口增加到滤采用滤棉饼过滤法，每吨啤酒过滤棉洗涤用水为~。实际上滤棉饼被啤酒酵母、酒花树脂、蛋白质污染仅仅为滤饼一侧表下被污染表面的薄薄一层，单独洗涤，则滤棉洗涤用酒罐、装瓶机等形成的水和啤酒混合物，可通过啤酒工厂废水处理通常采用的方法如下：长远影响小于第一类有害物质，工厂排放水质应了使宝贵的、废渣、废水回收和利中二氧化碳又是必用对改进酿造工艺、提高啤酒的质量起着入二氧化碳，使之在短时间内溶解和过饱和，简氧化碳的含量。在近代啤酒转罐、过滤、清酒罐避免啤酒接触空气中氧，减少啤酒中溶解氧、均法：现代回收二氧化碳，包括如下单元操作： 收 三章工艺计算原料收得率为：得出下述结果：(1)生产l00Ll2°淡色啤酒需耗混合原料量为：(4)酒花耗用量对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为％，故酒花耗用量(7)湿糖化糟量{()(100-78)/(100-80)=(kg)化糟量为：(8)酒花糟量{(100-40)/(100-80)*酒花糟量为：ta化车间物料衡算为基础数据可算出每次投料量及其他项目的物料平衡：如表(5-3)所示。表(5-3)啤酒厂糖化车间物料衡算表一次糖化投料量一次糖化投料量每天投料量8万吨全年投料物料名称混合原料大麦大麦吨酒耗粮量1ttttt每次投料量G=6214.04kg麦芽容重r=500kg/m3有效容积系数=0.8所需容积2.结构定箱内尺寸为：每次投料量G=6214.04kg定箱内尺寸为：。行麦芽的蛋白分解作用，并与已糊化的大米醪混D为2：1，容量系数取，下封头高度h=。(2)加热方式为夹套间接蒸汽加热，夹套的蒸汽压力通常为—。糖化醪量：糖化醪的干物质百分含量：则糖化锅的有效容积为：取糖化锅充满系数为糖化锅总体积：糖化锅其圆筒直径D与高度H之比取2：1，即D=2H则4.2.5麦汁煮沸锅用于麦汁的煮沸和浓缩，蒸发掉多余的水分，使麦汁达到一定的浓度，并加入酒花，使酒花中所含的苦味及芳香构成物质进入麦汁中。(1)煮沸锅锅体采用圆柱形器身，椭圆形封头及封底。锅身直径与筒体高度之比取2：1，容量系数，锥底高度140。为宜。混合原料浸出率：0设煮沸时加水量V则糖化醪量：积：系数，则煮沸锅总容积：得4.2.6过滤槽(煮沸之前)则过滤槽有效容积取充满系数，则取高径比H：D=1：22容积系数取，则回旋沉淀槽容积为：D回旋沉淀槽高径比为1：2，设圆柱部分直径D，则高2D圆柱部分高H==2.3m2122因容 之，汉生罐以后各级，采用低温培养(不大于13℃)，酵母倍增时间长，杂菌式中T—发酵周期(天)；A—每个发酵罐可装麦汁批量数(批)；N—每天的糖化次数(次)；数(个)。的确定料选择啤酒是酸性饮料，容易导致钢铁腐蚀，选择不锈钢作为发酵罐的材料，耐腐蚀且导热系数小，利于罐的保温。罐体上各接管均采用不绣钢。5.发酵罐尺寸计算因糖化一次发酵液的量为28784.40L,4锅麦汁装一发酵罐，则发酵罐有效容积为：设填充系数为,则DH：4，锥角60。D22m2板框式硅藻土过滤机由不锈钢制成，滤板和滤框交替排列。选用德国ORION-AIO过滤能力清酒罐采用圆柱形锅体，取径高比D：H=1：3。24得D=2.4m,H=3D=7.2m系统的设置(流量580L/min)洗涤过程：清水喷淋10min，热水喷淋洗涤10min，80℃,2%热碱水淋洗15min，热水洗涤10min，清水10min，甲醛水(%)或双氧水(2%)淋洗15mi无菌水淋洗15min。2.洗涤罐设置清水罐2个，热水罐2个，碱水罐1个，甲醛水或双氧水罐1个，无菌水有容有4.2.1圆柱筒体的厚度计算设计数据[10]设计压力P=，设计温度150℃，圆柱内径为D=5090mm，i2rimci查钢板厚度常用规格及其负偏差表知，可知C=；1有效厚度(+1)=7mm=p<P符合标准W椭圆形封头的厚度计算式可以用半径为D的半球形封头厚度乘以2倍形状i2DDiim2查钢板厚度常用规格及其负偏差表，知C=；1281031==总W4.2.3锅体上封头的选择与计算crii2cS=0.35090.1+1=9.57mmc21031一0.3cos30。查钢板厚度与负偏差表。可知C=；1=2内加热器的计算口温度麦汁10432×10-30．457水蒸气0．28×10-30．586量为10052kg/h 负荷和蒸汽流量mq=Q=58.4kg/smmC(t一t)p21②计算两流体的平均温度差。先求逆流时平均温差m2假设换热器流体流动为错流，由图查得=m折m估 传热面积A应为估A=Q=8.61106=90.03m2估Kt627915.23估m可采用麦汁走壳程，蒸汽走管程。两流体平均温差u.5m/s；管子采用普通无缝钢管025mm×其内经为d=，外径为d=估算单程管子21n'=m2=49根222估641l6.0l6.0Bh0.2①管程对流传热系数aA=dn=0.022308=0.024m224Np44u=qm2=2.9105=0.32m/s2pA10430.02422②壳程对流传热系数at0.032水蒸气的流速管子正方形排列的当量直径③污垢热阻管内、外侧污垢热阻分别取ss2=1=Kt5520.3215.32m折.2.5换热器的面积m4.2.6换热器蒸汽进管的计算每秒蒸汽耗量max采用两管进蒸汽ρ=1.65kg/m3D=10052(kg/h)=2.79kg/smax蒸汽流速取V=0.5m/sdm4.2.7麦汁排醪管径计算12.2.8麦汁倒醪入口管径计算22.9锅重及支座选型=1080.10kg球球2=kg=kg酶液重为kg，取锅体重4t，酶液重33t，则总体重为37t每个支座承担的负荷为Q=37/8支座的支撑面积为，支撑面上的单位压力为，尺寸为H=395mmb=250mmδ=10mma=230mmc=315mmf=115mmδ=16mm.2.10升气管设煮沸锅升气管的直径为d人孔削弱了容器的强度，同时增加了漏液的机会。人孔必须考虑在成年人能够进出的前提下，迟寸应尽量小些。由于设备内径大，顶盖和筒体上都应设第六章车间平面