年产15万吨啤酒厂设计本科生毕业论文(设计)

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1、 本 科 生 毕 业 论 文（设 计）年产15万吨啤酒厂设计姓 名 学 号 专 业 食品科学与工程班 级 指导教师 学 部 食品与环境工程答辩日期 黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（一）姓名学号专业班级食品科学与工程-B班总成绩毕业论文（设计）题目：年产十五万吨啤酒厂设计答辩委员会评语答辩成绩主任签字： 年 月 日答辩委员会成员签字学部毕业论文（设计）领导小组意见组长签字： 年 月 日 学部公章黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（二）姓名李安学号054131424专业班级食品科学与工程-B班毕业论文（设计）题目：年产十五万吨啤酒厂设计指导教师评语指导教师成绩指导教师签字： 年 月

2、 日黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（三）姓名李安 学号054131424专业班级食品科学与工程-B班毕业论文（设计）题目：年产十五万吨啤酒厂设计评阅教师评语评阅教师成绩评阅教师签字： 年 月 日黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名李安学号054131424专业班级食品科学与工程-B班毕业论文（设计）题目：年产十五万吨啤酒厂设计毕业论文（设计）的立题依据： 根据近几年来人们对啤酒的喜爱，啤酒工业不断的兴盛，于是对啤酒厂的设计有了一定必要，设计一个年产十五万吨12淡色啤酒工厂以满足人们对啤酒的需求。也可以促进其它行业的发展。主要内容及要求：主要内容为年产十五万吨12淡色啤酒工厂

3、的设计，从厂址的选择、啤酒原料的选择、啤酒用水的选择、啤酒的原料物料平衡计算、啤酒厂的水电气平衡、及工厂人员的定额、环境保护、消防措施、成本核算、风险分析及社会效益等方面进行核算。要求从书上、期刊上及网络上找一些相关信息对设计的啤酒厂的各个方面进行估算使最终设计的啤酒厂效益好同时其它方面也符合国家规定，最后才算完成了设计。进度安排： 2009年3月2日 选题 2009年3月2日 5月20日 接受指导老师指导 3月2日3月6日 拟定论文大纲3月7日3月12日 搜集、查阅、整理相关资料3月12日4月20日 初稿形成4月20日4月25日 初稿审定4月26日4月30日 第一次修改4月30日5月6日 第

4、一次审定5月7日5月11日 第二次修改5月12日5月15日 定稿 5月16日5月18日 论文评阅小组评审论文（设计） 5月23日 毕业论文（设计）答辩学生签字：指导教师签字：2009年 月 日黑龙江东方学院本科生毕业论年产十五万吨啤酒厂设计摘 要 本啤酒厂设计为年产15万吨12淡色啤酒的工厂，本啤酒厂主要设计糖化和发酵工艺流程，进行工艺计算包括总体物料衡算、糖化的热力衡算、耗冷量计算，通过计算结果进行厂设备选型、人员定额与分配，制定工厂的劳动制度和节能及环境保护方面的策略进行综合评定，进而投资估算确定投资额度，进行成本核算、风险分析计算分析利润和投资回收率，进行经济分析和社会效益分析，各项指数

5、分析好之后整个啤酒厂设计完毕。关键词:糖化工艺流程；发酵工艺流程；效益分析；投资估算；ii黑龙江东方学院本科生毕业论Brewery designed annual production capacity of 150,000 tonsAbstact The brewery designed annual production capacity of 150000 ton for the 12light beer factory ,the main design of the brewery glycosylated and fermentation process ,carried out t

6、he calculation process, including the overall material balance, glycosylated of heat balance, consumption of cold calculation, by the results of the calculation we do the equipment selection, scale and distribution of personal, the development of the factory system of labor and energy-saving and env

7、ironmental protection to carry out a comprehensive assessment strategy, and estimated to determine the amount of investment, cost accounting, risk analysis and investment analysis of the profit rate, economic analysis and social analysis, good analysis of the index after the completion of the entire

8、 brewery designKey words: glycosylated process; fermentation process; for Benefit analysis ;investment estimates；目录摘 要iAbstactii第1章 绪 论11.1 啤酒发展史11.2 啤酒的分类21.2.1 根据啤酒色泽分类21.2.2 根据原麦汁浓度分类21.2.3 根据生产方法分类21.2.4 根据包装容器分类2第2章 设计说明书32.1 设计任务书32.2 产品方案32.2.1 生产规模及建设时间32.2.2 主要原料规格42.2.3 产品质量及标准42.3 厂址的选择42

9、.4 生产工艺流程设计42.4.1 生产工艺流程图52.4.2 工艺要点5第3章 啤酒的工艺计算93.1 物料衡算93.1.1 啤酒生产基础数据93.1.2 100kg原料（75%麦芽，25%大米）生产12的基础物料衡算93.1.3 生产100L，12消耗原料物料衡算103.1.4 年产150000t,12啤酒的物料衡算103.2 热力衡算123.2.1 蒸汽耗量计算123.2.2 耗冷量计算143.3 主要设备计算173.3.1 麦芽仓173.3.2 麦芽粉仓173.3.3 大米仓183.3.4 大米粉仓183.3.5 糊化锅183.3.6 糖化锅183.3.8 麦汁冷却器193.3.9 发

10、酵罐203.2.10 啤酒过滤器20第4章 工作制度及人员分配214.1 工作制度214.2 劳动定员214.3 企业人员来源21第5章 节约能源及综合利用225.1 概述225.2 节能的主要方面225.2.1 工艺方面225.2.2 建筑方面225.2.3 电气方面225.2.4 给排水方面225.3 计量工作22第6章 环境保护236.1 主要设计依据236.2 环境现状236.3 主要污染源与污染物236.4 对策和措施236.4.1 废水处理236.4.2 废渣246.4.3 烟尘治理246.4.4 噪声控制246.4.5 绿化246.5 环境管理24第7章 消防设计、工业卫生与劳动

11、安全设计257.1 主要设计依据257.2 总体设计257.2.1 项目总平面布置要求257.2.2 生产加工工艺要求257.2.3 厂区道路及防火通道要求257.2.4 厂区建筑物之间的间距要求257.3 建筑工程257.4 电气设计267.5 消防设计267.5.1 室内消防用水量267.5.2 消防水源267.5.3 消防电源267.6工业卫生与劳动安全设计267.6.1 主要设计依据267.6.2 工业卫生措施277.6.3 劳动安全措施27第8章 设计概算的依据298.1 设计概算的意义298.2 设备的购置298.3 安装工程和建筑工程298.4 其他费用298.5 资金筹措29第

12、9章 项目基础数据估算与财务分析309.1 建设年限、达产能力309.2 设备投资估算309.3总投资概算309.3.1 设备费用309.3.2 设备安装费309.3.3 土建费用309.3.4 其它费用309.3.5 流动资金309.3.6 项目总投资319.4 固定资产投资估算依据319.4.1 设备的购置319.4.2 安装工程319.4.3 建筑工程319.4.4 其它费用319.5 成本估算319.5.1 原辅料价格表319.5.2 公用设施消耗量329.5.3 工人费用329.5.4 折旧费329.5.5 维修费329.5.6 其它费用329.5.7 生产成本329.5.8 销售总

13、额339.5.9 销售税金339.5.10 利润总额339.5.11 所得税339.5.12 税后利润339.6 投资回收期339.7 经济分析33第10章 综合评价3410.1 社会效益分析3410.2 生态效益分析3410.3 综合评价34参考文献35附 录36致 谢39黑龙江东方学院本科生毕业论第1章 绪 论1.1 啤酒发展史啤酒是世界产量最大，酒精含量最低，营养非常丰富的酒种。早在1977年7月2日在墨西哥举行的第九届“国际营养食品会议”上就被正式列为营养食品，据统计，除茶，碳酸饮料和牛奶以外，啤酒与咖啡并列2001年世界人均消费量第四位达到23升。啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经

14、酵母发酵酿制而成的，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒14。啤酒的酿造有着悠久的历史究竟起源于何时，何人创造，没有确切的说法，只是根据考古发现及文字记载推测，根据最早的考古发现，啤酒是由苏美尔人最先酿制的，据今大约已有6000年的历史。目前世界啤酒总产量（总消费力量）接近1.3108t，预测2005年将达1.6108t。与基本稳定的世界啤酒市场相比，亚洲迅速增长，亚太地区将成为世界最大的啤酒市场，而增长最快的是中国。近10年间，世界年人均啤酒消费量增加了3L，而我国却增长了10L11。1900年，俄国人在哈尔滨建立了我国最早的啤酒厂。改革开放以来，随着人民生活水平的提高和生活习惯的改变，

15、激活了我国啤酒市场所蕴含的巨大潜力，促进了我国饮料酒消费结构的变化，使啤酒占饮料酒的比重连年上升。1980年啤酒占饮料酒的比重只有18.8%，1990年上升为49.9%，2000年则为72.3%，我国居民对啤酒的消费能力不断增强，消费群体20%速度增长，人均消费量已达16.7kg。我国啤酒需求量的快速增长加速了我国啤酒行业的发展，我国啤酒的产量保持持续增长，1999年我国啤酒产量突破2.0107t大关，成为继美国后的世界第二大啤酒大国。数据显示：2000年全国啤酒产量为2.23107t，比1990年增长了1.54107t，而2001年16月份全国啤酒产量为1.13107t，比去年同期增长了4.

16、6%。而我国啤酒行业在总体规模扩大的同时，企业的生产经营规模也持续提高。2000年，我国年产量达2.0105t以上的啤酒企业数目达到了21家，其总产量占全国啤酒总产量的41.8%。从生产企业的分布来看，中国啤酒生产企业分布较广，全国31个省、自治区、直辖市都能生产啤酒。据2001年16月份的统计显示：山东为我国啤酒第一大省，超过1.5106t。另外6.0105t以上的啤酒生产大省有广东、河北、辽宁、黑龙江、安徽、河南、北京9省市，这9个省市的产量占全国啤酒总量的62.5%。1.2 啤酒的分类1.2.1 根据啤酒色泽分类 （1）淡色啤酒 淡色啤酒是啤酒中产量最多的一种，色度在7EBC单位以下者为

17、淡黄色啤酒，色度在710EBC单位者为金黄色啤酒，色度在10EBC以上的淡色啤酒为棕黄色啤酒。（2）浓色啤酒 其色度在1540EBC单位之间产量远比淡色啤酒低，色度在1525EBC单位的为棕色啤酒，2535EBC单位为红棕色啤酒，3540EBC单位为红褐色啤酒。（3）黑色啤酒 50130EBC单位21.2.2 根据原麦汁浓度分类 表1-1 麦汁浓度分类表原麦汁浓度%啤酒类型酒精含量%2.55.0营养啤酒或儿童啤酒0.81.8 4.09.0佐餐啤酒 1.22.511.014.0淡色贮藏啤酒 3.24.2 13.022.0浓色或黑色啤酒 3.55.512 1.2.3 根据生产方法分类（1）鲜啤酒

18、啤酒包装后，不经过巴氏灭菌称为鲜啤酒也叫生啤酒。（2）啤酒啤酒包装后，经过巴氏灭菌可以保存较长时间者称为熟啤酒2。1.2.4 根据包装容器分类 （1）瓶装啤酒 （2）罐装啤酒 （3）桶装啤酒33第2章 设计说明书本项目的设计按照国家要求投资小、产出大、见效快的原则，尽可能使建筑设施、能源（水、电、汽）在设计时与治理三废、环保、消防同步进行。2.1 设计任务书设计项目：年产150000t啤酒厂设计成品啤酒：12度淡色啤酒（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 5.09

19、.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/% 120.2总酸含量/0.1mLL-1 2.6二氧化碳含量/% 0.4双乙酰含量/mgL-1 0.13（2）产品卫生标准：卫生指标按GB2758执行1 。（3）产品用途：广泛用于食品及餐饮行业。2.2 产品方案2.2.1 生产规模及建设时间啤酒厂年产量为1.5105t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。厂区总占地面积90000，建筑面积31000。本项目从立项到施工达产验收，共需2年。2.2.2 主要原

20、料规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686的优质麦芽。2.2.3 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GB4789.14789.28 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102.3 厂址的选择 经调查与测量本厂选址选择在哈尔滨市松北区开发区68号，这里一年南风较多，这里环境洁净绿化条件好靠在松花江边水源方便又清洁，经勘查这里

21、地址条件很好适合建厂房，卫生环境良好无有毒有害气体、无粉尘、放射源，更重要的是这里运输条件好，附近地区有农业地带原料供应充足。有这些优点决定在这里建厂15。2.4 生产工艺流程设计2.4.1 生产工艺流程图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. 图2-1 生产工艺流程图142.4.2 工艺要点2.4.2.1 辅助原料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

22、不碎，胚乳部分尽可能细一些。2.4.2.2 麦汁的制备2.4.2.2.1啤酒生产用水啤酒厂水源的选择原则：（1）水量充沛和稳定（2）酿造水除应符合我国生活用水标准（GB5749-03）外，还要符合啤酒专业上一些要求。（3）冷却用的水温越低越好。2.4.2.2.2 啤酒花（1）啤酒花使用的主要目的是利用其苦味、香味、防腐力和澄清麦汁的能力。（2）酒花的化学成分如表2-1： 表2-1酒花化学成分表 单位：%成分含量 成分含量 水分10左右氨基酸0.1左右 总树脂1020蛋白质15左右酒花油0.52.0脂与腊3.0左右多酚物质25灰分 610单糖 24木质素和纤维素平衡量果胶2.0左右（3）酒花品种

23、1.按成熟期分： 早熟酒花、中熟酒花、晚熟酒花。2.酒花以茎的颜色：紫茎酒花、绿茎酒花。 3.按酒花典型性：香型、苦型、兼行酒花9。2.4.2.2.3 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4

24、0min，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，4555保温3090min，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6568，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7578（液化温度），静置10min即可送去过滤。糖化工艺流程图如下： 自来水，18 糊化锅 料水比 料水比大米锅4583.33，麦芽糖916.7kg，t0，20min 热水，50 13min 145 13570 12min90，20min 100，40min 冷却t（）糖化锅

25、10min 5min 20min 麦芽粉1872.6，74.7，60min 63，60min 70，25min 100，10min 麦槽 过滤 糖化结果 78 90min 麦汁 煮沸锅 回旋沉淀槽 薄板冷却器 煮沸程度 酒花 100% 酒花槽 冷凝固物 热凝固物冷麦汁 去发酵图2-2 糖化工艺流程图52.4.2.2.4 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、

26、味。2.4.2.2.5 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7090min，麦汁的煮沸强度应达到8%10%，凝固性氮应达到1.520mg/L。2.4.2.2.6 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

27、无细菌，并且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可减少人力。本工艺采用“下面”酵母发酵，因此麦汁温度应冷却至48。2.4.2.3 啤酒发酵 麦汁冷却至规定温度后进入发酵罐，接种一定量的啤酒酵母后，进行发酵。啤酒发酵是一个非常复杂的生化过程，发酵的主体是啤酒酵母，它利用本身所含有的酶系将麦汁中的可发酵性糖经一系列变化最终转变为酒精和二氧化碳，并生成一系列副产物，如各种醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等啤酒就是这些物质混合在一起构成的一种具有一定风味、泡沫、色泽和独特典型性的饮料。本工艺采用“前锥后卧”发酵方式。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，

28、外观发酵达60%左右，酒温降至56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。贮酒罐需设有和发酵罐同样的冷却夹套降温设施。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01，进行贮酒。贮酒时间714d。12第3章 啤酒的工艺计算3.1 物料衡算3.1.1 啤酒生产基础数据表3-1 啤酒生产基础数据项 目名 称百分比/%定 额原料利用率98.5麦芽水分6大米水分13无水麦芽浸出率75无水大米浸出率92原料配比啤酒损失率（对麦汁）麦芽75大米25冷却损失7.0发酵损失2.0

29、过滤损失2.0瓶装损失2.0总损失13.03.1.2 100kg原料（75%麦芽，25%大米）生产12的基础物料衡算（1）热麦汁量： 根据表4-1可得到原料收率分别为：（2）麦芽收率：（3）大米收率：（4）混合原料收得率：（5）由上述可得100kg混合原料可制得12啤酒：71.7912100=598.25kg 已知12在20时的相对为1012kg/m3，而100热麦汁比20的热麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁100体积为：（6）冷麦汁量为：（7）发酵液量为：（8）过滤酒量为：（9）成品啤酒量为： 3.1.3 生产100L，12消耗原料物料衡算（1）生产100L，12消耗原料的量为：（2）麦芽消

30、耗量为：（3）大米耗用量为：（4）酒花耗用量：对淡色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故酒花耗用量为：（5）热麦汁的量为：（6）冷麦汁的量为：（7）湿糖化槽是被排出的湿麦槽水分含量的80%，则湿麦槽量为：而湿大米槽量为：故湿槽糖化槽量为：（8）酒花槽量：设麦汁煮沸过程中酒花浸出率为40%，且酒花槽水分含量为80%，则酒花槽量为：3.1.4 年产150000t,12啤酒的物料衡算设生产旺季每天糖化6次，而淡季则糖化4次，每年总糖化次数为1500次，由此可计算出每次投料量及其他项目的平衡。糖化第一次定额量：由以上设计中可得出100kg原料可得成品啤酒538.1L,12啤酒的密度为1012kg/

31、m3.538.1L啤酒的质量M=538.110001012=544.6kg由此可得出产15万吨啤酒所需要原料的量为：150000000100544.6=27500000kg所以年产15万吨啤酒所需要麦芽量为：275000000.75=20625000kg所以年产15万吨啤酒所需要大米量为：27500000-20625000=6875000kg（2）每次糖化物料衡算每次糖化投料：275000001500=18333.33kg每次麦芽投料：18333.330.75=13750kg每次大米投料：18333.3-13750=4583.33kg每次热麦汁投料：（71.7912）（18333.31.048

32、）1.04=108841.7kg表 3-2 啤酒厂糖化车间物料的衡算表物料名称单位对100kg混合原料100L，12糖化定额量150000t/a生产啤酒混合原料Kg10018.618333.3327500000麦芽Kg7513.9 1375020625000大米Kg254.74583.336875000酒花Kg1.200.22818482772000热麦汁L615114.2114200171300000冷麦汁L572106.2106200159300000湿糖化槽Kg103.217.9415547.823340000湿酒花槽Kg3.980.68453213280000发酵液L560.3103.

33、6102721.7154082500过滤酒L549.1102.1100668.3151002500成品啤酒L538.110098651.71479775003.2 热力衡算3.2.1 蒸汽耗量计算3.2.1.1 糖化用水耗热量Q1根据工艺，糊化锅加水量为：式中：4583.33kg为糖化一次大米份量，916.7kg为糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的20%），而糖化的加水量为：式中：13750kg为糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量，即G=，而13750kg为糖化一次麦芽定额量，故糖水总用水量为：自来水平均温度为：，而糖化配料用水温度，故耗热量为：3.2.1.2 第一次米醪煮沸消耗量Q2由糖化工艺流程图

34、（4-3）可知：（1）糊化锅内米醪由初温t0加热至100耗热计算米醪的比热容，根据经验公式：进行计算，式中W为含水量百分率：C0位绝对谷物比热容，取米醪的初温t0，设原料的初温为18，而热水为50，则把上述结果带回得：（2）煮沸过程蒸汽带出的热量设煮沸时间为40min，蒸发量为每小时5%，则蒸发水分量为：故式中，I为煮沸温度（约为100）下水的汽化潜能3KJ/kg（3）热损失米醪升温和第一次煮沸过程的热损失均为前两次耗能量的15%，即：（4）有上述结果是：3.2.1.3 第二次煮沸前混合醪升温至按糖化工艺，来自糊化锅的米醪为糖化锅中的麦醪混合后温度应为63，故混合前米醪先从100冷却到中间温度

35、t0（1）糖化锅中麦醪的初温，已知麦芽糖粉初温为18，用50的热水配料，则麦醪温度为：（2）根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪，合并前后的焓不变，则米醪温度为：考虑到米醪内糊化锅到糖化锅输送过程的热损失，可不加中间冷却器。（3）3.2.1.4 第二次煮沸混合醪的耗热量由糖化工艺流程可知：（1）混合醪升温至沸腾所消耗量为Q4 经第一次煮沸后米醪量为：糖化锅的麦芽醪量为：故进入第二次煮沸的混合醪量为： 据工艺糖化结束醪温为75.1，抽取混合醪的温度为70，则送到第二次煮沸的混合醪量为： 麦醪的比热容：混合醪比热容 故：（2）二次煮沸过程蒸汽带走的热量，煮沸时间为10min，蒸发强度5%，则蒸发

36、水分量为：故 式中：I为煮沸温度下饱和蒸汽的焓KJ/kg（3）把上述结果代回得：3.2.1.5 洗槽水耗热量设洗槽是平均温度为80，每100kg原料用水450kg，则用水量为故3.2.1.6 麦汁煮沸过程耗热量（1）麦汁升温至沸点耗热量由糖化物料衡算表可知，100kg混合原料可得到598.3kg热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为70，则进入煮沸锅的麦汁量为：故（2）煮沸过程蒸发耗热量煮沸强度10%，时间1.5h，则蒸发水分为：故（3）热损失：（4）把上述结果带入可得到麦汁煮沸总耗热：3.2.1.7 糖化一次总耗热量Q83.2.2 耗冷量计算啤酒发酵工艺有上面发酵两大类，而后者又有传统的发酵和锥形罐

37、发酵等之分，不同的发酵工艺，其耗冷量也随之改变，下面是应用普遍的锥形罐发酵工艺进行150000t/a啤酒厂发酵车间的耗冷量计算。3.2.2.1 发酵工艺流程示意图 冷却94热麦汁 冷麦汁（6） 锥形罐发酵 冷却至1 贮酒 过滤 清酒罐3.2.2.2 工艺技术指标及基础数据年产150000t，旺季每天糖化6次，淡季4次，每年共糖化1500次主发酵时间为6d麦汁比热容冷媒用15%溶液比热容可视作麦芽糖厌氧发酵热麦汁发酵度60%根据发酵车间耗冷性质，可分为工艺耗冷量和非工艺耗冷量两类，即：3.2.2.3 工艺耗冷量（1）麦汁冷却耗冷量Q1近几年普遍采用一段式串联逆流是麦汁冷却方式，使用的冷却介质为2

38、的冷冻水，出口温度为85。糖化车间送来的热麦汁温度为94，冷却至发酵起始温度为 6。根据啤酒生产物料衡算表，可知每糖化一次得热麦汁119682kg，而相应的热麦汁密度为1048kg/m3，故麦汁量为：，又知麦汁比热容为：4.05KJ/kgk，工艺要求在1h内完成冷却过程，则所耗冷量为：/h和式中t1和t2分别为麦汁冷却前后温度（）为冷却操作过程时间h根据计算结果，每个锥形发酵罐4锅麦汁，则麦汁冷却罐耗热量为：/h相应的冷冻介质（2的冷冻水）耗量为：式中和分别是冷冻水的初温和终温（）Cm为水的比热容（2）发酵耗冷量Q2发酵期间发酵放热，假定麦汁固形物均为麦芽糖，而麦芽糖的厌氧发酵放热量为613.

39、6KJ/kg，设发酵度为60%，则1L麦汁放热量为：根据物料衡算，每锅麦汁的冷麦汁量为111298kg，则每锥形罐发酵放热量为：由于工艺规定发酵的时间为6d，每天糖化6锅麦汁，并考虑到发酵放热的不平衡，取系数1.5，忽略主发酵期间的麦汁升温，则发酵高峰期耗冷量为：发酵后期发酵液降温耗冷主发酵后期，发酵液温度从6缓慢降至-1，每天单罐温度耗冷量为：工艺要求此过冷过程在2天内完成，则耗冷量为（麦汁每天装1.5个锥形管）：发酵总热量每罐发酵耗热量发酵用冷媒耗量M2发酵过程冷却用稀酒精液作冷却介质，进出口温度为-8和0，故耗冷量为：Kg/h（3）酵母洗涤用冷无菌水冷却的耗冷量Q3在锥形罐啤酒发酵过程，

40、主发酵结束时需要排放部分酵母，经洗涤活化后重复使用，用于麦汁的发酵，一般可重复使用57次，设湿酵母添加量为麦汁量的1%，且使用1的无菌水洗涤，洗涤无菌水量为酵母量的3倍，冷却前无菌水温为30，用-8的酒精液作冷却介质。由上述条件，可得无菌水用量为：式中：111298为糖化一次的冷麦汁量（kg），每班无菌水用量：假定无菌水冷却操作在2h内完成，则无菌水冷却耗冷量：/h所耗冷冻介质质量为：，式中：t1，t2为冷冻酒精液热交换前后的温度分别为-8和0，每罐用于酵母洗涤的耗冷量为：式中：1.5为每班装罐1.5罐。（4）酵母培养耗冷量Q4根据工艺设计，每月需进行一次酵母纯培养，培养时间为12d即288h

41、，根据工厂时间，每年产150000t啤酒工厂酵母培养耗冷量为：，对应的年耗冷量为：，相应的高峰冷却介质循环量为：（5）发酵车间工艺耗冷量Qt综上计算，可求算出发酵车间的工艺耗冷量为：3.2.2.4 非工艺耗冷量Qn（1）露天锥形罐冷量散失Q5锥形罐啤酒发酵工厂几乎都是把发酵罐置于露天，由于太阳辐射，对流传热核热传导等造成冷量散失。通常，这部分的冷量散失克由经验数据求取。根据经验，年产150000t啤酒厂露天锥形罐的冷量散失在78000180000KJ/t啤酒之间，若在南方亚热带地区设厂，可取高值。故旺季每天耗冷量为：式中：Gb为旺季成品啤酒日产量（t）（2）清酒罐、过滤机及管道等散失冷量Q6因

42、设计的设备、管道很多，若按前面介绍的公式计算，十分复杂，故啤酒厂设计时往往根据实际经验选取。通常，取冷冻（-8稀酒精）用量：.163.3 主要设备计算3.3.1 麦芽仓用途：储存麦芽所需容量计算：每次投料量：G=13750kg麦芽容重r=500kg/m3有效系数：所需容积：3.3.2 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 3.3.3 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3.3.4 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3.3.5 糊化锅一般糊化锅的轮廓比例为取糊化锅的

43、有效容积计算：m3故取直径 3.3.6 糖化锅按物料衡算，每次糖化物料总量糖化醪的密度为1 065kg/m3，生产需要1.2的空余系数故所需容积： 故取直径 3.3.7 煮沸锅按物料衡算，每次糖化物料总量糖化醪的密度为1 065kg/m3，生产需要1.4的空余系数故所需容积： 故取直径 .173.3.8 麦汁冷却器用途：将沉清后的麦汁冷却至发酵温度47。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5525 冷水温度1830 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2 000kcal/h，则第二段冷却（冷却介质为盐水

44、）麦汁温度256盐水温度80 冷却时间60min 取盐水耗用量 C0.37kcal/kg盐水量3.3.9 发酵罐每天糖化4次，故一次投入冷麦汁量为121777.64=487110.4kg径高比： 空余系数1.2按规格取585m3发酵周期1112d。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22个取20个大的2个小的3。3.2.10 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。第4章 工作制度及人员分配劳动定员的多少，是企业在投产以后，全面达到设计指标和正常操作管理水平的标志根据劳动定员数与计划产量相比较，可得“劳动生产率”，这是技术分析的一个重要

45、指标，也是进行生产成本计算中的一个重要组成部分。4.1 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。4.2 劳动定员公司定员820人。其中专业人员90人，占职工的11%，生产及销售第一线人员730人，占职工的89%4.3 企业人员来源企业人员来源：第一，从大专院校录用部分毕业生，第二，从人才市场招聘，第三，从劳动力市场招聘下岗职工。操作工人、辅助工人需经过培训，达到熟练程度，经考核合格后上岗，操作工人应具备相应的操作技术。管理人员经培训，提高对本项目的生产管理水平；技术人员和技术工人要掌握工艺技术，并具有一定的工艺

46、管理能力，能正常开停机操作，具备处理一般事故和突发事故的工作能力，人员素质基本符合生产需要。第5章 节约能源及综合利用5.1 概述节省能源、杜绝浪费是国家重要方针。生产企业单位产品的能耗决定了企业的生产成本和企业的经济利益，从而也反映出企业的管理水平。节能是生产企业的一项重要工作。5.2 节能的主要方面5.2.1 工艺方面优选工艺流程和工艺生产路线，在此前提下选用质量好价格合理的设备是降低能耗提高生产效率的关键环节。5.2.2 建筑方面采用优质保温材料对外墙维护结构保温，减少能量传递，尽量利用自然光，从而减少电能损耗。5.2.3 电气方面选用节能设备和电器元件，提高配电系统的功率因数，以减少线

47、路损耗。尽量用荧光灯代替白炽灯，采取多种手段达到节电目的。5.2.4 给排水方面采用节水设备，做好检修、提高设备的完好率，防止跑、冒、滴、漏发生。5.3 计量工作计量工作是管理的重要工作，现代化企业就要现代化管理，计量工作加强了，可以随时掌握能源使用各种参数，为制定节能计划，降低生产成本，提供可靠的信息。使节能工作收到明显的效果13。第6章 环境保护6.1 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

48、）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6.2 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。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。6.3 主要污染源与污染物本项目的主要污染源与污

49、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6.4 对策和措施6.4.1 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：大量的冷却水、冲洗水；含有大量有机物的废水，各工序是不均匀的；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19。使排放浓度符合国家的排放标准。6.4.2 废渣锅炉所产灰渣用于砖厂制砖。6.4.3 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”。6.4.4 噪声控制在厂房施工过程中，应注意机械

50、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。6.4.5 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，绿化带和设施面积约40 000，占利用面积的34.72%。6.5 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7章 消防设计、工业卫生与劳动安全设计 啤酒工厂的建筑物耐火等级较高，生产性质决定发生火灾的危险性较低。啤酒厂消防供水宜与生产生活给水管合并，室外消

51、防给水网应为环形管网，水量按15Lh考虑，谁压应保证当消防用水量达到最大且水枪布置在任何建筑物的最高处时，水枪充实水仍不小于10m.7.1 主要设计依据（1）中华人民共和国消防法（2）建筑设计防火规范（GBJ16）（3）建筑灭火器配置设计规范（GBJ140）（4）消防法规汇编（5）建设单位和相关专业提供的基础资料7.2 总体设计7.2.1 项目总平面布置要求确定生产线设在哈尔滨市郊区，厂区总占地面积90000，建筑面积310000。厂区前后均与公路相连，总平面布置时考虑与周围环境的隔离。7.2.2 生产加工工艺要求本项目选用的设备部分为电气设备，因此必须设置安全、防水、绝缘、防腐的电导线，严禁

52、电气设备超负荷运行，随意改变熔断器、保险丝规格或用其他金属丝代替保险丝。防止产生电火花引起火灾。7.2.3 厂区道路及防火通道要求厂区道路的宽度应保证4m，可允许各种车辆通过。防火通道及厂区道路应保证畅通无阻，任何部门或个人不得以任何理由挤占防火间距和堵塞道路，尤其是消防通道。企业应成立消防组织，定期对防火间距和消防通道进行清理疏通，并制定规定加强管理。7.2.4 厂区建筑物之间的间距要求厂区建筑物之间留出足够的防火间距，已备消防是有足够的空间供消防人员及消防车辆通过。7.3 建筑工程本项目工程的耐火等级为二级。本设计的建筑物层数、占地面积符合二级耐火规范要求。本项目的建筑物整体无爆炸危险，建筑物内均设置了必要的疏散通道、安全出口及必要的防火隔离。建筑构件的燃烧性质和耐火极限符合规范要求。7.4 电气设计本项目用电设备的电压等级均为交流380/220V，校方泵等部分用电设备属于二级负荷，其他用电设备均属三级负荷。所有用电设备均作接地保护。电气设备的安装、使用、维护，必须符合有关设计规范、规定的要求。超过使用年限和陈旧老化的电气线路与设备应及时更换。架设临时电气线路，应执行国家和省的有关规定。7.5 消防设计7.5.1 室内消防用水量室外消防用水量为3