年产5万吨浓香型大曲酒发酵车间设计

四川理工学院毕业设计年产5万吨浓香型大曲酒发酵车间设计学生：刘超学号：专业：生物工程班级：生物工程20233指导教师：程驰四川理工学院生物工程学院二O一四年六月毕业设计〔论文〕任务书设计〔论文〕题目：年产5万吨浓香型大曲酒发酵车间设计学院：生物工程专业：生物工程班级：生物工程20233学号：学生：刘超指导教师：程驰接受任务时间2023年3月2日教研室主任〔签名〕二级学院院长〔签名〕1．毕业设计〔论文〕的主要内容及根本要求〔1〕全厂工艺论证；〔2〕全厂工艺计算〔物料衡算、能量衡算〕；〔3〕车间设备设计选型及车间布置设计；〔4〕图纸绘制要求：①全厂工艺流程方框图；②重点车间带控制点工艺流程图；③重点车间平立面布置图。〔5〕撰写设计说明书一份；〔6〕产品规格：五粮型，原度酒；〔7〕生产安排：年生产天数为300天。2．指定查阅的主要参考文献及说明〔1〕吴思方.发酵工厂工艺设计概论[M].中国轻工业出版社.2005；〔2〕梁世中.生物工程设备[M].中国轻工业出版社.2005；〔3〕姚玉英.化工原理(上、下)[M].天津大学出版社.1999；〔4〕章克昌.酒精与蒸馏酒工艺学[M].中国轻工业出版社,1998年；〔5〕贾树彪.新编酒精工艺学[M].化学工业出版社,2023年。3．进度安排设计〔论文〕各阶段名称起止日期1全厂工艺论证及工艺参数的选择03月10日-03月20日2工艺计算03月21日-03月29日3车间设备设计、选型及车间布置设计03月30日-05月20日4图纸绘制05月21日-05月31日5设计说明书修订、排版及装订06月1日-06月10日摘要本次设计为年产50000吨浓香型大曲酒发酵车间设计。浓香型大曲酒主要以以五谷、稻壳、水为主要原料，经窖池发酵甑桶蒸馏等酿制而成的高度白酒。浓香型大曲酒在整个酿造过程中，大体上可分为几个步骤：开窖起糟、续糟配料、蒸馏摘酒、出甑、打量水、摊晾、加曲入窖。其中蒸馏摘酒、加曲入窖是生产的重要环节。设计从实际生产出发，确定出年产5万吨浓香型大曲酒所需要的物料量，热量和发酵车间内的常用设备如甑桶、冷凝器、窖池、晾糟设备、酒醅出入窖运输设备等的主要尺寸、选型以及一些辅助设备、管道的选型。本次设计主要包括：全厂工艺论证、全厂物料衡算、全厂热量衡算、水平衡计算以及车间主要设备计算及附属设备的计算与选型、车间布置等；绘制图纸共5张，分别是工艺流程方框图、带控制点工艺流程图、发酵车间平面图、发酵车间立面图、发酵车间主体设备〔甑桶〕图。关键字：大曲酒，固态发酵，浓香型AbstractThedesignfortheannualproductioncapacityof50000tonsofLuzhouflavorliquorfermentationworkshopdesign.LuzhouflavorDaquliquortocorn,ricehusk,waterasthemainrawmaterials,highliquorthroughthecellarfermentationbarreldistillationbrewed.LuzhouflavorDaquliquorinthebrewingprocess,generallycanbedividedintoseveralsteps:openpitplaybad,bad,badcontinuedingredientscontinuedingredients,packagingandfinishedbeerbeer.Thewortpreparationisanimportantlinkinproductionofbeer,itcontainsthegelatinization,steamer,lookedatwater,airing,plusmusicintothecellarprocess.Thedesignbasedontheactualproduction,thequantityofannualoutputof50000tonsofLuzhouflavorDaquliquorrequired,heatandfermentationworkshopequipmentsuchasbarrel,condenser,pits,drybadequipment,fermentedgrainsandpittransportationequipment,maindimensions,selectionandsomeauxiliaryequipment,pipelinetype.Thedesignincludes:thetechnologydemonstration,thewholeplantmaterialbalance,heatbalance,thewholeplantwaterbalancecalculationandcalculationofmainequipmentandauxiliaryequipmentofworkshopofthecalculationandselection,workshoplayoutdrawings;5,respectivelyistheprocessflowdiagram,processflowchartwithcontrolpoints,fermentationworkshoplayoutthefermentationworkshop,fermentationworkshopelevation,themainequipment(barrel)graph.Keyword：Liquor，Solid-statefermentation，Highlyflavoredtype目录TOC\o"1-3"\h\u8727摘要Ⅰ16847AbstractⅡ6539前言Ⅵ14108第一章全厂工艺论证1214511.1原料及辅料 1129411.1.1高粱1309871.1.2玉米 1147701.1.3大米 1220501.1.4糠壳 1262891.1.5水 245591.2物料粉碎 2234871.3浓香型大曲酒生产工艺 2140811.3.1工艺特点及流程 2269341.3.2开窖起糟3310011.3.3续糟配料4160241.3.4蒸馏摘酒552661.3.5出甑、打量水、摊晾7198271.3.6加曲入窖 9101961.3.7封窖和窖池管理 10105821.4浓香型大曲制作工艺 11214611.4.1原料及配料 11257181.4.2原料粉碎 12273011.4.3曲坯制作 12139711.4.4曲室培养与管理 12254171.4.5贮曲 1426581第二章全厂物料衡算15178192.1工艺技术指标 1519752.2理论出酒率 1556442.3物料衡算 15307862.3.1计算投入物料840kg物料平衡 15185432.3.2出窖物料 16225642.3.3成品酒及半制品 16149152.3.4淀粉含量 16272322.3.5淀粉理论产酒量〔100%〕 16307312.3.6回沙酒 17206572.3.7面糟 17283482.3.8母糟 17219742.3.9黄浆水 17290022.3.10剩余母糟 17121222.3.11成品酒 17316982.3.12丢糟黄浆水 1768172.3.13丢糟黄浆水酒酒尾 18104952.3.14酒尾 1859422.4实际生产效率计算 18132012.4.1发酵效率18206542.4.2蒸馏效率 18279602.4.3淀粉利用率 1873372.4.4每100kg65%〔酒精体积分数〕酒粮耗 1874512.4.5每100kg65%〔酒精体积分数〕酒曲耗 18219282.4.6原料出酒率 1930122.4.7淀粉出酒率 19250502.5原料用量计算 1928490第三章全厂热量衡算21279193.1蒸汽供热Q蒸 21168823.1.1糟醅升温耗热Q1 21223753.1.2蒸酒、蒸粮过程耗热Q蒸酒、Q蒸酒 2178313.2量水耗热Q量水 2298663.3一口窖池生产总耗热量Q总22229403.4蒸煮过程热损失Q12 22300403.5一口窖池蒸汽耗用量D 23323823.6最大蒸汽消耗量Qmax2359883.7蒸汽单耗 23823.8酒的冷凝放热Q酒 24216523.9凉糟放热Q凉糟 2427871第四章水平衡计算26241264.1冷凝用水 2648094.2甑桶锅底用水 26220864.3其它用水 26174164.4生产车间总用水量2632689第五章车间主要设备计算2649325.1甑桶设计 27215885.1.1甑桶的设计 28285405.1.2甑桶部件选型 28199535.1.2.1筒体的壁厚计算 29285405.1.2.2甑底、甑盖的壁厚 29199535.1.2.3甑底排渣管D排 29199535.1.3甑桶设计参数 295035.2冷凝器设计 3066935.2.1冷凝器技术指标 3034705.2.2冷凝器规格 31136695.2.3接管的选择 3146035.2.4冷凝器设计参数 3253205.3窖池的设计及建造 32306585.4晾糟设备 3366255.5酒醅出入窖运输设备 3427344第六章车间布置35186346.1窖池布置 3562656.2车间面积与布局 3563426.3各设备距离 3513506.4柱子 3513416.5仓库 3519422总结368093参考文献3731723致谢38前言白酒，又名烧酒或火酒，是我国特有的名族传统蒸馏酒，也是世界著名的六大蒸馏酒之一，有着悠久的历史和独特的风格，其独特的工艺更是千百年来我国劳动人民生产经验的总结和智慧的结晶，也是中国文化的一种象征。中国白酒不仅在世界饮料酒中独具特殊风格，而且同是白酒，各种名酒佳酿也各有特殊的风味。白酒的酒液无色透明，气味清香纯洁，浓香馥郁，蜜香优美，余香不尽。口味醇厚柔绵，甘润清冽，谐调净爽，回味悠长，慢饮细品，变化无尽。中国是卓立世界的文明古国，是酒的故土。中华民族五千年历史长河中，酒和酒类文化一直占据着重要地位。酒是一种特殊的食品，是属于物质的，但又同时融于人们的精神生活之中。酒文化作为一种特殊的文化形式，在传统的中国文化中有其独特的地位。在几千年的文明史中，酒几乎渗透到社会生活中的各个领域。首先，中国是一个以农立国的国家，因此一切政治、经济活动都以农业开展为立足点。而中国的酒，绝大多数是以粮食酿造的，酒紧紧依附于农业，成为农业经济的一局部。粮食生产的丰歉是酒业兴衰的晴雨表，各朝代统治者根据粮食的收成情况，通过发布酒禁或开禁，来调节酒的生产，从而确保民食。在一些局部地区，酒业的繁荣对当地社会生活水平的提高起到了积极作用。在中国，酒神精神以道家哲学为源头。庄周主张物我合一、天人合一、齐一生死。庄周高唱绝对自由之歌，倡导“乘物而游〞、“游乎四海之外〞、“无何有之乡〞。庄子宁愿做自由的在烂泥塘里摇头摆尾的乌龟，而不做受人束缚的昂头阔步的千里马。追求绝对自由、忘却生死利禄及荣辱，是中国酒神精神的精髓所在。白酒是我国世代相传的酒精饮料，通过跟踪研究和总结工作，对传统工艺进行了改良，从作坊式操作到工业化生产，从肩挑背扛到半机械作业，从口授心传、灵活掌握到有文字资料传授。这些都使白酒工业不断得到开展与创新，提高了生产技术水平和产品质量，一批厂家成为我国酿酒的大型骨干企业，为国家做出了重要的奉献。我们应继承和开展这份珍贵民族特产，弘扬中华民族优秀酒文化，使白酒行业发扬光大。虽然近年来社会对健康的重视从而把酒类推到了风口浪尖，但作为一种中国人热情好客传统，同时适量饮酒对身体有益,我国白酒生产技术在世界发酵工业开展过程中，具有重要的地位和作用。白酒工业的开展也促进了配套工业的开展，近年来白酒行业机械化有了很大的开展，需要的包装材料越来越多，玻璃、陶瓷、造纸、印刷、瓶盖等一系列的配套工业都有很大的开展。同时，酿酒后的酒糟的综合利用，促进了农业、能源的开展。可以预计在未来相当长一段时间，白酒行业开展任然迅猛，前景广阔。本次设计为传统白酒中的典范，五粮型浓香大曲酒。选址白酒中心产区四川资阳。气候适宜，交通便利，毗邻长江，水资源丰富，品质高，白酒行业标准，产销集中。对于政府扶持，原料供给，酒的品质，产销有保证！浓香型又称泸香型、窖香型。以四川泸州老窖特曲酒为典型代表。这种香型的白酒是以高梁、大米等谷物为原料，以大麦和豌豆或小麦制成的中、高温大曲为糖化发酵齐(有的用麸曲和产酯酵母为糖化发酵利)，采用的酿造下：艺是混蒸续餷、酒糟配料、老窖发酵、缓火蒸馏、贮存、勾兑等酿造工艺酿造而成的、其主体香味成份址已酸乙酯。酒质的特点为无色或微黄色，清亮透明．窖乔浓郁．甜绵爽净，纯粹协调，余味悠长。高度酒为40至60度，其总酸以乙酸汁。为0.5至1.7克/升。总酯以乙酸乙酯计为≥2.5克/升，低度酒为40度以下，其总酸为≥0.4克/升，总酯为≥2克/升。白酒不同于黄酒、啤酒和果酒，除了含有极少量的钠、铜、锌，几乎不含维生素和钙、磷、铁等，所含有的仅是水和乙醇(酒精)。传统认为白酒有活血通脉、助药力、增进食欲、消除疲劳，陶冶情操，使人轻快并有御寒提神的功能。饮用少量低度白酒可以扩张小血管，可使血液中的含糖量降低,促进血液循环，延缓胆固醇等脂质在血管壁的沉积，对循环系统及心脑血管有利。白酒行业整体表现向好，在宏观经济增速放缓、行业竞争加剧的形势之下，行业进入了"挤压式增长"阶段，企业PK竞争力的时代到来，有核心竞争力的企业才能继续保持较快速度的增长。根据中商情报网统计，白酒市场可划分为超高端(600元以上)、次高端(200元-600元)、中高端(50元-200元)、中低端(50元以下)，而超高端市场主要由茅台和五粮液占据，市场容量较小；次高端和中高端白酒产品，市场容量较大，预期增速50%。虽然从2023年至今，各白酒企业纷纷使出浑身解数进行转型调整，但事实证明，白酒企业的冬天还要持续很久，从高端、中端到低端，整体白酒企业均呈现整体业绩放缓的疲态，其中，营收同比变化从-59.15%至6.52%不等，而净利那么出现-108.54%至17.81%的变化幅度。在2023白酒行业半年报中，高端白酒系列中的茅台营收为141.28亿元，同比上涨6.51%，净利为72.48亿元，同比上涨3.61%。五粮液净利为59.4亿元，同比上涨17.81%。泸州老窖净利为18.2亿元，同比下降9.59%。中端白酒水井坊营收为4.11亿元，同比下降53.03%，净利为1.34亿元，同比下降41.69%。低端白酒系列中的古井贡净利为3.75亿元，同比下降9.18%。沱牌舍得净利为2825万元，同比下降84.81%。酒鬼酒净利为3071万元，同比下降88.24%。从中不难看出，无论是高端、中端还是低端最终都未能抵住行业风暴的洗礼，不仅不再是成倍增长，甚至还出现了大量的负增长。本设计将原料到制成成品白酒中的各环节涉及的工艺、设备、控制条件等有关情况作一简单的阐述，希望能和各位共同讨论，缺乏之处请多多指正。第一章全厂工艺论证1.1原料及辅料1.1.1高粱用于酿造浓香型大曲酒的原料主要是高粱，但也有少数厂家使用多种谷物原料混合酿酒的。对原料高粱的质量要求是，颗粒饱满，新鲜，无虫蛀霉烂，无异杂味，夹杂物甚少，枯燥，其含水量应低于13%，淀粉含量应在62%以上。高粱又称红粮等。其内容物多为淀粉颗粒，外包一层由蛋白质及脂肪等组成的胶粒层，易受热分解。高粱的半纤维含量约为2.8%。高粱壳中的单宁含量在2%以上，但籽粒仅含0.2%~0.3%。微量的单宁及花青素等色素成分，经蒸煮和发酵后，其衍生物为香兰酸等酚元化合物，能赋予白酒特殊的芳香；但假设单宁过多，那么能抑制酵母发酵，并在开大汽蒸馏时会被带入酒中，使酒带苦涩味。高粱蒸煮后一般疏松适度，粘而不糊。1.1.2玉米玉米也称玉蜀黎、包谷、苞米等。玉米有黄玉米和白玉米、糯玉米和粳玉米之分。玉米的半纤维素含量高于高粱，因而常规分析是淀粉含量与高粱相当，但出酒率不及高粱。1.1.3大米大米的淀粉含量较高，蛋白质及脂肪含量较少。故有利于低温缓慢发酵，成品酒也较纯洁。大米是稻谷的籽实。大米有粳米和糯米之分。一般粳米的蛋白质、纤维素及灰分含量较高，而糯米的淀粉和脂肪含量较高。表1-1品名高粱大米糯米小麦玉米配方36%22%18%16%8%1.1.4糠壳糠壳是酿制大曲酒的主要辅料，是一种优良的填充剂。它可以调整入窖淀粉浓度，冲淡酸度，吸收水分。在蒸酒蒸粮时，糠壳可减少原料相互粘结，防止塌气，在酒醅中起疏松作用，保持粮糟柔熟部腻。要求：新鲜、枯燥、无霉烂，呈金黄色，同时要求用粗糠。1.1.5水水在曲酒生产过程中为制曲，酿酒，洗涤工具和原度酒加浆等必需的原料。因此要求水中不含有对发酵，酒质有影响的成分。曲酒的生产一般选用河水自来水，这些水常含有的盐类是Ca、Mg、Na、Cl及有机物质。一般感官指标:无色透明，无臭味，具有清爽，微甜的味道，化学成分应到达国家规定的生活用水标准。1.2物料粉碎酿造大曲酒的原料必须粉碎，其目的是增加原料受热面，有利于淀粉颗粒的吸水膨胀，糊化，并增加粮粉与酶的接触面积，为糖化发酵创造条件。粮食粉碎的程度，对酿酒生产影响较大，粮食粉碎过粗，不容易糊化，造成糖化不完全，出酒率低；粮食粉碎过细，糊化后容易粘结，糟醅通透性差，糟醅升温猛，影响酒质。大曲的粉碎以细为好。但各种大曲酒的大曲的粉碎度也有差异。糠壳含有多量的多缩戊糖及果胶质，在生产过程中会形成糠醛和甲醇，故需要在使用前清蒸30min。1.3浓香型大曲酒生产工艺1.3.1工艺特点及流程本设计选用浓香型白酒。并采用原窖分层堆糟法，混蒸续粮固态发酵法,续糟配料，人工老窖。周期为80天。原窖分层堆法，其具体操作工艺流程，如图1—1所示。图1—1原窖分层堆法工艺流程1.3.2开窖起糟剥窖皮：将盖窖的塑料薄膜及四周的泥揭去，把泥倒入泥坑。假设窖池是用全泥封窖，那么用刀具将封窖泥划成约20cm2的小方块，用手一块一块揭起，擦掉泥上粘住的糟子，然后将泥迅速倒入泥窖，待下次封窖时再用。起丢糟：将丢糟起运到靠近甑桶附近的堆糟坝堆放，尽量堆高一点，要拍紧拍光，用塑料薄膜覆盖，以免酒精挥发。在起丢糟时要注意将丢糟与发酵母糟严格分开，丢糟与母糟之间用竹篾隔开，操作时不要伤及母糟。丢糟起完后，应迅速清扫丢糟残渣，使窖四周及路面洁净。最后用塑料薄膜将全窖覆盖严密。起上层母糟：在起母糟之前，堆糟坝要彻底清扫干净，以免母糟受到污染。揭去塑料薄膜，依据该窖红糟甑口量，将窖帽局部的母糟起至堆糟一角，尽量堆积高一点(不低于1.5m)，踩紧，拍光，撒上糠壳，并作记号以便于分辨。紧接着起窖内母糟，进行分层堆放，待起至见黄水时，即停止起窖。要将窖池周围掉有糟子的地面及堆糟的卫生工作搞好。上半层的糟子分层堆放，要求踩紧拍光，撒上糠壳覆盖。打黄水坑、滴窖：在窖内母糟的一端或一角打挖一个黄水坑，用于滴窖。打在一角的坑子长宽不少于1m，打在一端的宽度不少于0.5m，深度为直至窖底。至于每个窖池内的黄水坑，该打多大才适宜，还得视窖池的体积大小而定。打黄水坑时，坑内的糟醅要先远后近，含水量极大的湿糟醅尽量近一点，要注意不要把窖内的糟醅过多踩压和翻动。整个黄水坑打完毕后，下层糟子也要用塑料薄膜覆盖。黄水滴出来后，要做到勤舀，有一桶舀一桶(每一桶约25kg)，节假日也要派人勤舀黄水。滴窖时间不得少于10h，使母糟含水量保持在60%左右。假设滴窖时间过长或过短，均会影响母糟含水量。起下层母糟：滴窖10h左右后，即可起下层母糟。起糟时要注意不触伤窖池，不使窖壁、窖底的老窖泥脱落。下层母糟起到堆糟坝后，要注意分层堆放，这样全窖的水分、酸度、淀粉的含量就较为均衡。母糟起完后，窖内窖外操作场地要清扫干净，堆糟坝的糟子要踩紧、拍光，清洁干净，覆盖严密。开窖鉴定：在滴窖期间，组长和管窖人员要选定适当的时间，召集全组人员，对该窖的母糟、黄水进行技术鉴定。会上，大家可充分发表意见，进行技术鉴定，分析发酵情况，配料情况，及应采取的措施等。待统一意见后，才确定本排配料及采取的措施。意见一致后，就不能随意更改。这种开窖鉴定法，充分发扬了技术民主，集思广益，既有利于总结生产上的经验教训，也有助于工人们技术水平的提高。1.3.3续糟配料浓香型大曲酒的配料，采用的是续糟配料法。即在发酵好的糟醅中投入原料、辅料进行混合蒸煮，出甑后，摊晾下曲，入窖发酵。因是连续、循环使用，故工艺上称之为续糟配料。每甑投入多少原料，要视甑桶的容积而定。即要按一定粮、糟(醅)比例，投入的原料淀粉不宜太多，也不宜太少。比拟科学的粮糟比例，一般是1∶(3.5～5)，即以1∶4.5之间为宜。如果蒸馏甑桶容积在1.25～1.4m3之间，那么可装入糟醅1200～1300kg，可投入原料淀粉260kg左右。辅料的用多用少，应根据原料的多少来定。正常的辅料糠壳用量为原料淀粉量的18%～24%。当然，糠壳的粗细与用糠量也有关系。量水的用量，也是以原料量来确定。正常的量水用量为原料量的80%～100%。这样可保证糟醅含水量在53%～55%之间，才能使糟醅正常发酵。续糟配料的作用如下：可以调节糟醅酸度，使入窖粮糟的酸度降到适宜范围，本法为1.5～2.0之间。这样既适合发酵所需的酸度，又可抑制杂菌的繁殖，促进“酸〞的正常循环。(2)可以调节入窖粮糟的淀粉含量，从而也调节了窖内温度，使酵母菌在一定的酒精浓度和适宜的温度条件下生长繁殖。为了更好地到达上述目的，可以根据不同季节，在规定范围内调节配料比例。(3)降低了粮糟水分，再添入新鲜水分，以增强糟醅的活力。(4)“酸〞有利于淀粉的糊化和糖化。1.3.4蒸馏摘酒润粮、拌和：在蒸馏之前，要将发酵糟醅、原料、糠壳三者进行充分均匀的拌和。其拌和步骤如下：首先，依据甑桶容积量切开一定数量的发酵糟，按比例参加原料高粱粉，充分拌和。工艺上称第1次拌和为润粮。润粮的目的是使淀粉能充分吸收糟醅中的水分，以利于淀粉糊化。其工艺操作要求是：润粮要在离出甑前50～60min进行。润粮拌和时要均匀，疏松，无灰包疙瘩。要求拌和两遍，才能到达上述标准。润粮完毕，要收拢成锥形，四周收紧，清扫干净，并在上面放入应加量的糠壳，严密覆盖。其次，在离出甑时10～15min进行第2次拌和。拌和时要矮铲低翻，糠壳拌和后要分布均匀，不能起疙瘩。拌和操作要迅速，尽量减少酒精挥发。最后将拌和后的糟醅堆好拍光，撒上一点糠壳，将场地彻底清扫干净后，准备上甑。上甑时，装入甑桶内的糟醅量要准确，上下不能超出±25kg，这样才能保证配料准确。过多、过少均会影响糊化、发酵、产品质量。因此在拌和前要求操作者能准确挖糟，这也是一项认真细致的工作。除拌和粮糟外，还要拌和红糟(下排是丢糟)。红糟不加原料，在上甑10min前加糠壳拌匀。红糟中参加的糠壳量，要看红糟水分大小来定。拌和时也要拌2次，要求充分拌匀。拌和完毕，立即收拢拍光，清扫场地。固态法白酒生产，是通过人工操作将发酵物料一下一下地装入甑桶内进行蒸馏取酒的。因此，人工操作技术的熟练程度，直接影响到糟醅中成分的别离浓缩和酒的质量。在即将上甑前，要检查底锅水是否加够，水是否清洁卫生;蒸馏器具，包括甑桶、甑篦是否清洁干净，通常都要用干净水彻底清洗两次，甚至数次;在甑篦上撒上一些经清蒸后的糠壳。然后调节好火力，待水沸腾后开始上甑。上了二三撮后，倒入酒尾，塞紧水眼，再继续上甑。上甑操作的根本方法：将糟醅轻松地装入端撮，人体下身贴紧甑桶，将料轻轻地、均匀地铺撒于甑内，先外边后里边，使物料逐步形成外高内低的“锅底〞形。上甑到一定部位，要试探穿汽的深度，如汽穿透尚有一定距离，那么要停止上甑，否那么会造成穿汽不均，甚至压汽、塌汽，会影响蒸馏效果，甚者造成“夹花吊尾〞，严重影响产品的产量和质量。如果汽已到上面，要层层上甑盖上，不然酒精蒸气会逸出，造成酒精蒸发而损失。在上甑即将完毕时，要圈边，即先在甑桶四周堆砌糟醅，然后轻轻地用手拇指撒向内边，形成一个“锅底〞形。甑中央对准弯筒中心的距离称窝心距，这个小的空间，使酒精蒸气逐步回流进入弯筒，最后冷凝。窝心距要求为2～4cm。最后用小扫帚将糟醅扫平，然后盖盘，接好弯筒。盘盖与甑桶四周接触处，要放水封闭，以防气体逸出。最后准备摘酒，并在盛酒桶上放一块洁净的白布，防止渣滓入桶，同时也便于观察酒花的变化。上甑操作要求做到调整汽压，使上甑时间控制为35～40min;盖盘后5min内必须流酒。流酒、摘酒：在盖盘数分钟后，酒精蒸气经冷凝而流出酒来。流酒时，要调整好火力，做到“缓火流酒〞，流酒速度以3～4kg/min为宜。刚流出来的酒，称酒头。因酒头含有低沸点的物质多，如硫化氢、醛类等，故一般应除去酒头0.25～0.5kg，贮存另作它用。流酒温度也要控制好，一般要求流酒温度在30℃左右，称之为“中温流酒〞。所谓摘酒，在流酒时，随着蒸馏温度不断升高，流酒时间逐渐增长，酒精浓度那么由高浓度逐渐趋向低浓度。而按照质量要求那么需要中、高浓度的酒精，把中、高浓度与低浓度酒精别离开的一种工艺操作过程称为摘酒。摘酒方法：传统工艺操作上是“断花〞摘酒。“花〞这儿是指水、酒精由于外表张力的作用而溅起的泡沫，通常称为“水花〞、“酒花〞等。酒精产生的泡沫，由于张力小而容易消散，随着蒸馏温度的升高，酒精浓度逐渐降低，酒精产生的泡沫(酒花)的消散速度不断减慢。这时，混溶于酒精中的水含量逐渐增多，因为水的相对密度大于酒精，张力大，水泡沫(水花)的消散速度慢。因此，在操作上，工人把酒花与水花消散速度的变化作为鉴别酒精浓度的依据来进行摘酒。上述摘酒方法，工艺上称为“断花摘酒〞。不同厂家对入库的酒精浓度有不同的要求，多数厂家要求酒精浓度必须在63%以上方能准许入库。因此生产上在摘酒时把63%以上的酒精浓度作为摘酒的标准。不够入库标准的局部作为酒尾处理。关于量质分段摘酒的问题，简述如下。一甑糟醅在蒸馏过程中，大致分为四个不同的馏分段。第一馏分段：流酒后，约5min，该段酒的酒精浓度在70%以上。最初馏出的0.5kg作为酒头另装，其余局部的酒，其显著的特点是酒精浓度高、总酯含量高;口感尝评，香气浓郁，酒质好。第二馏分段：在流酒以后15～20min内馏出的酒为第二馏分段的酒，其酒精浓度为60%～70%，约占总量的2/3。其特点是酒精浓度高，总酯含量较高;口感尝评，香气浓而纯粹，诸味协调。第三馏分段：是第二段流酒后的3～5min内馏出的局部，其酒精浓度在50%～60%之间。其特点是酒精浓度明显下降;口感有香气，但不浓、不香，味寡淡，酸含量上升。第四馏分段：该段酒的酒精浓度在50%以下，可作为“二道〞尾子处理。最后酒精浓度更低的局部那么纯粹是酒尾子了。作为半成品的酒，要求酒精浓度高，酒质好，因此在流酒摘酒时，一般摘取第一馏分段与第二馏分段的酒，用坛另装。其余局部的酒，也用坛另装。酒尾局部倒入底锅再蒸馏取酒。这种按不同馏分段摘取酒的方法，工艺上称为量质摘酒或分段摘酒。在浓香型大曲酒生产中，在蒸馏取酒时一定要把一甑糟醅中蒸馏出来的最优局部摘取出来单独存放，以便提高产品的合格率。原料糊化(蒸粮)：由于浓香型大曲酒生产采用混蒸混烧工艺，因此原料糊化与酒的别离浓缩是在同一蒸馏甑桶内进行。粮食糟醅在“断尾〞以后，应该加大火力进行蒸粮，以到达淀粉糊化和降低酸度的目的。在正常火力下，蒸粮时间从流酒开始到出甑时止，以60min为宜。如果火力小，其蒸粮糊化时间那么应相应延长。蒸粮合格标准应是“内无生心，外不粘连〞，既熟透，又不起疙瘩。1.3.5出甑、打量水、摊晾(1)出甑蒸粮时间已到时，应及时出甑。出甑是将蒸煮后的糟醅从甑桶内取出的一种工艺操作。过去，是两个人面对面用铁铲取出，劳动强度大。现在出甑，因使用了金属蒸馏活甑桶，所以用行车起吊，一次性就把糟醅倒了出来，十分轻便。出甑以后，应及时掺够底锅水，将甑桶内及上甑场地清扫干净，作好上甑准备。从甑桶取出来的糟醅要收堆，上局部要挖平整，四周也要清扫干净，作好打量水的准备。打量水蒸煮后的糟醅必须参加一定数量温度符合要求的水，工艺操作上称为打量水。为什么要打量水?根据发酵根本原理，糊化以后的淀粉物质，必须在充分吸水以后才能被酶作用，转化生成可发酵性糖，再由糖转化生成酒精。量水用量应视生产季节、窖池新老和糟醅的含水量大小等因素而定，并以该窖使用原料量的比例来计算。例如一个窖池有14甑，每1甑投入原料高粱粉155kg，量水用量为80%，那么量水用量=14×155×80%=1736(kg)。然后将这些量水分甑打入。具体操作方法是：粮糟出甑前5min左右，应按所需的量水数将量水从冷凝器内抽出，水质应清洁卫生，水温应在80℃以上。出甑以后，把糟醅立即摊平整，并四周拢齐，将甑脚周围的糟醅铲至离甑边0.6m以外的晾堂上，然后开始向四周打量水。操作时，量水泼撒要均匀，不能冲泻在一处。泼撒到应打量水数的60%～70%时，应用工具挖糟1次，挖糟完毕，再泼撒剩余局部。此时，再用朳梳、锨铲翻松。这样就可将糟醅在晾堂上进行摊晾冷却。打量水时应该注意：窖池底部的糟醅在第1甑时，按传统工艺操作是不打量水或少打量水的。其余粮糟那么按全窖量水的总数分2至3次打量水，但差距不能太大。打入一定数量的量水是使糟醅能保持正常的含水量，以促进正常的糖化发酵。正常的出甑糟醅含水量为50%，打入量水后，入窖粮糟的含水量以53%～56%为宜，因此使用量水的数量应计算准确。量水必须清洁卫生，水温要到达80℃以上，这样才能减少杂菌，同时也能使糟醅中的淀粉粒能充分、迅速地吸水，以保持淀粉粒中有足够的含水量，增加其溶胀水分。如果量水温度低，那么水分只能附于淀粉粒的外表，吸收不到粉粒的内部，即仅是外表水分而不是溶胀水分，这就是行话所说的“水鼓鼓的〞，“不收汗〞。假设使用了这样的量水，那么糟醅入窖后，水分很快会渗透沉于窖池底部而造成上层糟醅枯燥，下层糟醅水分过大的现象。即如行话描述的“上层干，下层淹〞的状况。摊晾所谓摊晾，就是将经高温蒸煮后的糟醅，使其冷却至符合一定温度要求的过程。固态法白酒生产十分强调“低温缓慢〞发酵，出甑后的糟醅温度高达100℃左右，如此高温的糟醅，显然是不能直接入窖进行糖化发酵的。因此，必须经过摊晾冷却处理。通过通风冷却，直到符合入窖温度时为止，这就是摊晾的目的。摊晾操作的具体方法是：在打完量水后，先翻开电风扇，听其声音是否正常，假设运转正常，可翻开晾糟机的传动开关，然后一锨一锨地上糟。要求操作工人将糟铺满铺齐，甩散后，糟子不起堆、不起疙瘩。撒在晾糟机上的糟醅厚薄应均匀一致，厚薄程度应根据不同的季节和糟别来定，一般控制在2～3cm之间。在操作上，通常由2人进行。一人负责翻拌、摊薄、摊均匀;另一人那么负责上糟摊晾。2人操作可以互相交换。操作上要注意温度保持一致。以上讲的是用晾糟机进行摊晾。另外再简要介绍“地晾堂〞摊晾的方法如下。在晾糟机尚未问世之前，人们是在地晾堂上进行摊晾冷却的。地晾堂原用纯黄泥，后用砖相砌，面积约40m2。在糟醅打完量水后，再经充分翻拌，然后用锨一铲一铲地从晾堂的外端开始撒开，要求撒平整，一直撒到内端。在接近甩撒完毕时，由1人从外端开始犁埂，一行一行的，在犁了数埂后，再由一人将犁好的埂子破开，行话称这种操作为“拉犁埂〞、“打冷铲〞。“打冷铲〞要将糟醅甩平甩匀，厚薄要大体一致，这样才易于冷却。打冷铲接近完毕时，再由1人用耙来回上下、左右拉，这时用冷风吹凉(过去用竹扇，后用电扇)，直吹至温度适宜为止。采用地晾堂摊晾劳动强度大，时间较长，故现已根本上被淘汰。上糟过程中要测量温度，“斗〞与“斗〞之间的温差在±1℃之间。每斗检查温度2～3次。残糟必须严格回蒸灭菌。摊晾时间不宜拖得过长。1.3.6加曲入窖在晾糟机尾部的上端有一曲槽，是盛装大曲粉的。晾糟机转动时，当摊晾冷却的糟醅将要流入“斗〞时，开始翻开曲槽，启动齿轮，曲粉均匀地流落下来，撒在糟醅面上，再流入“斗〞内。在流落的过程中，曲粉与糟醅得到充分拌匀。每一甑流曲速度，要以恰好用完为准。下曲的速度要根据糟醅的厚薄而严格控制。操作人员要经常注意调节，不能前多后少，也不能后多前少，造成大曲没有使用完，或不够用。在摊晾下曲后，要把摊晾设备彻底清扫干净，尤其是绞龙叶上的糟醅和竹篾上的残物要清扫干净。然后将下一甑要使用的大曲，经准确计量后倒入曲糟。最后彻底清扫工作场地。摊晾下曲后的糟醅盛装在“斗〞内，用行车起吊倒入窖池。窖池内的糟醅要挖平整，要根据糟醅情况适当踩窖。糟醅在入窖前再准确量一次温度(假设是第1甑入窖糟，那么应量一下窖体温度，包括窖池的底部及四周的温度)，入窖后在平整的糟面上，在不同的部位上插上温度计，在下一甑摊晾前取出，并将看准的温度记录在原始记录本上。地晾堂放大曲，是在摊晾适宜后，由2人持盛有计量后的大曲曲斗，由前端用手拨撒，人逐渐后退，边退边拨撒，直至曲斗中大曲用尽。要求在撒大曲时，曲粉要均匀铺盖在糟醅上，不能裸露糟醅，曲粉覆盖厚度也要均匀，不能有前多后少或前少后多的现象出现。拨撒大曲过半时，就可用耙来回上下、左右拉一遍，大曲和糟醅根本拌和均匀后，再拉拢收堆放入窖池。表1-2气温与下曲及入窖温度的关系地面温度〔℃〕4～1011～1516～2021～2526～30下曲温度〔℃〕22～2321～2221～2323～2627～30入窖温度〔℃〕16～1718～1918～2222～2626～301.3.7封窖和窖池管理每个窖的最后一二甑粮糟入窖后，要随即理好、踩紧、拍光，放好竹篾，放上红糟，入窖的红糟也要踩紧、拍光、理好，不能马虎。糟醅高出地面局部，称为窖帽。窖帽不宜太高，一般不要超过60cm。这些工作完毕后，应将窖池周围清扫干净，方能进行封窖。用泥封窖，用泥掌(工具)刮平、抹光滑。封窖的目的在于隔绝空气，防止空气中的杂菌侵入，同时抑制窖内好气性细菌的生长繁殖，也防止了酵母菌在空气充足时大量消耗可发酵性糖，影响正常的酒精发酵。酵母菌只能在空气缺乏、整个窖池呈无氧状态时才能进行正常的酒精发酵，将可发酵性糖转化生成酒精。因此，严密封窖，隔绝空气是一项重要的工艺操作。窖池封闭完以后，管窖人员就要担负起该窖的发酵管理工作。窖池管理工作大致有如下4项。(1)清窖封窖后，从第2天起开始每天清窖1次。先在窖泥上洒上一点水，管窖人员用木皿子(一种抹泥巴，使其平整光滑的工具)上下、左右将封窖泥抹平，使其严密、光滑，这样泥巴就不易裂缝，空气也就不会进入。(2)看吹口所谓“吹口〞，就是在封窖后数天内，窖内产生二氧化碳量多少的一种现象。观察吹口，如是全泥封窖，那么用一铁扦子插入窖内1～2m，二氧化碳那么从内向外排出，用燃烧的火柴接触，火焰立刻灭掉;用耳贴近，可听见“呼呼〞的声音。通过对二氧化碳量产生的多少以及缓慢或迅猛的情况，可判定窖内糖化发酵的根本情况。(3)观察温度温度是影响糖化发酵的主要因素之一。温度在窖内变化是否符“前缓、中挺、后缓落〞的升温规律，这是在封窖以后应十分关注的问题。尤其是在封窖后的十几天内，温度是否上升或是不升温，升温是急、是缓，只有通过对窖内温度进行详细观察方可得出结论。在封窖前，在离窖端局部插入一根直径为3～4cm的竹竿，插入窖内深度约70cm，封窖时抽掉竹竿，在此放入一支计量为50℃的温度计，用细绳系好，绳的另一端置于窖外，然后封窖。当管窖人员要观察温度时，可轻轻地将系有温度计的绳子拉上，迅速观察，否那么温度要发生变化，读数就不准确。看“跌头〞“跌头〞也称“走窖〞，是行话，即指糟醅在入窖发酵中，由于微生物的作用，其体积在缩小，糟醅慢慢地向下跌落，窖帽也在向下沉。这种现象，说明了酿酒微生物在正常地进行代谢活动，也同时说明窖内在进行正常的糖化发酵。清窖、看吹口、观察温度、看跌头，这些管理工作都要持续约15天，同时将观察的结果，真实地记录在窖池的原始记录本上。这些都是可贵的技术资料。查李大和，黄圣明《浓香型白酒生产技术》表1-3为发酵酒醅的变化情况。表1-3糟醅入窖出窖条件工程出窖醅入窖醅淀粉7%～8%15%～16%水分63%～64%55%～58%酸度1.8～2.51.4～1.61.4浓香型大曲制作工艺本设计浓香型大曲采用中温曲，制曲温度在50℃～59℃。其制作工艺流程为：小麦→润料→磨碎→粗麦粉→拌料→探曲→曲砖、堆积培养→成品曲→出室→储存1.4.1原料及配料浓香型大曲制作的原料主要是小麦，原料要求颗粒饱满、无霉烂、无虫蛀、无杂质、无异味、无农药污染。1.4.2原料粉碎大曲的质量与原料的粉碎度直接相关，过细那么翁度大，曲坯内间隙小，通气差，水分和热量不易散失，导致微生物生长缓慢.窝水等现象;过粗那么猫性小，曲坯间隙大，水分和热量易散失，铮致曲坯过早枯燥和裂日。外表不挂衣，微生物生长不良。故要严格控制制曲原料的粉碎度。例如:麦粉的粉碎一般要求“心烂皮不烂〞。“心烂〞那么可充分释放淀粉，“皮不烂〞那么可保待一定的通透性。1.4.3曲坯制作(1〕拌料与加水拌料的目的是使料均匀吃足水分.以利于微牛物的生长与代谢。从微生物的生长情况L看，细菌易在水分大的环境中生长;霉菌在曲坯含水量35%时生长最好;酵付菌在水分含量在30%一3500生长最正确。一般地，拌料后含水量在38%左右，标准是“手捏成团不粘手〞。(2)制曲坯曲坏制作一般分为人工踩曲和机械制曲两种。曲坯多为砖块，一般尺寸为(30-33)cmX(18^21)cmX(6-7)cm.太大微生物不易长透汰小那么不易保温保湿，费时费卜。同时曲坯松紧要适中，过硬那么成曲色泽不止，曲心有异味;过松那么操作不便易散曲，也不利于保温保湿。1.4.4曲室培养与管理〔1〕曲坯人室①曲房准备:要求保温保湿及通风效果好。曲坯人室前，彻底清扫，并铺上一层稻壳类的物料.防止曲坯发酵时’。地粘连。曲室地面最好是泥土，视气候情况适时洒水。②曲坯安放:安放形式有斗形、人形和一字形三种根据季节。曲坯间距有所不同一般冬季1.5--2.0cm.夏季为2-3cm视情况缩小或者拉大曲间距，以调节温度、湿度及通风等。③覆盖:曲坯安放之后，应盖土草帘、稻草之类的覆盖物，适时洒水。最后，关闭门窗，进人培菌阶段。〔2〕培菌管理培菌阶段决定大曲质量的好坏，必须注意观察，掌握翻曲时问，适时调节温度、湿度和通风，为微生物生长繁殖和代谢提供良好的条件不同大曲的制作工艺不同，培菌管理也不尽相同.大致可分为如下四个阶段。①低温培菌:一般3～5天，温度控制在30～40摄氏度.相对湿度控制在9%。此时期日的是让霉菌、酵母菌等大量繁殖，为其发酵体系的形成打好根底。控制方法有翻曲、取下覆盖物、关启门窗等。工程一次翻曲二次翻曲三次翻曲翻曲温度〔℃〕40～4550～5552～48翻曲时间〔d〕3～512～1720～25翻曲阶段晾霉阶段潮火结束大火结束翻曲方式呈人字形3～5层立火5～8层立火表1-4翻曲工艺控制②高温转化：一般需要5～7天此期间根据大曲的不同，那么温度控制不同(4565摄氏度)，相对湿度大于900%。在转化期，菌体生长逐渐停止，曲坯中微生物所产酶系因温度升高开始活泼，利用原料形成酒体香味的前体物质。由于不同酶系最适作用温度不同，因此在此阶段控制不同的温度将形成不同的乔味和香味前提物质，为大曲酒的香型打下根底。控制方法，开启门窗排潮。③后火生香:一般9～12天，温度一般控制在低于45摄氏度，相对湿度小于80。此时期的主要作用是促进曲心多余水分挥发出来和香味物质的呈现。主要操作方法有保温、垒堆等。表1-5培养过程参数的原始记录时间〔d〕翻曲次数层高〔层〕室温〔℃〕品温〔℃〕曲心〔℃〕湿度〔%〕11215178021823268532632349051128404395732425092934445393112336445692153543558717并房532415280202836487622372634467324223241702815202265④打拢:即将曲块转过来集中且不留间隙，并保持常温。经15--30天存放后曲块即可人库储存。1.4.5贮曲曲块人库前，应清扫库房，铺卜糠壳和草席，保证库房阴凉且通风效果好，以免污染青霉菌等有害微生物，使成曲质量下降。第二章全厂物料衡算2.1工艺技术指标生产规模50000t/a原度浓香型大曲酒生产方法原窖分层堆糟法混蒸续粮固态发酵法续糟配料生产天数300天原度酒日产量166.7t原度酒年产量50010t2.2理论出酒率理论出酒率是100kg淀粉，有化学反响式，在理论上计算应得到的绝对酒精或酒精含量为65%的白酒质量。有了理论产率，才能正确衡量在实际生产中淀粉利用率的上下。酒精发酵反响方程式为：C12H12O6—→2C2H5OH+CO21802×46由上式可计算出100kg葡萄糖，应得100%的酒精为：180:100=92：绝对酒精量那么：绝对酒精量=〔92×100〕/180=51.11kg换算成酒精体积分数65%〔酒精体积分数65%=酒精质量分数57.15%〕的酒为：51.11:100=57.15：酒的质量〔65%酒精体积分数〕酒的质量〔65%酒精体积分数〕=〔51.11×100〕/57.15=89.43kg在本设计中采用的是含淀粉的五谷为原料，淀粉的理论出酒率为:(C6H10O5)n+nH2O—→nC6H12O6—→2nC2H5OH+2nCO2淀粉己糖酒精n×162n×180n(2×46)由以上可知100kg淀粉可产100%的酒精为：162:100=92：绝对酒精量绝对酒精量=〔92×100〕/162=56.79kg换算成酒精体积分数为65%的酒，那么为:57.15:100=56.79:酒的质量酒的质量〔65%酒精体积分数〕=〔56.79×100〕/57.15=99.37kg2.3物料衡算2.3.1计算一窖投入物料840kg物料平衡高粱粉+糯米粉+大米粉+小麦=840kg高粱粉：840×36%=302.4kg大米粉：840×22%=184.8kg糯米粉：840×18%=151.2kg小麦粉：840×16%=134.4kg玉米粉：840×8%=67.2kg麦曲粉：175kg回沙酒：20kg2.3.2出窖物料面糟620kg上层母糟3940kg下层母糟2140kg黄浆水205kg2.3.3成品酒及半制品成品酒375.5kg丢糟黄浆水酒24.5kg丢糟黄浆水酒酒尾25.75kg出甄酒尾47.55kg2.3.4淀粉含量高粱粉的淀粉含量为：62.80%840×36%×62.8%=189.9072kg大米粉的淀粉含量为：75%840×22%×75%=138.6kg糯米粉的淀粉含量为：85%840×18%×85%=128.52kg小麦粉的淀粉含量为：65%840×16%×65%=87.36kg玉米粉的淀粉含量为:70%840×8%×70%=47.04kg麦曲粉的淀粉含量为：58.15%五谷粉及麦曲粉淀粉总质量为：840×62.8%×36%+840×22%×75%+840×18%×85%+840×65%×16%+840×8%×70%+175×58.15%=189.9072+138.6+128.52+87.36+47.04+101.76=693.3kg2.3.5淀粉理论产酒量〔100%〕693.3×56.79%=393.72kg2.3.6回沙酒回沙酒酒精质量分数为51.47%回沙酒折算成100%酒精来那个为：20×51.47%=10.3kg2.3.7面糟面糟酒精质量分数为1.28%折算成100%酒精量为：620×1.28%=8.0kg2.3.8母糟上层母糟酒精质量分数为4.06%下层母糟酒精质量分数为4.28%总母糟应产100%酒精为：3940×4.06%+2140×4.28%=256.5kg2.3.9黄浆水黄浆水酒精质量分数为4.82%黄浆水应产100%酒精为:205×4.82%=9.8kg2.3.10剩余母糟该窖剩余母糟279.5kg与另外一窖母糟一起蒸馏，应产100%酒精量为：279.5×4.28%=11.96kg蒸馏效率按90%计算，产100%酒精量为：11.96×90%=10.77kg〔换算成酒精体积分数65%的酒为18.84kg)2.3.11成品酒成品酒酒精质量分数为57.15%换算成100%酒精量为：375.5×57.15%+10.77=225kg2.3.12丢糟黄浆水丢糟黄浆水酒酒精质量分数为55.5%换算成100%酒精量为:24.5×55.5%=12.5kg2.3.13丢糟黄浆水酒酒尾丢糟黄浆水酒酒尾酒精质量分数为14.64%换算成100%酒精量为：25.75×14.64%=3.75kg2.3.14酒尾酒尾酒精质量分数为9.6%换算成100%酒精量为：47.75×9.6%=4.55kg2.4实际生产效率计算2.4.1发酵效率发酵效率=2.4.2蒸馏效率蒸馏效率=2.4.3淀粉利用率淀粉利用率=发酵效率蒸馏效率=67.05%85.07%=57.04%2.4.4每100kg65%〔酒精体积分数〕酒粮耗每100kg65%〔酒精体积分数〕酒粮耗=2.4.5每100kg65%〔酒精体积分数〕酒曲耗每100kg65%〔酒精体积分数〕酒曲耗=2.4.6原料出酒率原料出酒率=2.4.7淀粉出酒率淀粉出酒率=2.5原料用量计算本设计产品酒为原度酒65°。年产65°酒总量为50000t按一年300天生产计算日产量=50000/300=166.67t每甑装入290kg粮食与1450kg配糟，查相关资料:提高浓香型大曲酒质量和出酒率的技术措施.酿酒科技2006年第11期(总第149期)·〔59-60页〕得公式：A=M/V式中：A-单位体积就陪占有窖体外表积〔m2/m3〕；M-窖体的面积【m2(窖底+窖壁〕】；V-窖的总容积〔m3〕.表2-1A、M、V的关系V5678910111213141516M14.516.5518.4820.1621.6+923.524.225.9227.6929.2630.0331.884A2.92.752.642.522.412.352.22.162.132.092.021.99一般经验认为长与宽之比为〔2.0～2.2)：1，深为1.6～1.8为宜。这样的窖形合理，便于操作，能提供较大的泥外表积．能多产好酒。本设计取窖池深：1.8m长：4.8m宽：2.2m根据经验公式及窖池规格，一个窖池可装6甑，一个窖池一个发酵周期生产成品酒折算成65%酒精为290×6÷840×375.5=777.82kg那么每日所需起窖池数为：166667/777.82=207.27，取208口按一个窖池的发酵周期为30天计算，窖池循环利用，那么总窖池最少为：208×30=6240口高粱粉的日用量：290×6×208×36%=130291.2kg高粱粉的年用量：130291.2×300=39087360kg大米粉的日用量：290×6×208×22%=79622.4kg大米粉的年用量：79622.4×300=23886720kg糯米粉的日用量：290×6×208×18%=65145.6kg糯米粉的年用量：65145.6×300=19543680kg小麦粉的日用量：290×6×208×16%=57907.2kg小麦粉的年用量：57907.2×300=17372160kg玉米粉的日用量：290×6×208×8%=28953.6kg玉米粉的年用量：28953.6×300=8686080kg五谷粉的日用量：130291.2+79622.4+65145.6+57907.2+2853.6=361920kg五谷粉的年用量：361920×300=108576000kg麦曲粉的日用量：1740÷840×175×6×208=452400kg麦曲粉的年用量：452400×300=135720000kg根据收集数据显示及相关经验所得：将粮醅比定为1:5，稻壳的用量固定为粮粉质量的20%：稻壳日用量为：〔361920+452400〕×20%=162864kg第三章全厂热量衡算3.1蒸汽供热Q蒸3.1.1糟醅升温耗热Q1母糟出窖平均温度取t1=18度，出甑温度取t2=100度,出酒温度取t0=95度，流酒温度取t`0=30度，冷凝器进水温度取t1=18度，出水温度取t3=65度.量水温度取t4=85度，打量后糟醅温度为t5，下曲温度为t6=22度。计算糟醅比热容根据经验公式《查发酵工厂工艺设计概论吴思方》C谷物=0.01[〔100-W〕C0+4.18×W]其中W为物料含水百分率，C0为绝对谷物比热取1.55[KJ/(㎏/k)]由表3—7—1知出窖糟醅含水63%～64%，取63%。设出窖糟醅比热为C1,上甑前糟醅比热C2，出甑糟醅比热C3，入窖时糟醅比热C4C1=0.01[〔100-63〕1.55+4.18×63]=3.21[KJ/(㎏/k)]同理由可求C高粱=1.91[KJ/(㎏/k)]C大米=1.92[KJ/(㎏/k)]C小麦=1.89[KJ/(㎏/k)]C玉米=1.92[KJ/(㎏/k)]C糯米=1.90[KJ/(㎏/k)]C糠壳=1.82[KJ/(㎏/k)]根据经验现取五种粮食比热为C五粮=1.91[KJ/(㎏/k)]上甑前糟醅比热C2=〔G1×C1+G五粮×C五粮+G糠壳×C糠壳〕/〔G1+G五粮+G糠壳〕=〔290×6×6×3.21+1200×6×1.91+290×6×20%×1.82〕/〔290×6×6+290×6×120%〕=2.96[KJ/(㎏/k)]G2=290×6+290×20%=2088〔kg〕糟醅升温过程耗热Q1=G2×C2(t2-t1)=2088×3.03×82=518784.48〔kJ〕3.1.2蒸酒、蒸粮过程耗热Q蒸酒、Q蒸酒查陈功《固态法白酒生产技术》关于蒸酒蒸粮时的蒸汽压的经验，结合设计情况，当甑桶体积为4m3时，蒸酒时30min蒸汽压为0.25MPa，蒸粮时60min蒸汽压为0.35MPa。蒸汽的管径选为80㎜。对每甑有：蒸酒供热表压为0.25MPa的饱和蒸汽，I1=2715.46kJ/㎏流量u1=615㎏/h,t1=30minQ蒸酒=I1×u1×t1=2715.46×615×30/60=1252505.925kJ蒸粮供热表压为0.35MPa的饱和蒸汽，I2=2730.95kJ/㎏流量u2=849㎏/ht2=60minQ蒸粮=I2×u2×t2=2730.95×849×60/60=2318576.55kJ对每窖蒸煮过程有蒸汽供热Q蒸=〔Q蒸酒+Q蒸粮〕×6＋Q1=〔1252505.952+2318576.55〕×6＋518784.48=21945280kJ3.2量水耗热Q量水为节约能耗，量水用冷凝器出水〔t3=65度〕加热到量水温度〔t4=85度〕量水质量G量水=G五粮=290×6=1740〔㎏〕量水耗热Q量水=G量水×C水×〔t4-t3〕=1740×4.18×20=145464〔kJ〕3.3一口窖池生产总耗热量Q总Q总=Q蒸+Q量水=21945280+145464=22090744〔KJ〕3.4蒸煮过程热损失Q12由于每口窖池要蒸6甑，每甑加热时间平均90min,要损耗局部热量。蒸酒时为每小时5%，蒸粮时为7%V蒸酒=G2×5%×30÷60=52.2〔㎏〕V蒸粮=G2×7%×60÷60=146.16〔㎏〕蒸煮过程热损失Q1=V蒸酒×I=52.2×2257.2=117825.84〔kJ〕Q2=V蒸粮×I=146.16×2257.2=329912.352〔kJ〕Q12=Q1＋Q2=117825.84+329912.352=447738.192〔kJ〕式中，I为煮沸温度下水的汽化潜热〔kJ/㎏〕3.5一口窖池蒸汽耗用量D蒸酒过程供热表压为0.25MPa的饱和蒸汽，I1=2715.46kJ/㎏，那么：D1=Q蒸酒×6/〔〔I1－i1〕η〕=1252505.925×6/〔〔2715.46－532.46〕0.95〕=3623.7㎏蒸粮过程供热表压为0.35MPa的饱和蒸汽，I2=2730.95kJ/㎏，那么：D2=Q蒸粮×6/〔〔I2－i2〕η〕=2318576.55×6/〔〔2730.95－581.44〕0.95〕=6812.5㎏上甑过程使用表压为0.25Mpa的饱和蒸汽，那么：D3=Q12/〔〔I1－i1〕η〕=447738.192/〔〔2715.46－532.46〕0.95〕=215.90㎏一口窖池蒸汽耗用量D1＋D3=3623.7＋215.9=3839.6㎏表压为0.25MpsD2=6812.5㎏表压为0.35MPa式中，i为相应冷凝水的焓；i1=532.46kJ/㎏，I,2=581.44kJ/㎏3.6最大蒸汽消耗量Qmax整个生产过程，蒸煮粮食消耗热量最大，且知煮沸时间为60min,热效率为95%，Qmax=Q蒸粮×6/〔1×0.95〕=14643641kJ/h相应的最大蒸汽消耗量为：Dmax=D2=6812.5㎏/h3.7蒸汽单耗据设计，每年起窖62400次，共产酒50010t。年蒸汽消耗总量为：DT=〔3839.6+6812.5〕×62400=664691040㎏最后，把上述计算结果列成热量消耗综合表，如表3-1所示。表3-1年产50000t/a大曲酒生产车间总热量衡算表名称规格每吨产品消耗定额〔㎏〕最大用量〔㎏/h〕年消耗量〔㎏〕蒸汽0.25MPa71731.3996×1080.35MPa93506812.51.0628×1083.8酒的冷凝放热Q酒酒的质量G酒=290×6÷840×375.5+290×6÷840×24.5+290×6÷840×25.75+290×6÷840×47.75+18.84=1063.33〔kg〕酒精质量分数=〔290×6÷840×225+290×6÷840×12.5+290×6÷840×3.75+290×6÷840×4.55〕/1063.33=47.88%C水=4.18[KJ/(㎏/k)]C酒精=2.4[KJ/(㎏/k)]C酒=C酒精×47.88%+C水×(1-47.88%)=3.33[KJ/(㎏/k)]酒的冷凝放热Q酒Q酒=G酒×C酒(t0-t`0)=1063.33×3.33×〔95-30〕=230157.78〔kJ〕每甑冷凝耗热Q酒=〔Q蒸－Q12－Q蒸粮×6〕÷6=〔21945280－447738.192－2318576.55×6〕÷6=93193.94〔kJ〕3.9凉糟放热Q凉糟蒸酒蒸粮过程中甑桶内糟醅质量变化可忽略。G3=G2=44640〔kg〕出甑糟醅含水50%C3=0.01[〔100-50〕1.55+4.18×50]=2.87[KJ/(㎏/k)]入窖前糟醅质量G4=〔G3+G量水〕=〔G2+G量水〕=2088+1740=3828〔㎏〕由表1-4知入窖糟醅含水56%C4=0.01[〔100-56〕1.55+4.18×56]=3.02[KJ/(㎏/k)]打量过程糟醅G3×C3×t2+G量水×C水×t4=G4×C4×t5t5=96℃根据经验在打量水及凉糟过程糟醅有热量损失，约为糟醅热量15%。凉糟放热Q凉糟=G4×C4×〔t5-t6〕×〔1-15%〕=3828×3.02×〔96-22〕×〔1-15%〕=727159.224〔KJ〕第四章水平衡计算4.1冷凝用水W冷凝=Q酒/[C水〔t3-t1〕]=93193.94/[4.18〔65-18〕]=474.37〔㎏〕该用量为每甑冷凝用水。生产中，为了节约用水，每甑的冷凝水可在下一甑循环利用。4.2甑桶锅底用水锅底用水包括清洗锅底和锅底蒸煮用水，每甑约为500㎏每窖用水500×6=3000〔㎏〕4.3其它用水以上未计算地面用水，管道冲洗用水，每窖计2000㎏4.4生产车间总用水量每窖用量W=474.37＋3000＋2000=5474.37〔㎏〕把上述结果整理成用水量衡算表，如表4-1所示。表4-1年产50000t/a大曲酒生产车间用水量衡算表名称规格每一口窖用水量〔t〕每一天用水量〔t〕年耗量〔t〕冷水河水5.585802574000第五章车间主要设备计算在白酒生产过程，因本设计采用是半机械化白酒生产方式，半机械化是采用传统的白酒生产方式，对局部生产序机械设备代替手工操作的白酒。如出入发酵窖池用的起重机、抓斗；上下甑用活甑桶，地下鼓风晾糟，扬糟机等设备，以代替手工操作从而减轻工人的劳动强度，所生产的白酒质量并且可保持原有的质量水平。5.1甑桶设计甑桶又称甑锅，由桶体、甑盖及底锅3局部组成。加热方式为蒸汽加热，甑的容积多为2M3～4M3左右。甑桶身高约为1.0m，下口直径与上口直径之比为0.85.桶身壁为夹层钢板，外层材料为A3钢板，内层为薄不锈钢板在空隙的3㎝的夹层内装保温材料珍珠岩。甑盖城倒置的漏斗体状，材料为桶身装保温再聊的夹层钢板。位于底锅上的筛板支座上放置金属筛板，筛孔直径为6～8㎜。底锅呈圆筒状，深度为0.6m，底锅内的蒸汽分布管为上面均布4～8根放射状封口支管的一圈管，管上都有2排互成45°向下的蒸汽孔。为了便于运输蒸馏酒甑，本设备采用了桥式起重机〔行车〕吊起的活底甑，酒甑采用优质不锈钢材料焊制。〔其不锈钢材料主要成分为铬、镍，这两种材料在不锈钢材料内所含的多少，决定了不锈钢材料的好与坏：优质不锈钢材料在高温、高酸、高碱状态下耐腐蚀，并不产生分解有害物质，在高状态下不易变形；在现代白酒生产中，已大量使用。所以本设计选用优质不锈钢材料，设计成为酒甑、冷却器、酒灌、酒桷等生产设备，最大的优点是不变形，便于运输，耐磨损等优点。〕酒甑外形与传统固定甑相似，上口直径比下底直径大10~20﹪高为1m左右，这种运输方式大大节约了劳动力、方便、快捷。5.1.1甑桶的设计甑桶大小可根据每甑材料的量、材料的密度及材料在甑桶的充满系数来计算。其公式为：V1=m/〔ρφ〕式中V1——每甑物料所需容积，m3甑；M——每甑物料量，㎏/甑；ρ——材料密度，㎏/m3φ——甑桶填充系数。查黎润钟《发酵工厂设备》有糟醅密度取ρ=500～650㎏/m3根据经验充满系数取0.9每甑物料总重1740㎏，每个甑桶蒸6甑。每甑物料为m=1740〔㎏〕有容积V1=1740÷〔650×0.9〕=2.77m3同时容积V2=πh〔R2+r2+Rr〕/12式中R——甑桶上口直径，m；r——甑桶下口直径；m；H——甑桶高度，m。实践说明r应比R小0.2～0.3m为宜。过大或过小均会影响蒸汽的上升和扩散，并直接影响蒸馏及蒸煮效果。甑的高度适中，要便于操作，并是蒸汽上升时接触面积较大，料层对酒蒸汽上升的阻力较小。通常取H=0.5～0.7R本厂初步设计R=2.0m；r=1.8m；H=1.0m；有V2=1.0×π〔22+1.82+2×1.8〕/12=2.84m3V2＞V1所以满足设计要求5.1.2甑桶部件选型并且取h2-甑盖高0.5m,其中0.2m为接头高度，0.3m为甑蓖距甑底封头边沿的距离。甑桶有0.2m处于地下。甑桶采用双层甑桶，起到隔热保温目的，材料选用1Cr18Ni9Ti此钢具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能壁厚也为Sd。夹层=2.0+0.05×2=2.1m。5.1.2.1筒体的壁厚计算计算厚度：Sd=PdDi/〔2[δ]Φ-Pc〕+C式中： Di-筒体的内径，这里取平均Di=2050mm；Sc-筒体的计算厚度，mm；Pd-计算压力，设计的工作压力为：PMax=0.45mPa，那么Pd=1.05，PMax=0.4725mPa；[δ]-不锈钢板在工作温度下的许用应力，[δ]=1400kg/cm2=137.30MPa；Φ-焊缝系数，Dg>800mm时，双面对接焊〔局部无损检测〕Φ=0.9C-壁厚附加量查《发酵工厂工艺设计概论》吴思方主编，附表14第315页计算厚度： Sc=0.5×2050/〔2×137.30×0.9-0.4725〕+C =4.155+0.5=4.655〔mm〕这里圆整后取Sd=5mm。5.1.2.2甑底、甑盖的壁厚甑底其锥的高度设计为：h=200mm，筒体的内径为：D=1800mm，锥顶角为2а，那么cosа=200/(2002+6752)0.5=0.284,选用钢板材料：1Cr