齐 齐 哈 尔 大 学 毕业设计（论文）题 目 10 万 11°（淡爽）啤酒厂设计学 院 生命科学与工程学院专业班级 生物工程 051 班学生姓名 曾 德 响指导老师 田 英 华成 绩 2009 年 6 月 20 日 摘 要 淡爽啤酒口味新鲜淡爽、酒花香味突出、泡沫洁白细腻并且营养丰富，是人们所喜爱的饮料之一。它是一种绿色食品。随着人们健康意识的增加，啤酒消费将出现热潮。啤酒是以麦芽和大米为主要原料，添加酒花，采用啤酒酵母发酵酿制而成的一种低二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。 本设计对 10 万吨 11°淡爽啤酒厂进行生产工艺流程论证，物料衡算，糖化工段热量衡算，发酵工段耗冷计算，水量衡算等等。并对啤酒厂主要设备的体积，外形尺寸，壁厚，附件及重点设备煮沸锅进行研究设计。糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面低温发酵法。在降低能耗、减少水污染、啤酒糟的回收与利用等方面进行了探讨研究。关键词：啤酒厂；工艺论证；物料衡算；热量衡算；煮沸锅 Abstract The light beer tastes fresh and light. The hops′ fragrance from the beer is prominent. Thebubble of it is white and exquisite.And also the nutrition is rich. It is a Green food. With theincrease in health awareness beer consumption will appear boom.The beer uses malt and riceas the main raw materials adding hops and also with some beer yeast to ferment and brew.It′s one kind of drinking wine which including low Carbon Dioxide sudsy and low alcoholdegree. An production process demonstration for the design of 1000000 tons of 11° lightbeer and also Production material balance Glycosylated section heat balance Calculation ofconsumption of cold on fermentation section， Water balance were carried on. The breweryof the volume of the major equipment profile size area the thickness of cylinder attachmentthe major equipment of Boiling Pot has been designed and researched.The method ofGlycosylated use double-infusion mashing syetem. Fermentation method use the
bottomlow-temperature fermentation. The reducion of power consumption.water pollution recoveryand utilization of brewers grains were researched and
discussed.Key words:Brewery Technology demonstration Materials balance calculate Heat balance calculate Boiling pot 目 录摘
要 .................................................................... IABSTRACT ................................................................. II第1章 绪 论 ............................................................. 1 1.1 啤酒工业概
论 ....................................................... 1 1.2 啤酒的分类及鉴定 ................................................... 1 1.2.1 啤酒的分类 ..................................................... 1 1.2.2 啤酒鉴
别 ....................................................... 2 1.2.3 啤酒的保质期 ................................................... 2 1.3 中国啤酒产业的发展趋势 ............................................. 3 1.4 课题研究内容及方法 ................................................. 4 1.4.1 设计依据 ....................................................... 4 1.4.2 设计范围 ....................................................... 4 1.4.3 指导思想 ....................................................... 4 1.5 厂址的选择 ......................................................... 5 1.5.1 厂址的地点及条
件 ............................................... 5 1.5.2 自然条件 ....................................................... 5第 2 章 啤酒厂生产工艺及论证 ............................................... 6 2.1 原
料 ............................................................... 6 2.1.1 大米 ........................................................... 6 2.1.2 麦芽 ........................................................... 6 2.1.3 酿造
水 ......................................................... 7 2.1.4 酒花 ........................................................... 7 2.1.5 酵母 ........................................................... 8 2.2 啤酒生产工艺流
程 .................................................. 10 2.3 工艺原理及方法 .................................................... 10 2.3.1 原料粉碎 ...................................................... 10 2.3.2 糖化方法及工艺论
证 ............................................ 11 2.3.3 过滤 .......................................................... 13 2.3.4 麦汁煮沸 ...................................................... 13 2.3.5 麦汁后处理 .................................................... 14 2.3.6 啤酒的发酵 .................................................... 15 2.3.7 啤酒的过
滤 .................................................... 17 2.3.8 罐装流程 ...................................................... 18第 3 章 啤酒生产物料衡算 .................................................. 19 3.1 物料平衡计
算 ...................................................... 19 3.1.1 糖化车间工艺流程 ..............................................
19 3.1.2 工艺技术指标及流程 ............................................ 20 3.1.3 100 千克原料（70麦芽、30大米）生产出的啤酒量 ................. 20 3.1.4 生产 100L11°淡色啤酒的物料衡算 ................................ 21 3.1.5 二氧化碳量 .................................................... 22 3.1.6 10 万吨/年 11°淡色啤酒糖化车间物料衡算 ........................ 23 3.2 热量衡
算 .......................................................... 25 3.2.1 糖化用水耗热量 ................................................ 26 3.2.2 第一次米醪煮沸耗热量 .......................................... 26 3.2.3 煮沸过程蒸汽带出的热量 ........................................ 27 3.2.4 热损失 ........................................................ 28 3.2.5 米醪煮沸耗热总量 .............................................. 28 3.2.6 混合醪升温至 68℃的耗热
量 ...................................... 28 3.2.7 洗糟水耗热量 Q4 ................................................ 29 3.2.8 麦汁煮沸过程耗热量 ............................................ 29 3.2.9 糖化一次总耗热
量 .............................................. 30 3.2.10 糖化一次耗用蒸汽量 ........................................... 30 3.2.11 糖化过程每小时最大蒸汽耗量 ................................... 31 3.2.12 蒸汽单
耗 ..................................................... 31 3.3 耗冷量的计算 ...................................................... 32 3.3.1 发酵工艺流程 .................................................. 32 3.3.2 工艺技术指标及基础数据 ........................................ 32 3.3.3 工艺耗冷量 .................................................... 32 3.3.4 发酵耗冷量 .................................................... 33 3.3.5 非工艺耗冷
量 .................................................. 36 3.3.6 100000t/a 啤酒厂发酵车间冷量衡
算 ............................... 37 3.4 耗水量衡算 ........................................................ 37 3.4.1 工艺用水 ...................................................... 37 3.4.2 洗涤用水 ...................................................... 40 3.4.3 啤酒生产用水量衡算 ............................................ 40第 4 章 啤酒生产主要设备的选型及论证 ...................................... 41 4.1 主要设备设计选型及论证 ............................................ 41 4.1.1 麦芽暂贮箱 .................................................... 41 4.1.2 麦芽粉贮
箱 .................................................... 41 4.1.3 大米暂贮箱 .................................................... 42 4.1.4 大米粉贮箱 .................................................... 43 4.1.5 糖化过滤
槽 .................................................... 43 4.1.6 糖化锅 ........................................................ 44
4.1.7 糊化锅 ........................................................ 44 4.1.8 麦汁冷却
器 .................................................... 45 4.1.9 发酵罐 ........................................................ 46 4.2 煮沸锅 ............................................................ 46 4.2.1 圆柱筒体的厚度计
算 ............................................ 47 4.2.2 锅体下封头的选择与厚度计算 .................................... 48 4.2.3 锅体上封头的选择与计算 ........................................ 49 4.2.4 内加热器的计算 ................................................ 50 4.2.5 换热器的面积 .................................................. 54 4.2.6 换热器蒸汽进管的计算 .......................................... 54 4.2.7 麦汁排醪管径计
算 .............................................. 54 4.2.8 麦汁倒醪入口管径计算 .......................................... 55 4.2.9 锅重及支座选型 ................................................ 55 4.2.10 升气
管 ....................................................... 56 4.2.11 人孔 ......................................................... 56 4.2.12 视镜 ......................................................... 56第 5 章 啤酒工厂三废治
理 .................................................. 57 5.1 三废治理 .......................................................... 57 5.1.1 啤酒厂的废水情况 .............................................. 57 5.1.2 啤酒工厂减少废水污染的途径 .................................... 57 5.1.3 国内废水排放标准 .............................................. 58 5.2 副产物的利用 ...................................................... 58 5.2.1 麦糟的利
用 .................................................... 59 5.2.2 二氧化碳的回收 ................................................ 59总 结 ................................................................... 60参考文
献 ................................................................. 61附 录 ................................................................... 62致 谢 ................................................................... 64 第1章 绪 论1.1 啤酒工业概论 啤酒的主要原料是大麦，大麦是世界上种植最早的谷物之一，几乎世界上所有地区都可种植。啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经啤酒酵母发酵酿制而成的一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。 中国正在快步发展经济，成绩举世瞩目，啤酒随着经济发展，人民生活水平提高，逐步从城市走向农村，成为人民大众最喜爱的饮料之一。我国啤酒工业起步较晚，但发展迅速。目前，我国啤酒的年产量已位居世界首位。但从人均消费量来看，远远落后于发达国家水平。我国啤酒厂数量多，但设备参差不齐。最近几年啤酒产业正向着
规模化、效益化发展。不少的酒厂被大酒厂兼并。这一发展趋势符合世界啤酒发展趋势。随着啤酒生产现代化的迈进，我们将会喝到更新鲜、更淡爽的、更可口的啤酒。1.2 啤酒的分类及鉴定1.2.1 啤酒的分类1.根据原麦汁浓度分类 啤酒酒标上的度数与白酒酒标上的度数不同。它并非指酒精度，它的含义为原麦汁浓度，即啤酒发酵进罐时麦汁的浓度。主要的度数有 8°、10°、11°、12°、14°、16°、18°啤酒。日常生活中我们饮用的啤酒多为 11°、12°。2.根据啤酒色泽分类 淡色啤酒----色度在 5～14EBC 之间。淡色啤酒为啤酒产量中最大的一种。淡色啤酒又分为淡黄色啤酒、金黄色啤酒。淡黄色啤酒口味淡爽，酒花香味突出。金黄色啤酒口味清爽而醇和，酒花香味也突出。 浓色啤酒----色泽呈红综色或红褐色，色度在 14～40EBC 之间。浓色啤酒麦芽香味突出、口味醇厚、酒花苦味较清。 黑色啤酒----色泽呈深红褐色乃至黑褐色，产量较低。黑色啤酒麦芽香味突出、口味醇厚、泡沫细腻，苦味根据产品类型而有较大差异。3.根据杀菌方法分类 鲜啤酒----啤酒包装后，不经巴氏灭菌的啤酒。这种啤酒味道鲜美，但容易变质，保质期 7 天左右。 熟啤酒----经过巴氏灭菌的啤酒。可以存放较长时间，可用于外地销售，优级啤酒保质期 120 天左右。4.根据啤酒酵母性质分类 上面发酵啤酒----采用上面酵母。发酵过程中，酵母随 CO2 浮到发酵面上，发酵温度 15～20℃。啤酒香味突出。 下面发酵啤酒----采用下面酵母。发酵完毕，酵母凝聚沉淀到发酵容器底部，发酵温度 5～10℃.啤酒的香味柔和。世界上绝大部分国家采用下面发酵啤酒。我国的啤酒均为下面发酵啤酒，其中著名啤酒有青岛啤酒、珠江啤酒等。1.2.2 啤酒鉴别 酒体色泽：普通浅色啤酒应该是淡黄色或金黄色，黑啤酒为红棕色或淡褐色。 透明度：酒液应清亮透明，无悬浮物或沉淀物。 泡沫：啤酒注入无油腻的玻璃杯中时，泡沫应迅速升起，泡沫高度应占杯子的三分之一，当啤酒温度在 8～15℃时，5 分钟内泡沫不应消失；同时泡沫还应细腻，洁白，散落杯壁后仍然留有泡沫的痕迹（挂杯）。 香气：在酒杯上方，用鼻子轻轻吸气，应有明显的酒花香气，新鲜、无老化气味及生酒花气味；黑啤酒还应该有焦麦芽的香气。 品尝味道：入口纯正，没有酵母味或其它怪味杂味，口感清爽、协调、柔和、口味愉快而消失迅速，无明显的涩味，有二氧化碳的刺激，使人感到杀口。1.2.3 啤酒的保质期 瓶装、听装熟啤酒保质期不少于 120
天（优、一级），60 天（二级）。瓶装鲜啤酒保质期不少于 7 天。罐装、桶装鲜啤酒保质期不少于 3 天。1.3 中国啤酒产业的发展趋势1.行业结构的变化 集团化、规模化。企业数量继续下降，青岛、燕京、华润的下属企业会继续增加，生产能力和年产量还将持续增长。珠江啤酒集团、哈尔滨啤酒有限公司等二级集团也会迅速扩张。 以业为主，多元发展。大多数啤酒企业集团在把啤酒业做强的同时依靠自身优势进入其他行业进行多元化发展。如青岛啤酒进入茶饮行业、葡萄酒业，燕京啤酒进入生物制药业，蓝剑集团下属 20 多家进入其他产业等。 信息化。知识经济时代，企业对信息的利用效率可利用程度成为提高企业竞争力的主要方面，啤酒企业对加快企业信息化建设更加重视。一方面加快内部信息化建设，如青岛啤酒集团、珠江啤酒集团、燕京啤酒集团、哈尔滨啤酒投资数千万元上 ERP 系统，许多企业建立内部局域网等；另一方面加快外部信息沟通和利用。更多的企业成立信息中心，加强对外部商业情报的收集、分析、利用。 科技化。科技永远是第一生产力，加快科技进步是啤酒企业未来竞争的焦点之一。在纯生技术进一步提高的同时，啤酒企业会在啤酒保鲜度、延长保鲜期等方面不断创新。2.原料的发展 在 50～70 年代，中国啤酒已经独立种植啤酒大麦和生产酒花，在中国西北地区酒花发展为自给有余，每年还有 1～3000t 酒花出口。酒花的α-酸含量也较高，超过 7以上，它是苦型花，属中上水平，近几年在发展香花型酒花。制麦大麦是在 50 年代发展起来的，二棱冬大麦（早熟 3 号）曾为中国啤酒工业作出贡献，在“七五”期间引进种植新品大麦如匈-84、红日一号、冈二等高质量二棱制麦大麦也在 90 年代中期得到发展，大麦质量提高，育种研究遍及全国，而且逐步实现区域化。3.啤酒品种向多样化发展 我国啤酒产量的 90左右是 11～12°P 的浅色下面啤酒。多数啤酒厂已经重视啤酒品种的多样化。 （酒精饮料）将会逐步“淡化” 今后人们对啤酒作为“酒” ，而作为“饮料”将发展，也就是啤酒浓度、酒精含量将会逐步降低。 本世纪末，中国将有 2 亿人口进入老年，老年专用啤酒——低糖、低醇、保健型啤酒将有较大市场。 小麦啤酒、白啤酒、全麦芽啤酒、配合啤酒（和果汁等配合）也会发展。4.啤酒修饰技术 在发展低浓度啤酒时，啤酒修饰技术应得到大家的重视。从麦芽中提取香味物质的研究，在 8°P 啤酒上应用，明显增加了啤酒麦芽香和酒花香味。 低浓度
啤酒淡而不寡，增加柔和感，也必须依赖后修饰。从酵母中提取风味物质，改善啤酒的风味。1.4 课题研究内容及方法1.4.1 设计依据 本设计是根据齐齐哈尔大学生命科学与工程学院生物工程教研室布置的毕业设计大纲要求来进行设计的。1.4.2 设计范围 本设计为年产 10 万吨 11°的啤酒厂，重点设备煮沸锅，糖化工段为重点工段。该设计包括工艺方法及流程的选择论证，物料衡算，耗热量衡算，耗冷量衡算，设备选型及论证，车间的布置，设计并绘制图纸（糖化车间流程图、发酵车间流程图、糖化车间平面布置图、糖化车间立面布置图、重点设备装配图），三废处理等。1.4.3 指导思想 设计出来的啤酒厂要求投资小、技术高、运行稳定、管理方便、环境好。最重要的一点是生产成本低。根据查阅有关资料和实际考察。本设计在确定工艺方法、工艺流程和设备选型时，参考了明月岛啤酒厂和大连雪花啤酒厂的实际情况。在工艺方面，力求合理性和先进性；在设备方面，采用先进技术及机械化、自动化生产控制，提高劳动力生产率；在经济上，要做到合理利用资源，降低能耗，减少污染，保护环境，减少浪费。1.5 厂址的选择1.5.1 厂址的地点及条件 本设计的厂址选择在广州市南沙开发区。广州市南沙经济开发区位于广州市的东南部、伶仃洋的西岸。规划面积为 544 平方公里，期中陆地面积为 338 平方公里。她位于珠江三角洲的地理几何中心，方圆 100 公里范围内把整个珠江三角洲城市群都网络其中。南沙水路距香港 38 海里，距澳门 41 海里。周边有广州、珠海、深圳、香港、澳门等五大国际机场。南沙背靠着珠江三角洲 4000 万人口的广阔市场腹地。又通过穗、深、港、澳等大城市连着海内外市场，战略位置突出，具有很强的市场潜力和辐射力。 在这里建厂，原因有以下几个方面：第一：市场广阔。优越的地理位置、庞大的消费市场、辽阔的辐射区域，为投资者提供了广阔的市场前景。第二：劳动力资源丰富。1.5.2 自然条件1.气候 广州地处南亚热带，属南亚热带典型的季风海洋气候。由于背山面海，海洋性气候特别显著，具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、霜期短、水热同期等气候特征。年平均气温为 21.4～2.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容