年產(chǎn)10萬噸啤酒廠設(shè)計論文

1、食品工廠課程設(shè)計摘 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。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)計的工廠采用3班倒的工作制，每天工作24小時，出去設(shè)備清洗和升溫時間4小時，實際生產(chǎn)時間按20小時計，本設(shè)計設(shè)計了一個年產(chǎn)量10萬噸啤酒廠主要車間平面圖及項目工藝方案的設(shè)計原則、方法、程序、設(shè)備等等。關(guān)鍵詞：啤酒廠；工廠設(shè)計；工藝流程目 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

2、能源- 3 -13政治經(jīng)濟(jì)和交通- 3 -第二章 總平面設(shè)計- 3 -21 總品面設(shè)計原則- 3 -22 總平面設(shè)計- 4 -23 平面設(shè)計圖-14-第三章 產(chǎn)品方案- 4 -31 生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時間- 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- 7 -51 工作制度- 7 -52 勞動定員- 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)計圖-16-第七章 物料衡算- 8 -71 工藝技術(shù)指標(biāo)

3、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 -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

4、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

5、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21 總品面設(shè)計原則（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。（5）適合運(yùn)輸要求。22 總平面設(shè)計（1）

6、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)計圖（附圖一）第三章 產(chǎn)品方案31 生產(chǎn)規(guī)模及建設(shè)時間啤酒廠年產(chǎn)量為1.0×105 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)模化生產(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。本項目從立項到施工達(dá)產(chǎn)驗收，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)QB16

7、86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)量時間瓶裝啤酒100000t34×3112月（300天計）34 產(chǎn)品質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)GB191 包裝儲運(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)生檢驗方法 微生物學(xué)部分GB4928 啤酒實驗方法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

8、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

9、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時間升溫到70，再保溫20min，其后再用15min時間升溫煮沸，讓其沸騰4-min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時 ，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，保溫攪拌進(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

10、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

11、沸時間內(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，現(xiàn)回收酵母，在將嫩啤酒送入儲酒罐內(nèi)。此時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、

12、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。貯酒時間714d。第五章 定員設(shè)計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）勞動出勤率按95%配置預(yù)備人員。52 勞動定員公司定員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

13、響到工廠整體。在進(jìn)行車間布置時，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，同時注意車間的采光、通風(fēng)、降溫等設(shè)施。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

14、衡計算主要項目為原料（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算4。表7-1 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項目名稱百分比/%定額原料利用率98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啤酒損失率（對麥汁）冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1瓶裝損失2總損失1272 100kg原料（70%麥芽，30%大米）生產(chǎn)10°淡色

15、啤酒的物料衡算（1）熱麥計算 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：90×1001279.2 混合原料收得率為：（0.70×73.320.30×79.29873.58 由上述可得100kg混合料原料可制得的10°熱麥汁量為：（73.58%×100÷10735.8kg又知10°麥汁在10時的相對密度為1.084，而100熱麥汁比20時的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁（100）體積為：735.8÷（1.084×1000）×1000&#

16、215;1.04705.93（L）（2）冷麥汁量為：705.93×10.07656.52L（3）發(fā)酵液量為：656.52×10.02643.39L（4）過濾酒量為：643.39×10.01636.95L（5）成品啤酒量為：636.95×10.02624.22L73 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：100624.22×10016.02kg（2）麥芽耗用量為：16.02&#

17、215;70%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： 100624.22×735.8×0.20.24kg（5）熱麥汁量為：16.02100×705.93113.09L（6）冷麥汁量為：16.02100×656.52105.18L（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

18、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 ×0.240.72kg74 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。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項物料衡算計算結(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÷1.012

19、kg/L54896.794L過濾酒：102.04K×54896.794L÷100L56016.689L發(fā)酵液：103.07L×54896.794L÷100L56582.126L濕酒花糟：0.72kg×54896.794L÷100L395.257kg濕糖化糟：11.59kg×54896.794L÷100L6362.538kg冷麥汁：105.18L×54896.794L÷100L57738.889L熱麥汁：113.09L×54896.794L÷100L62082.784L酒花：0

20、.24kg×54896.794L÷100L131.752kg大米：4.81kg×54896.794L÷100L2640.536kg小麥：11.21kg×54896.794L÷100L6153.931kg混合原料：16.02kg×54896.794L÷100L8794.464kg旺季一天生產(chǎn)：54896.794L×8439174.352L淡季一天生產(chǎn)：54896.794L×4219587.176L年生產(chǎn)量：54896.794L×180098814229.2L其他的年產(chǎn)量的計算都乘以180

21、0可得到表7-2表7-2 啤酒廠釀造車間物料衡算表物料名稱單位對100kg混合原料100L10°淡色啤酒糖化一次定額量100000t/a啤酒生產(chǎn)混合原料kg10016.028794.4641.583×107大麥kg7011.216153.9311.108×107小米kg304.812640.5360.475×107酒花kg1.500.24131.7522.372×105熱麥汁L705.93113.0962082.78411.175×107冷麥汁L656.52105.1857738.88910.393×107濕糖化糟kg72.

22、3511.596362.5381.145×107濕酒花糟kg4.500.72395.2577.115×105發(fā)酵液L643.39103.0756582.12610.185×107過濾酒L636.95102.0456016.68910.083×107成品啤酒L624.22100.0054896.7949.881×107備注：10°淡色啤酒的密度為1012kg/m³第八章 效益和成本計算81 建設(shè)年限、達(dá)產(chǎn)能力本研究項目開發(fā)建設(shè)期確定為二年，第一年投產(chǎn)到設(shè)計生產(chǎn)能力的80%，第二年以后各年全部達(dá)產(chǎn)100%。82 設(shè)備投資估算全廠

23、設(shè)備費(fèi)用約為5700萬元83 總投資概算8.3.1 設(shè)備費(fèi)用設(shè)備費(fèi)用為5700萬元8.3.2 設(shè)備安裝費(fèi)5700×8456萬元8.3.3 土地費(fèi)用廠區(qū)面積為29883，每平方米為800元則土建費(fèi)用為：29883×8002391萬元8.3.4 其它費(fèi)用 其它費(fèi)用為300萬元8.3.5 流動資金流動資金為500萬元8.3.6 項目總投資項目總投資為570045623913005009347萬元84 成本估算原材料、燃料、動力消耗定額根據(jù)工藝提供數(shù)據(jù)，價格由廠方提供和市場調(diào)查確定。8.4.1 原輔料價格表表8-1 原輔料價格表5原料名稱每天需求量/kg價格元/kg成本/元.d大

24、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8.4.2 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 16.5×100000÷10000165/萬元 電耗量 每生產(chǎn)1t大麥消耗100元的電，則每年用電成本為 100×100000÷100001000/萬元8.4.3 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：1000×703×12÷10000843.6萬元/a 技術(shù)員工資：1300×80×12÷10000124.8萬元/a 獎金：（843.6124.8）×14135.58萬元/a8.4.4 折舊費(fèi) 設(shè)備折舊：6000×15÷12475萬元/a 建筑折舊：2391×15÷3075.72萬元/a 總折