年產(chǎn)10萬噸啤酒廠設(shè)計(jì)論文

食品工廠課程設(shè)計(jì)- 1 -摘 要本次主要是簡要的介紹年產(chǎn) 10 萬噸 10 度淡色啤酒廠的工廠設(shè)計(jì)。它主要包括啤酒發(fā)展，啤酒原料，啤酒廠建設(shè)的目的，啤酒廠的規(guī)劃，啤酒工藝計(jì)算，啤酒廠的發(fā)展?fàn)顩r，啤酒廠資金的估算等方面的內(nèi)容。本次設(shè)計(jì)一共畫三張圖：全廠平面布置圖、工藝流程圖、車間工藝布置圖。本文設(shè)計(jì)的工廠采用 3 班倒的工作制，每天工作 24 小時(shí)，出去設(shè)備清洗和升溫時(shí)間 4 小時(shí)，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間按 20 小時(shí)計(jì)，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一個(gè)年產(chǎn)量 10 萬噸啤酒廠主要車間平面圖及項(xiàng)目工藝方案的設(shè)計(jì)原則、方法、程序、設(shè)備等等。關(guān)鍵詞：啤酒廠；工廠設(shè)計(jì)；工藝流程食品工廠課程設(shè)計(jì)- 2 -目 錄摘要-1-第一章 廠址的選擇 .- 3 -11 廠址選擇的原則 .- 3 -12 自然條件及能源 .- 3 -13 政治經(jīng)濟(jì)和交通 .- 3 -第二章 總平面設(shè)計(jì) .- 3 -21 總品面設(shè)計(jì)原則 .- 3 -22 總平面設(shè)計(jì) .- 4 -23 平面設(shè)計(jì)圖 .-14-第三章 產(chǎn)品方案 .- 4 -31 生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時(shí)間 .- 4 -32 主要原料規(guī)格 .- 4 -33 生產(chǎn)品種及數(shù)量 .- 4 -34 產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn) .- 5 -第四章 工藝流程 .- 5 -41 工藝流程圖 .-15-42 工藝要點(diǎn) .- 6 -第五章 定員設(shè)計(jì) .- 7 -51 工作制度 .- 7 -52 勞動(dòng)定員 .- 7 -第六章 主要車間工藝布置 .- 7 -61 車間布置原則 .- 7 -62 車間布置 .- 7 -63 車間設(shè)計(jì)圖 .-16-第七章 物料衡算 .- 8 -71 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .- 8 -72 100kg 原料（70%麥芽， 30%大米）生產(chǎn) 10淡色啤酒的物料衡算 .- 8 -73 生產(chǎn) 100L10淡色啤酒的物料衡算 .- 9 -74 100000t/a10 淡色啤酒釀造車間物料衡算表 .- 9 -第八章 效益和成本計(jì)算 .- 10 -81 建設(shè)年限、達(dá)產(chǎn)能力 .- 10 -82 設(shè)備投資估算 .- 11 -83 總投資概算 .- 11 -84 成本估算 .- 11 -85 投資回收期 .- 12 -參考文獻(xiàn)： .- 13 -食品工廠課程設(shè)計(jì)- 3 -第一章 廠址的選擇根據(jù)我國的具體情況，食品工廠一般建在距原產(chǎn)地附近大中城市的郊區(qū)。由于啤酒屬于消費(fèi)性強(qiáng)的休閑飲品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區(qū)比較合適。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產(chǎn)品的銷售，同時(shí)還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。11 廠址選擇的原則 1（1） 廠址的位置要符合城市規(guī)劃（供氣、供電、給排水、交通運(yùn)輸?shù)龋┖凸S對環(huán)境的要求。（2） 廠址地區(qū)要接近原料基地和產(chǎn)品銷售市場，還要接近水源和能源。（3） 具有良好的交通運(yùn)輸條件。（4） 場地有效利用系數(shù)高，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃的最終總體布局。（5） 有一定的施工條件和投產(chǎn)后的協(xié)作條件。（6） 廠址選擇要有利于三廢處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。12 自然條件及能源根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于哈爾濱市郊區(qū)內(nèi)。廠址地勢平坦，周圍無污染源，符合標(biāo)準(zhǔn)。場地面積有利于合理布置，符合工廠發(fā)展需要，并有一定擴(kuò)建余地。該地自來水使用方便，且水質(zhì)良好，可不用地下水，減少處理費(fèi)用。接近排水系統(tǒng)，有利廢水排放。供電系統(tǒng)也配備良好，可以滿足生產(chǎn)需要。附近有居民區(qū)和學(xué)校，方便銷售。13 政治經(jīng)濟(jì)和交通該地區(qū)在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，經(jīng)規(guī)劃部門批準(zhǔn)，符合規(guī)劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經(jīng)濟(jì)開發(fā)前景。附近有發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和啤酒出廠順利進(jìn)行。第二章 總平面設(shè)計(jì)21 總品面設(shè)計(jì)原則（1）符合生產(chǎn)工藝要求。（2）布置緊湊合理，節(jié)約用地，同時(shí)為長期發(fā)展留有余地。食品工廠課程設(shè)計(jì)- 4 -（3）必須滿足食品工廠衛(wèi)生要求和食品衛(wèi)生要求。（4）優(yōu)化建筑物間距，按有關(guān)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。（5）適合運(yùn)輸要求。22 總平面設(shè)計(jì)（1）廠區(qū)主要建筑物：辦公樓、原料庫、生產(chǎn)車間、冷庫、配電室、鍋爐房等。（2）全建筑物朝向有利于通風(fēng)采光。（3）配電室靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗 ，鍋爐房位于下風(fēng)向。（4）在廠房四周種植草坪，保證綠化。（5）通盤考慮全廠布置，力求經(jīng)濟(jì)合理，充分考慮擴(kuò)大生產(chǎn)。（6）方便生產(chǎn)，符合生產(chǎn)程序。23 平面設(shè)計(jì)圖（附圖一）第三章 產(chǎn)品方案31 生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時(shí)間啤酒廠年產(chǎn)量為 1.0105 t廠建設(shè)采取統(tǒng)一的規(guī)劃布局，規(guī)范化建設(shè)，科學(xué)化管理，規(guī)?；a(chǎn)，一體化經(jīng)營，完全采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式將逐漸形成規(guī)模。本項(xiàng)目從立項(xiàng)到施工達(dá)產(chǎn)驗(yàn)收，共需 2 年。32 主要原料規(guī)格本工藝采用符合我國啤酒麥芽標(biāo)準(zhǔn) QB1686 的優(yōu)質(zhì)麥芽。33 生產(chǎn)品種及數(shù)量表 1 生產(chǎn)品種為 10淡色啤酒產(chǎn)品名稱 年產(chǎn)量 班產(chǎn)量 時(shí)間瓶裝啤酒 100000t 343 112 月（300 天計(jì)）食品工廠課程設(shè)計(jì)- 5 -34 產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)GB191 包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB2758 發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB4544 啤酒瓶GB4789.14789.28 食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 微生物學(xué)部分GB4928 啤酒實(shí)驗(yàn)方法GB5739 啤酒塑料周轉(zhuǎn)箱GB6543 瓦楞紙箱GB10344 飲料酒標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)GB4927-91 啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第四章 工藝流程41 工藝流程圖 2（附圖二）啤酒：大麥原料粗選精選浸麥發(fā)芽干燥除根成品麥芽原料（大米）粉碎糊化過濾煮沸酒花分離沉渣冷卻前發(fā)酵 原料（麥芽）粉碎糖化 CO2后發(fā)酵（貯酒）過冷卻過濾濾過酒暫貯裝酒壓蓋殺菌貼標(biāo)成品啤酒白酒：原料配料拌合粉碎配料拌合、潤料母糟 開窖分層起窖紅糟加糠拌合出甑冷卻生糠面糟 上甑 酒頭存貯蒸餾合格酒入庫勾兌包裝 酒尾回蒸窖池管理 出甑打量水 封窖 踩窖 收攤場 下曲食品工廠課程設(shè)計(jì)- 6 -42 工藝要點(diǎn)421 粉碎粉碎使原料表面積增加，與水接觸面積增加，糖化時(shí)間減少，收得率增加。麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細(xì)粒、粗粉、細(xì)粉五個(gè)組分。要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳部分盡可能細(xì)一些。422 糖化制備麥芽汁的主要過程是糖化。將粉碎后的麥芽在底部攪拌的糖化鍋中與45的水混合，利用麥芽自身的酶，使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質(zhì)等的不溶性高分子物質(zhì)水解成為可溶性低分子物質(zhì)，如糊精、糖類、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。本項(xiàng)目采用的糖化方法是國內(nèi)常用的糖化方法二次煮出糖化法。該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與 45溫水混合，保溫 20min，然后用 10min 時(shí)間升溫到 70，再保溫 20min，其后再用 15min 時(shí)間升溫煮沸，讓其沸騰 4-min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時(shí) ，麥芽和水在糖化鍋內(nèi)混合，4555保溫 3090min，使麥芽所含蛋白質(zhì)分解，稱為蛋白質(zhì)休止。將煮沸紙糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫達(dá)到 6568，保溫?cái)嚢柽M(jìn)行糖化。待糖化醪無碘色反應(yīng)后，從糖化鍋中取出部分醪也進(jìn)入糊化鍋進(jìn)行第二次煮沸，而后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至 7578（液化溫度） ，靜置 10min 即可送去過濾。423 過濾糖化工序結(jié)束后，意味著麥芽汁已經(jīng)形成。采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟分離。過濾的好壞，對麥汁的產(chǎn)量和質(zhì)量有重要的影響。麥汁過濾分為過濾和洗糟兩個(gè)操作過程。過濾的目的是獲得清涼的麥汁和較高的麥汁收得率。要求麥汁過濾速度正常，過濾應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。424 煮沸煮沸在煮沸鍋中進(jìn)行。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使麥汁中可凝固蛋白質(zhì)凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；破壞全部的酶活性，麥汁進(jìn)行滅菌，以獲得定型的麥汁。煮沸要求適當(dāng)?shù)闹蠓袦囟?，分批添加酒花，在預(yù)定煮沸時(shí)間內(nèi)，使麥汁達(dá)到規(guī)定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風(fēng)味好、穩(wěn)定性高。煮沸時(shí)間 7090min，麥汁的煮沸強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到 8%10%，凝固性氮應(yīng)達(dá)到1.520mg/L。425 冷卻麥汁煮沸定型后，必須立即進(jìn)行冷卻，使溫度適合酵母發(fā)酵的需要。要求冷卻時(shí)間短，麥汁無細(xì)菌，并且不混濁，沉淀損失少，操作簡單，可減少人力。426 發(fā)酵食品工廠課程設(shè)計(jì)- 7 -本工藝采用“前錐后臥”發(fā)酵方式 3。先在錐形發(fā)酵罐中進(jìn)行啤酒發(fā)酵和雙乙酰還原，然后送入臥式儲(chǔ)酒罐中進(jìn)行后發(fā)酵。在主發(fā)酵結(jié)束，外觀發(fā)酵達(dá) 60%左右，酒溫降至 56時(shí)，現(xiàn)回收酵母，在將嫩啤酒送入儲(chǔ)酒罐內(nèi)。此時(shí)雙乙酰還原需在貯酒罐內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行，貯酒罐兼有后發(fā)酵、成熟和貯酒三重作用。倒罐之后，進(jìn)行后發(fā)酵和雙乙酰還原，氣壓緩慢上升至 0.08Mpa 左右，待雙乙酰下降達(dá)到要求后，急劇降溫至 01，進(jìn)行貯酒。貯酒時(shí)間 714d。第五章 定員設(shè)計(jì)本公司的行政管理和技術(shù)管理及車間的設(shè)置，依據(jù)本公司董事會(huì)討論通過決定而設(shè)定的。51 工作制度（1）全年生產(chǎn)天數(shù) 300d。（2）生產(chǎn)車間及輔助車間按三班成產(chǎn)，每班工作 8h。（3）勞動(dòng)出勤率按 95%配置預(yù)備人員。52 勞動(dòng)定員公司定員 783 人。其中專業(yè)人員 80 人，占職工的 10.2%，生產(chǎn)及銷售第一線人員 703 人，占職工的 89.8%。第六章 主要車間工藝布置61 車間布置原則生產(chǎn)車間工藝布置很重要，不僅對生產(chǎn)產(chǎn)品有很大關(guān)系，而且影響到工廠整體。在進(jìn)行車間布置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：（1） 生產(chǎn)車間是工廠的中心，其他部門均圍繞其展開，它們應(yīng)是一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體。因此，必須考慮與其他部門的相互關(guān)系，以及工廠的發(fā)展前景，滿足總體設(shè)計(jì)要求。（2） 在工藝流程確定后，其設(shè)備的布置要盡量按工藝流水線安排，使占地面積最少，操作最方便。（3） 保證車間衛(wèi)生，同時(shí)注意車間的采光、通風(fēng)、降溫等設(shè)施。食品工廠課程設(shè)計(jì)- 8 -62 車間布置（1）生產(chǎn)工序的安排要做到冷、熱分開，生、熟分開，干、濕分開，成品、半成品分開。（2）按生產(chǎn)流水線安排設(shè)備，防止交叉，浪費(fèi)資源。63 車間設(shè)計(jì)圖（附圖三）第七章 物料衡算100000t/a 啤酒廠糖化車間的物料衡算啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算主要項(xiàng)目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化糟和酒花糟）等。71 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)表 7-1 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行 100kg 原料生產(chǎn) 10淡色啤酒的物料計(jì)算，然后進(jìn)行 100L10淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 100000t/a 啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算 4。表 7-1 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)目 名稱 百分比/%原料利用率 98麥芽水分 6大米水分 12無水麥芽浸出率 78定額無水大米浸出率 90麥芽 70原料配比大米 30冷卻損失 7發(fā)酵損失 2過濾損失 1啤酒損失率（對麥汁）瓶裝損失 2總損失 12食品工廠課程設(shè)計(jì)- 9 -72 100kg 原料（70%麥芽，30%大米）生產(chǎn) 10淡色啤酒的物料衡算（1）熱麥計(jì)算 根據(jù)表 7-1 可得到原料收率分別為：麥芽收率為：78%（1006）73.32大米收率為：901001279.2混合原料收得率為：（0.7073.320.3079.29873.58由上述可得 100kg 混合料原料可制得的 10熱麥汁量為：（73.58%10010735.8kg又知 10麥汁在 10時(shí)的相對密度為 1.084，而 100熱麥汁比 20時(shí)的麥汁體積增加 1.04 倍，故熱麥汁（100）體積為：735.8（1.0841000）10001.04705.93（L）（2）冷麥汁量為：705.9310.07656.52L（3）發(fā)酵液量為：656.5210.02643.39L（4）過濾酒量為：643.3910.01636.95L（5）成品啤酒量為：636.9510.02624.22L73 生產(chǎn) 100L10淡色啤酒的物料衡算根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg 混合原料可生產(chǎn) 10淡色成品啤酒 624.22L，故可得一下結(jié)果：（1）生產(chǎn) 100L10淡色啤酒需耗混合原料量為： 100624.2210016.02kg（2）麥芽耗用量為：16.0270%11.21kg（3）大米耗用量為：16.0211.214.81kg（4）酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 0.2，故為：100624.22735.80.20.24kg（5）熱麥汁量為：16.02100705.93113.09L（6）冷麥汁量為：16.02100656.52105.18L（7）濕糖化糟量 設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為 80%，則濕麥芽糟量為：10.061007810080 11.2111.59kg而濕大米糟量為：10.121009010080 4.812.12kg故濕糖化糟量為：11.592.1213.71kg（8）酒花糟量 設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為 40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為： 1004010080 0.240.72kg食品工廠課程設(shè)計(jì)- 10 -74 100000t/a10淡色啤酒釀造車間物料衡算表設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化 8 次，而淡季則糖化 4 次，淡季 150 天，旺季 150 天，則每年總糖化次數(shù)為 1800 次。由此可計(jì)算出每次投料量及其他項(xiàng)目的物料平衡。把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項(xiàng)物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表 7-2 所示。糖化一次定額：成品啤酒：100000 噸1800 次55.556 噸/次55555.556kg1.012kg/L54896.794L過濾酒：102.04K54896.794L100L56016.689L發(fā)酵液：103.07L54896.794L100L56582.126L濕酒花糟：0.72kg54896.794L100L395.257kg濕糖化糟：11.59