年产50万吨啤酒工厂设计
一、课程设计的内容
1．我们组的设计任务是：年产30万吨啤酒厂的设计。
2．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。
3．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。
4．糖化车间设备的选型计算：包括设备的容量，数量，主要的外形尺寸。 5．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。
二、课程设计的要求与数据
1、生产规模：年产30万吨啤酒，全年生产300天。 2、发酵周期：锥形发酵罐低温发酵24天。 3、原料配比：麦芽75％，大米25％ 4、啤酒质量指标
理化要求按我国啤酒质量标准GB 4927－1991执行，卫生指标按GB －执行。
12°啤酒理化指标
外观 透明度：清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物 浊度，EBC≤
泡沫 形态：洁白细腻，持久挂杯 泡持性S≥180 色度 —
香气和口味 明显的酒花香气，口味纯正、爽口，酒体柔和，无异香、异味
酒精度％（m/m） ≥
原麦汁浓度％（m/m） 12± 总酸 mL/100mL ≤ 二氧化碳％（m/m） ≥ 双乙酰 mg/L ≤
三、课程设计应完成的工作
根据以上设计内容，书写设计说明书。
四、主要参考文献
[1] 金凤,安家彦.酿酒工艺与设备选用手册.北京:化学工业出版社, [2] 顾国贤.酿造酒工艺学.北京:中国轻工业出版社, [3] 程殿林.啤酒生产技术.北京:化学工业出版社,2005
[4] 俞俊堂, 唐孝宣.生物工艺学.上海: 华东理工大学出版社,
[5] 余龙江.发酵工程原理与技术应用.北京:化学工业出版社,2006 [6] 徐清华.生物工程设备.北京:科学出版社,2004
[7] 吴思方.发酵工厂工艺设计概论.北京:中国轻工业出版社, [8] 黎润钟.发酵工厂设备.北京:中国轻工业出版社,2006
[9] 梁世中.生物工程设备.北京:中国轻工业出版社,
[10] 陈洪章.生物过程工程与设备. 北京:化学工业出版社,2004
【糖化车间】
一、300 000 t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算
啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦汁、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。 1、 糖化车间工艺流程 流程示意图如图1所示：
水、蒸汽 ↙ ↘
麦芽、大米→粉碎→糊化→糖化→过滤→麦汁煮沸锅→
↓ 麦槽
酒花渣分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器→到发酵车间 ↓ ↓ ↓
酒花槽 热凝固物 冷凝固物
图1 啤酒厂糖化车间工艺流程示 2、 工艺技术指标及基本数据 根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、工艺指标及生产过据如表1所示。
表1啤酒生产基础数据 项 目 名 百分比（%） 项 目 名 百分比（%） 称 称 定 无水麦芽 麦 芽 75 75 原料配比 浸出率 大 米 25 额 无水大米 冷却损失 3 92 浸出率 发酵损失 1 啤酒损失指 原料利用过滤损失 1 率（对热麦 率 汁） 标 麦芽水分 6 装瓶损失 1 大米水分 13 总 损 失 6 根据表1的基础数据，首先进行100kg原料生产12°淡色啤酒的物料计算，然后进行1000L12°淡色啤酒的物料衡算，最后进行300000t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。
3、100kg原料（75%麦芽，25%大米）生产12°淡色啤酒的物料衡算 (1)热麦汁计算 根据表1可得到原料收得率分别为： 麦芽收率为：×(100-6)/100=% 大米收率为：×(100-13)/100=% 混合原料收得率为： （×%+×%）×%=%
由上述可得100kg混合料原料可制得的12°热麦汁量为： 71.79×100=(kg) 12查资料知12°麦汁在20℃时的相对密度为，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加倍，故热麦汁（100℃）体积为： ×=574(L)
（2）冷麦汁量为：574×= (L) （3）发酵液量为：×= (L) （4）过滤酒量为：×=(L) （5）成品啤酒量为：×=(L)
4、生产1000L12°淡色啤酒的物料衡算
根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产12°淡色成品啤酒，故可得以下结果：
（1）生产1000L12°淡色啤酒需耗混合原料量为： 1000×100=(kg) 540.2（2）麦芽耗用量为：×75%=(kg)
（3）大米耗用量为：（4）酒花耗用量：目前国内苦味较淡的啤酒普遍受欢迎特别是深受年轻人的喜爱。所以对浅色啤酒热麦汁中加入的酒花量为 % 即每1000
574升热麦汁添加2kg，故为：×1000×%=(kg)
540.2574（5）热麦汁量为：×1000=1063(L)
540.2556.8（6）冷麦汁量为：×1000=1031(L)
540.2（7）湿糖化糟量 设湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为： [×(100-75)]/(100-80)×=(kg) 湿大米糟量为：
[×(100-92)]/(100-80)×=(kg) 故湿糖化糟量为：+=(kg) （8）酒花糟量
设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为： /×=(kg)
5、生产500 000t/a 12°淡色啤酒糖化车间的物料衡算 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 150×6+150×4=1500(次)，由此可算出每次投料量及其他项目的物料衡算。
(1)查12°淡色啤酒密度为L，则每次糖化的啤酒量为： 500 000 000÷1500÷=329381L 每次糖化的原料量为: 1000×329381= 60968(kg)
(2)麦芽量：60968×75％=45726（kg） (3)大米量：60968-27436=33532（kg）
(4)热麦汁量：574/100×60968=349956（L） (5)冷麦汁量: 349956×(1-3%)=339458（L） (6)酒花用量:1000×329381=702(kg)
(7)湿糖化糟量:1000×329381=59025(kg) (8)湿酒花糟量：1000×329381=2015(kg)
(9)发酵液量：339458×(1-1%）=336063（L） (10)过滤酒量：336063×(1-1%)=332702（L）
(11)成品啤酒量：332702×（1-1%）=329376（L）
把前述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表2所示。 物料名称 单位 对100kg1000L12°糖化一次定300 000 t/a混合原料 淡色啤酒 额量（80kL 啤酒生产量 12°啤酒） 100 60968 混合原料 Kg ×107 Kg 75 45726 大麦 ×107 Kg 25 33532 大米 ×107 Kg 702 酒花 ×106 L 574 1063 349956 热麦汁 ×108 L 1031 339458 冷麦汁 ×108 59025 湿糖化糟 Kg ×107 2015 湿酒花糟 Kg ×106 L 1020 336063 发酵液 ×108 L 1010 332702 过滤酒 ×108 1000 329376 成品啤酒 L ×108 备注：12度淡色啤酒的密度为m3，实际年产啤酒488142t。
二、300 000 t/a啤酒厂糖化车间的热量衡算
二次煮出糖化法是啤酒生产常用的糖化工艺，下面就以此工艺为基准进行糖化车间的热量衡算，工艺流程示意图如图2所示。 自来水18℃ 麦芽粉 大米粉 料水比（45726kg） （33532kg） 1： 料水比1： 热水50℃ ℃ 麦芽60min（45726kg）20 min