年產(chǎn)10萬噸10度淡色啤酒的工廠設(shè)計(jì)

1、* *引言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 括啤酒廠的規(guī)劃，啤酒工藝計(jì)算，啤酒廠資金的估算等方面的內(nèi)容。 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。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。1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。1.1廠址選擇的原則（1）廠址的位置要符合城市規(guī)劃（供氣、供電、給排水、交通

2、運(yùn)輸?shù)龋┖凸S對(duì)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1。1 . 2自然條件及能源根據(jù)食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于淮安市郊區(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

3、銷售。1 . 3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，使原 料入廠和啤酒出廠順利進(jìn)行。2總平面設(shè)計(jì)2 . 1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。(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。2 . 2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

4、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2。2 . 3平面設(shè)計(jì)圖（附圖一）3產(chǎn)品方案3. 1生產(chǎn)規(guī)模啤酒廠年產(chǎn)量為1.0 X105 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。3 . 2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。3 . 3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)量瓶裝啤酒100000t班產(chǎn)量34 X3時(shí)間112月（300天計(jì)）3 . 4產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)GB191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖

5、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)4工藝流程4 . 1工藝流程圖3（附圖二）啤酒生產(chǎn)工藝流程啤酒生產(chǎn)分為兩大部分：麥芽制造和啤酒釀造。麥芽制造工藝流程：原料（大麥）f浸漬f發(fā)芽f干燥f除根啤酒釀造工藝流程：酒花麥汁煮沸糖化用水洗糖用水原料（麥芽，大米）f 粉碎 f糖化f麥汁過濾f* *酵母沖氧4 . 2工藝要點(diǎn)4 . 2 . 1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

6、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。4 . 2 . 2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 C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)常用的糖化方法一一二次煮出糖化法。該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與 45 C溫水混合，保溫 20min，然后用10min時(shí)間升溫到70C，再保溫20min，其后再用15min時(shí) 間升溫煮沸，讓其沸騰

7、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 C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 C,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 C（液化溫度），靜置10min即可送去過濾4。4 . 2 . 3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(duì)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

8、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。4 . 2 . 4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。4 . 2 . 5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

9、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4 . 2 . 6發(fā)酵本工藝采用“前錐后臥”發(fā)酵方式5。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 C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 C,進(jìn)行貯酒。 貯酒時(shí)間714d 。5定員設(shè)計(jì)5. 1工作制度(1) 全年生產(chǎn)天數(shù) 300d。(2) 生產(chǎn)車間及

10、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。5 . 2勞動(dòng)定員假定公司定員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%6主要車間工藝布置6. 1車間布置原則生產(chǎn)車間工藝布置很重要，不僅對(duì)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）

11、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。6 . 2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。6 . 3車間設(shè)計(jì)圖（附圖三）7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。7 .1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

12、衡計(jì)算。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定額麥芽水分6大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90原料配比麥芽70大米30冷卻損失7啤酒損失率（對(duì)麥汁）發(fā)酵損失2過濾損失1瓶裝損失2總損失127 . 2100kg 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% X(100 6)%= 73.32 %大米收率為：90 %X( 100 12 )%= 79.2 %混合原料收得率為：(0.70 X73.32 %+ 0.30 X79.2 %) 98 %= 73.58 %由上述可得100kg混合料原

13、料可制得的10。熱麥汁量為：(73.58% X100 )-10 %= 735.8 ( kg )又知10。麥汁在10 C時(shí)的相對(duì)密度為1.084，而100 C熱麥汁比20 C時(shí)的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁(100 C)體積為：735.8 十(1.084X1000 )X1000 X1.04 = 705.93(L)(2) 冷麥汁量為：705.93X( 1 0.07)= 656.52(L)(3) 發(fā)酵液量為：656.52X( 1 0.02)= 643.39(L)(4) 過濾酒量為：643.39X( 1 0.01)= 636.95(L)(5) 成品啤酒量為：636.95 X(1 0.02 )= 6

14、24.22 ( L )7 . 3 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 ,故可得以下結(jié)果：(1) 生產(chǎn)100L10。淡色啤酒需耗混合原料量為：(100 /624.22 )X100 = 16.02 ( kg )(2) 麥芽耗用量為：16.02 X70% = 11.21 ( kg )(3) 大米耗用量為：16.02 11.21 = 4.81 ( kg )(4) 酒花耗用量：對(duì)淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2 %，故為：(100 /624.22 )X735.8 X0.2 %= 0.24 ( kg )(5) 熱麥汁量為：

15、(16.02 /100 )X705.93 = 113.09 ( L )(6) 冷麥汁量為：(16.02 /100 )X656.52 = 105.18 ( L )(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：(1 0.06 )( 100 78)/( 100 80 ) X11.21 = 11.59 ( kg )而濕大米糟量為：(1 0.12 )( 100 90 )/( 100 80 ) X4.81 = 2.12 ( kg )故濕糖化糟量為：11.59 + 2.12 = 13.71 ( kg )(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

16、%，則酒花糟量為：(100 40 )/( 100 80 ) X0.24 = 0.72 ( kg )7 . 4 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55555.556kg T.012kg/L = 54896.794L過濾酒：102.04K X54896.794L -100L = 56016.68

17、9L發(fā)酵液：103.07L X54896.794L -100L = 56582.126L濕酒花糟：0.72kg X54896.794L -100L = 395.257kg濕糖化糟：11.59kg X54896.794L -100L = 6362.538kg冷麥汁：105.18L X54896.794L -100L = 57738.889L熱麥汁：113.09L X54896.794L -100L = 62082.784L酒花：0.24kg X54896.794L -100L = 131.752kg大米：4.81kg X54896.794L -100L = 2640.536kg小麥：11.21k

18、g X54896.794L -100L = 6153.931kg混合原料：16.02kg X54896.794L -100L = 8794.464kg旺季一天生產(chǎn)：54896.794L X8= 439174.352L淡季一天生產(chǎn)：54896.794L X4= 219587.176L年生產(chǎn)量：54896.794L X1800 = 98814229.2L其他的年產(chǎn)量的計(jì)算都乘以1800可得到表7-2表7-2啤酒廠釀造車間物料衡算表啤酒物料名稱單位 對(duì)100kg混 100L10。淡 糖化一次定100000t/a合原料色啤酒額量生產(chǎn)* *混合原料kg10016.028794.4641.583 X107

19、大麥kg7011.216153.9311.108X107小米kg304.812640.5360.475X107酒花kg1.500.24131.7522.372X107熱麥汁L705.93113.0962082.78411.175X107冷麥汁L656.52105.1857738.88910.393X107濕糖化糟kg72.3511.596362.5381.145X107濕酒花糟kg4.500.72395.2577.115X105發(fā)酵液L643.39103.0756582.12610.185X107過濾酒L636.95102.0456016.68910.083X107成品啤酒L624.22100

20、.0054896.7949.881X107備注：10 淡色啤酒的密度是1012kg/m3水、汽、冷、CO2用量的計(jì)算8.1用水量的計(jì)算1、糖化用水糊化鍋加水比為1 : 5 糊化用水：1.754 X5 = 8.77t糖化鍋加水比為1 : 3.5 糖化鍋用水量：4.092667 X3.5 = 14.324 t用水總量:每班用水量:8.77 + 14.324 = 23.094 t23.094 X3 = 69.283 t/ 班年用水量:69.283 X500 = 34641.5 t/ 年* *2、洗槽用水量100 kg混合原料用水450 kg所以每次洗槽用水：5.19 X4.5 = 23.355 t/

21、次每班用水量：23.355 X3 =70.065 t/班年用水量： 70.065 X500 = 35032.5 t/ 年3、糖化室洗刷用水一般糖化室及其設(shè)備洗刷，刷洗糖化鍋一次用水20 t ,每班用水量：20 X3= 60 t/班年用水量： 60 X500 = 30000 t/年4、迴選沉淀槽洗刷用水每次用水3 t每班用水量：3 X3= 9 t/班年用水量： 9 X500 = 4500 t/年5、麥汁冷卻器洗刷用水每次用水3 t每班用水量：3X3 = 9 t/天年用水量： 9 X500 = 4500 t/年6、酵母擴(kuò)大培養(yǎng)設(shè)備及車間洗刷用水每次用水15 t，每月一次，年用水量：15 X12 =

22、 180 t/年 7、麥汁冷卻用水采用一級(jí)冷卻，用2 C冰水將98 C的麥汁冷卻至9 C,冰水出口溫度為80 C,每班冷卻用水：QC(ta tinGpCp 魚t2 )Cw(t2 ti)n352.367 0.98(989)1 (802) 0.98=402.06 t/D年用水量：402.06 X500 = 201030 t/ 年8、錐形發(fā)酵罐洗滌用水每班洗1個(gè)，每個(gè)用水5 t每班用水量：5 X仁5t/天年用水量：5 X500 = 2500 t/年9、過濾設(shè)備洗刷用水每班洗刷一次，每次用水4 t ,年用水量:10、清酒罐洗刷用水每班洗清酒罐一次，用水10 t，年用水量:11、酵母離心機(jī)洗滌用水每班沖

23、洗一次，用水1 t，年用水量:12、啤酒薄板冷卻器用水4 X500 = 2000 t/ 年1 X500 = 500 t/ 年每班沖洗一次，每次用水3t10 X500 = 5000 t/ 年年用水量：3 X500 = 1500 t/年13、煮沸鍋二次蒸汽回收耗水量Q = G 水(t2-t 1)C水(t26Q5.922 10=95516.13 kgtJC 水(80 18) 1=95.5每班用水量：95.5 X6 = 573 t/天 年用水量：573 X500 = 286500 t/年表4.1 用水量表項(xiàng)目每班用水量 t/天年用水量 t/年糖化用水69.28334641.5洗槽用水70.065350

24、32.5糖化室洗刷用水6030000回旋沉淀槽洗刷用水94500麥汁冷卻器洗刷用水94500酵母擴(kuò)大培養(yǎng)用水15180麥汁冷卻用水402.06201030錐形發(fā)酵罐洗滌用水52500過濾設(shè)備洗刷用水63000清酒罐洗刷用水105000酵母離心機(jī)洗滌用水1.5750啤酒薄板冷卻器用水3.51750煮沸鍋二次蒸汽回收耗水量573286500總計(jì)1233.4086167048.2 耗汽量的計(jì)算1、麥汁制備耗用蒸汽量（1）糖化工段耗用蒸汽量 糖化鍋（麥芽2193 kg，水7677 kg） 糊化鍋（大米940 kg，水4700 kg）35 C( 30 min )J15 min50 C (30 min)4

25、5 C( 20 min )U5 min90 C (20 min)J15 min68 C( 50 min ) 100 C( 30 min )J10 min76 C麥汁過濾糖化鍋總投料量：4093 + 14324 =18417 kg糊化鍋總投料量：1754 + 8770 = 10524 kg糖化用水耗汽量：Q1糖化醪比熱：C糖=(G麥C麥+ G水C水)/ (G麥+ G水)原料比熱：C= C0 (1-w %)+ C水w%式中C0 谷物(絕干)比熱為 0.37 kcal/kg CW -谷物水分含量C水一水的比熱為1.00 kcal/kg CC 麥芽=0.37 x(1-6 %)+ 1 X6% = 0.4

26、078 kcal/kg CC 大米=0.37 x(1-13 %)+ 1 X13%= 0.4519 kcal/kg CC 糖=(4093 X0.4078 + 14324 X1 ) /(4093 + 14324) = 0.86839 kcal/kg C麥芽混合前溫度為t麥=18 C,混合后醪液溫度t混=39 Ct混G混C糖=G麥C麥t麥+ G水C水t水(409314324)370.86839 40930.407818t 水=14324 1= 39.21 C39.21 C的水由80 C的麥汁冷卻回收水與自來水混合而得糖化醪由37 C加熱至50 C,耗汽量為QiQi = G 糖 C 糖4 =18417

27、 X0.86839 X(50-37 )=2.079 X10kcal=8.7 X10kJ糊化鍋耗用蒸汽量工藝要求t混二45 CC糊=(G米C米+ G水C水)/(G水+ G米)=(1754 X0.4519 + 8770 X1) / (1754 + 8770 )=0.9087 kcal/kg C10524t水=47.440.90874517540.4519181 877047.44 C的水由80 C和18 C的水混合而得糊化醪由45 C加熱至90 C,耗熱量為Q25 6Q2 = G 糊 C 糊? = 10524 X0.9087 X( 90-45 ) = 4.303 X105 kcal = 1.801

28、 X10kJ糊化醪由90 C加熱至100 C,耗熱量Q3Q3 = G 糊 C 糊zt2= 10524 X0.9087 X(100-90 )= 9.56 X104 kcal = 4.071 X10 5 kJ100 C煮沸30 ，蒸發(fā)強(qiáng)度為5%,水份蒸發(fā)耗熱量Q4r水（汽化潛熱）=540 kcal/kgQ4=r XW = 540 X10524 X0.05 X0.5 = 1.42 X105kcal = 5.947 X10 5 kJ糊化鍋總耗熱量熱損失為總耗熱量的10 % （包括熱損失及保溫耗熱）。加熱糊化鍋的熱量為前三項(xiàng)總和的2.5%。Q 糊=(Q2 + Q3+Q4) X(1+2.5 %)X1.1=

29、(1.801 X105+4.07 X105+5.947 X10 5) X 1.025 X1.1=7.548 X105 kcal = 3.16 X106 kJ糖化、糊化并醪后溫度為68 rC并=(G糖C糖+ G糊C糊)/ (G糖+ G糊)=(18417 X 0.86842 + 10524 X 0.9087 ) / ( 18417 + 10524 ) = 0.883 kcal/kg Ct并=（G糊C糊t糊+ G糖C糖t糖）/（G糊+ G糖）C并=68.4 C105240.9087 (10.05 0.5)100184170.86839 5010524 (10.05 0.5)184170.883醪液由

30、68.39 C加熱至76 C,耗熱量為Q5Q5 = G 并C 并 =( 10524 X0.975+18417 )X0.883 X(76-68.4 )=1.925 X10kcal = 8.056 X10 5 kJ熱損失為總耗熱量的10 % （包括熱損失及保溫耗熱）。加熱糖化鍋的熱量為Q1、Q5總和的2.5%Q 糖=(Q1+Q 5) X(1+2.5 %)X1.1=(2.079 X10 5 + 1.925 X105) X 1.025 X1.1=4.51 X105 kcal = 1.889 X10 6 kJ(2) 麥汁煮沸耗熱100 kg原料加洗槽水可得700 kg麥汁，過濾后麥汁溫度為72 C加熱麥

31、汁至100 C,消耗熱量為Q6Q6 = G麥汁C麥汁(100-t )= 17540 -7000.95 (100 72)63100=1.089 X10 6 kcal = 4.557 X10 6 kJ蒸發(fā)耗熱量Q7煮沸強(qiáng)度10 %，煮沸時(shí)間1.5 h17540700“ 彳匕67Q7 = w Xr =3 而 10% 5 540 =3.315 X10 6 kcal = 1.388 X10 kJ煮沸鍋總耗熱量Q煮熱損失為總耗熱量的15 % (包括熱損失及保溫耗熱)。加熱煮沸鍋的熱量為 前兩項(xiàng)總和的2.5 %Q 煮=(Q6+Q7) X(1+2.5 %)X1.15=(1.089 X10 6+3.315 X1

32、0 6) X1.025 X1.15kJ=5.664 X10 6 kcal = 2.374 X10 72設(shè)蒸汽壓2.5 kgf/cm(表壓)，(3) 麥汁制備一次耗用蒸汽量 Di查得其熱焓為648.7 kcal/kg，間接蒸汽加熱效率為95 %，則Di = M+Q煮+。糊空4.511057.548105(i 100)(648.7100)95%=13177.5 kg =13.1775 t/ 次每班糖化用汽量:13.1775 X5 = 39.5326 t/ 班年糖化用汽量:39.5326 X500 = 19766.25 年8.3 耗冷量的計(jì)算1、工藝耗冷量(1 )麥汁冷卻耗冷量Q1-1一段冷卻，麥汁

33、由98 C冷卻至9 C, 1小時(shí)內(nèi)冷卻完畢，冰水由2 C上升至80 C,冷卻損失是5%，自來水溫度32 C每班耗冷量:Q11 = GC (t1-t 2 )X(1+1.5 %)* *=402.06 X103 XlX(32-2 ) X1.015=1.224 X107 kcal/ 班=5.124 X107 kJ/班年耗冷量：1.224 X10 7 X500 = 6.12 X109 kal/ 年=2.56 X1010 kJ/年(2 )發(fā)酵過程耗冷量Q1 2本設(shè)計(jì)采用一罐法發(fā)酵，12。麥汁發(fā)酵度65 %,設(shè)麥汁中浸出物全部為麥芽 糖，C12 H 22 011 + H 2 O + 4ADP + 4Pi =

34、 4C 2 H 5 OH + 4CO 2 + 4ATP + 熱每kg麥芽糖發(fā)酵中實(shí)際放出146.6 kcal熱量，麥汁糖度是12 W = 104120/3 X1.047 X12 %X65 %= 2766.3 kgQ 專*w = 146.6 X2766.3 = 4.055 X10 5 kcal = 1.698 X106kJ發(fā)酵液從10 C自然升溫至12 C,此過程需耗熱QQ = 104120/3 X1.047 X(1+0.008 ) X0.93 X(12-10 )45=6.649 X10kcal = 2.788 X105 kJ式中 0.008 接種量0.93 發(fā)酵液比熱Q1 2 = Q - Q

35、= 4.055 X10 5-6.649 X10 4 = 3.39 X10 5 kcal/ 次=1.419 X10 6 kJ/ 次3.鍋麥汁裝滿1錐形罐，則主發(fā)酵耗冷量：3.39 X105 X3 = 1.017 X10 6kcal/ 罐=4.257 X106 kJ/罐主發(fā)酵期7天，每班耗冷量：1.017 X10 6 X1 = 1.017 X106 kcal/ 班=4.257 X106 kJ/班9(3)降溫期耗冷量年耗冷量：1.017 X10 6 X500 = 5.085 X108 kcal/ 年=2.13 X10 kJ/ 年* *嫩啤由12 C降至7 C,放出熱量Q3Q1-3 二 p嫩 V 嫩C

36、 嫩(ti-t 2 ) = 1.0142 X33.33 X103 X0.955 X(12-7 )=1.6 X10 5 kcal = 6.75 X105 kJ還原雙乙酰后再由7 C降至3 C時(shí)放出熱量Q3Q1 3 =pc (12-t 3)= 1.0142 X33.33 X10 3 X0.955 X(7-3 )=1.28 X10 5kcal = 5.402 X105 kJ啤酒由3 C降至-1 C放出熱量為Q3Q1 3 ：Q3 = 1.28 X10 5kcal 二5.402 X105 kJQ1 3 = Q13+Q13 +Q13：1.6 X105 + 1.28 X10 5 X2=4.16 X105 k

37、cal = 1.755 X106kJ每罐耗冷量：4.16 X105 X3 = 1.248 X10 6 kcal = 5.265 X10 6 kJ每班耗冷量：1.248 X106 kcal = 5.265 X10 6 kJ/班年耗冷量：5.265 X10 6 X600 = 6.24 X108 kcal = 2.6325 X109 kJ/年(4 )酵母培養(yǎng)耗冷量Q1 4酵母培養(yǎng)的冷卻采用-4 C酒精水，發(fā)酵冷卻的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是7000 kcal/h ,每次純培養(yǎng)共需7天，每月一次年耗冷量：7000 X24 X7X12 = 1.411 X10 7 kcal = 5.907 X107 kJ(5)錐行罐損失

38、冷卻量Q15根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每生產(chǎn)1噸啤酒損失3000 kcal熱量每班耗冷量：3000 X100 = 3X105 kcal/ 班=1.26 X106 kJ(6)濾酒耗冷量Q1 6年耗冷量：3 X10 5 X500 = 1.5 X10 8 kcal/ 年=6.3 X108 kJ* *裝酒前酒液從2 C降至-1 C,設(shè)每次裝瓶9 h每班耗冷量：33570 X1.0142 X1 x(2+1 ) X6 = 6.128 X10 5 kcal/ 班=2.562 X106 kJ/班年耗冷量：6.128 X10 5 X500 = 3.064 X108 kcal/ 年=1.28 X109 kJ/年表431工藝段耗冷量

39、總表項(xiàng)目每班耗冷量kJ/班年耗冷量kJ/年麥汁冷卻75.124 X10102.56 X10發(fā)酵冷卻64.257 X102.13 X10 9降溫期冷卻5.265 X10 62.6325 X10 9酵母培養(yǎng)42.93 X1075.907 X10錐行罐損失61.26 X1086.30 X10濾酒冷卻62.562 X101.28 X10 9總計(jì)76.4877 X10103.173 X102、冷間維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗冷量Q2Q2 = PF式中P 維護(hù)結(jié)構(gòu)單位面積耗冷量，10-12 kcal/h，取12 kcal/h。地板 2-5 kcal/h，取 4 kcal/hF維護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的面積，冷卻長 30 m，寬18 m

40、，高6 mQ2= 12 X 30 18 (30 6 18 6) 24 30 18 = 15552kcal/h=6.51 X10 4 kJ/h每班耗冷量：15552 X12 = 186624 kcal/ 班=7.812 X105 kJ/班* *表432總耗冷量表年耗冷量：186624 X500 = 9.33 X10 7 kcal/ 年=3.906 X10 8 kJ/ 年3、操作耗冷量Q 3根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取Q 3 = 3% Q 1每班耗冷量：6.205 X107 X3%= 1.862 X106 kJ年耗冷量：1.862 X10 6 X500=9.308 X10 8 kJ/ 年4、通氣換氣耗冷量冷間操作工

41、人補(bǔ)充新鮮空氣引起的耗冷量Q 4 1Q4 1 = 20n = 20 X1 X25 = 500 kcal/h=2.093 X103 kJ/h式中n工作人數(shù)室內(nèi)外焓差，取25每班耗冷量：2.5 X104 kJ年耗冷量：1.25 X107 kJ換氣耗冷量Q 4 2Q4 2 = av4/24 = 3X30 X18 X6 X25/24 = 10125 kcal/h =4.238 X10 4 kJ/h每班耗冷量：5.086 X105kJ/班年耗冷量：2.543 X108 kJ/年Q4 =Q 4 1 +Q 4 2每班耗冷量：2.5 X10 4 + 5.086 X10 5 = 5.336 X105kJ/ 班年

42、耗冷量：1.25 X107 + 2.543 X108 = 2.668 X10 8 kJ/年5、管路耗冷量設(shè)Qs為各耗冷量的6%Q 5= (6.025 X10 7 + 1.862 X10 6 + 7.812 X105 + 5.086 X10 5+2.5 X10 4 ) X=3.806 X10 6 kJ/班項(xiàng)目班耗冷量kJ/班年耗冷量kJ/年工藝耗冷76.4877 X10103.173 X10冷間結(jié)構(gòu)耗冷57.812 X1083.906 X10操作耗冷1.862 X10 69.308 X10 8通風(fēng)換氣耗冷5.336 X10 52.668 X10 8管路耗冷63.806 X1091.903 X10

43、總計(jì)77.186 X10103.522 X108.4 CO 2用量計(jì)算1、裝酒機(jī)用氣量由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，裝100瓶需耗汽4 m3，所選裝酒機(jī)最大生產(chǎn)能力為 2萬瓶/h95156每班用氣量：4 X= 380.624 m 3/班1000年用氣量： 380.624 X300 = 93846 m 3/年2、清酒罐用氣量由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，清酒罐用氣量為酒量的2.5倍，用氣時(shí)間6 h每班用氣量：100 X2.5 = 250 m 3/班年用氣量： 250 X500 = 1.25 X105m3/年* *8 . 5成本估算原材料、燃料、動(dòng)力消耗定額根據(jù)工藝提供數(shù)據(jù),價(jià)格由廠方提供和市場調(diào)查確定。8.5.1原輔料價(jià)格表表8-

44、1原輔料價(jià)格表5原料名稱每天需求量/kg價(jià)格元/kg成本 /元.d大麥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復(fù)合酶51680鹽酸1.650.50.83石膏8.750.21.75淀粉酶625150每天所需的原料費(fèi)109281元，則每年所需的原料費(fèi)共3278萬元88.5.2公共設(shè)施消耗量水耗量 每生產(chǎn)1t大麥消耗16.5元的水，則每年用水成本為16.5 X616704 -10000 = 1017/ 萬元電耗量 每生產(chǎn)1t大麥消耗100元的電，則每年用電成本為100

45、X100000 -10000 = 1000/ 萬元8.5.3工人費(fèi)用人員定額：操作工人703名，專業(yè)技術(shù)員80人工人工資：1000 X703 X12 -10000 = 843.6 萬元 /a技術(shù)員工資：1300 X80 X12 -10000 = 124.8 萬元 /a獎(jiǎng)金：(843.6 + 124.8 )X14%= 135.58 萬元/a8.5.4折舊費(fèi)設(shè)備折舊：6000 X(1 5 %)-12 = 475 萬元/a建筑折舊：2391 X(1 5 %)-30 = 75.72 萬元/a總折舊費(fèi)：475 + 75.72 = 550.72 萬元/a8.5.5維修費(fèi)6000 X40 % = 2400

46、萬元 /a8.5.6其它費(fèi)用(5700 + 2391 )X19 %= 1537.29 萬元/a8.5.7生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本二 3728 + 1017 + 1000 + 843.6 + 124.8 + 135.58 + 550.7 + 2400+ 1537.29 = 11336.97 萬元/a8.5.8銷售總額啤酒的出廠價(jià)為2元/瓶，貝U年銷售總額=2 X159370967 -10000 =31874.19 萬元/a8.5.9銷售稅金銷售稅金=銷售總額X 9.22 % = 31874.19 X9.22 % = 2938.80 萬元 /a8.5.10利潤總額利稅總額二年銷售總額-年生產(chǎn)成本-銷售稅金

47、及稅加=31874.19 11336.97 2938.80 = 17598.42 萬元 /a8.5.11所得稅及稅后利潤所得稅=利潤總額X 33%= 17598.42 X33%= 5807.48 萬元/a稅后利潤=利潤總額所得稅=17598.42 5807.48 = 11790.94萬元/a8.5.12投資回收期T=項(xiàng)目總投資/稅后年利潤+建設(shè)期=9347 -11790.94 + 2 = 2.79a9設(shè)備的工藝計(jì)算和設(shè)備選型99.1 糊化鍋1、容積糊化鍋投料時(shí)大米用量為1754kg，用水量為8770 kg總量 1754 + 8770 = 10524 kg 糊化醪 C= 1.018 kg/L10

48、5243有效容積 V =3 =10.34m容積系數(shù)取60%1.018 103所以 V 總=10.34/60%=17.23 m 3 取 V 總=18 m2、尺寸取D/H=2/1(糊化鍋直徑與圓筒高度之比)，升氣管面積為料液面積1/40,采用 球形底，則： D=1.15 3V總=1.15 X 318 =3.01 m 取 D=3.0 m H=D/2=1.5 m汽升管直徑 d= 1/40 *D= .1/40 X3.0 = 0.474 m 取 d=0.45mV 總=冗/4 XD2 XH+ %h2 (D/2+h/3)10= n4 X32 X1.5+ %h2(3.0/2+h/3)解得:h=1.060 m45

49、 C加熱至90 C這一過3、加熱面積程，則：最大熱負(fù)荷=45/60=5.737 X105 kcal/h在一次糖化法中，糊化鍋的最大傳熱是糊化醪從0.25 Mpa壓力下蒸汽溫度為126.9 Ctm =(126.945)(126.9 90) 門=56.44126.9 45In126.9 90按經(jīng)驗(yàn) K 取 1500 kcal/m 3 h CF=QK tm=5.73710556.441500=6.78m鍋實(shí)際加熱面積 6.78 mF = dDh =3.14 X2.5 X1.06 = 9.985 m9.2 糖化鍋1、容積一次糖化醪液并醪后的醪量G 混=(G 糊一W)+ G 糖=10524 X(1-5%

50、)+18417=28414.8 kg糖化醪密度為1065 kg/m 3 所以V有效=28414.8/1065=26.68 m 3 取273m空余系數(shù)取80%所以V總=27/80%=33.75 m 32、尺寸取D/H=2:1 D/d= =40,用球形底D=1.153V 總=1.15 X 3 33.75= 3.716mH=D/2=3.716/2= 1.858md= 1/40 XD= 1/40 X3.716 = 0.588 m 取 d=0.6 m2 2V 總=n/4 XD XH+ 冗h(yuǎn) (D/2+h/3)2 233.75= n/4 X3.716 X1.858+ 冗h(yuǎn) (3.716/2+h/3)解得：

51、h=1.2 m* *3、加熱面積68.4 C升至 78 C由前面計(jì)算可知，糖化鍋?zhàn)畲笳羝挠昧繛椴Ⅴ埠篚惨河?這一過程，則汽升管直徑 d= 1/40 *D=1/40 X4.16 = 0.658 m取 d=0.66 m51.92510510/60=1.155X10kcal/htm =(126.968.4)(126.978)126.9 68.4=53.66CIn126.9 78根據(jù)經(jīng)驗(yàn),糖化鍋K可取2000 kcal/m 2 h C加熱面積卩=黃=將爲(wèi)=1076m鍋底加熱面積2 2F 丄 %Dh =3.14 X3.716 X1.2 = 11.967 m 10.76 m符合要求9.3 煮沸鍋1、每班煮沸3次，每次煮沸麥汁量:106030/3 = 35343.3 L/ 鍋次所以煮沸鍋有效容積為35.3433 m 煮沸鍋總?cè)莘e為,取35.5 m 3,容積系數(shù)取75%35.5/75%=47.4 m2、尺寸取D/H=2:1 D/d= ,40用內(nèi)加熱器加熱D= 1.15 3v總=1.15 X3 47.4 = 4.16mH=D/2=4.16/2=2.08 m* *2 2V 總=n/4*D*H+ 冗h(yuǎn) (D/2+h/3)2 225.4=冗/4*4.16*2.08+ 冗 h (4.16/2+h/3)解得：h=1.3 m 3、加熱面積在煮沸