1、年产10万吨啤酒厂设计论文摘 要本次主要是简要的介绍年产10万吨10度淡色啤酒厂的工厂设计。它主要包括啤酒发展，啤酒原料，啤酒厂建设的目的，啤酒厂的规划，啤酒工艺计算，啤酒厂的发展状况，啤酒厂资金的估算等方面的内容。本次设计一共画三张图：全厂平面布置图、工艺流程图、车间工艺布置图。本文设计的工厂采用3班倒的工作制，每天工作24小时，出去设备清洗和升温时间4小时，实际生产时间按20小时计，本设计设计了一个年产量10万吨啤酒厂主要车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备等等。关键词：啤酒厂；工厂设计；工艺流程摘要-1-第一章 厂址的选择根据我国的具体情况，食品工厂一般建在距原产地附近大
2、中城市的郊区。由于啤酒属于消费性强的休闲饮品，为了有利于销售，所以选择建于市区比较合适。这样不但可以获得足够的原料，而且利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。11 厂址选择的原则1（1） 厂址的位置要符合城市规划（供气、供电、给排水、交通运输等）和工厂对环境的要求。（2） 厂址地区要接近原料基地和产品销售市场，还要接近水源和能源。（3） 具有良好的交通运输条件。（4） 场地有效利用系数高，并有远景规划的最终总体布局。（5） 有一定的施工条件和投产后的协作条件。（6） 厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生。12自然条件及能源 根据食品工厂厂址选择的要求，将啤酒厂建于哈尔滨市郊区内。厂址地势平
3、坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，减少处理费用。接近排水系统，有利废水排放。供电系统也配备良好，可以满足生产需要。附近有居民区和学校，方便销售。13政治经济和交通该地区在城市规划区内，经规划部门批准，符合规划布局。并且接近销售渠道，有良好的经济开发前景。附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入厂和啤酒出厂顺利进行。第二章 总平面设计21 总品面设计原则（1）符合生产工艺要求。（2）布置紧凑合理，节约用地，同时为长期发展留有余地。（3）必须满足食品工厂卫生要求和食品卫生要求。（4）优
4、化建筑物间距，按有关规划进行设计。（5）适合运输要求。22 总平面设计（1）厂区主要建筑物：办公楼、原料库、生产车间、冷库、配电室、锅炉房等。（2）全建筑物朝向有利于通风采光。（3）配电室靠近生产车间，减少能源消耗 ，锅炉房位于下风向。（4）在厂房四周种植草坪，保证绿化。（5）通盘考虑全厂布置，力求经济合理，充分考虑扩大生产。（6）方便生产，符合生产程序。23 平面设计图（附图一）第三章 产品方案31 生产规模及建设时间啤酒厂年产量为1.0105 t厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。本项目从立项到施工达产验收，共
5、需2年。32 主要原料规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686的优质麦芽。33 生产品种及数量表1 生产品种为10淡色啤酒产品名称年产量班产量时间瓶装啤酒100000t343112月（300天计）34 产品质量及标准GB191 包装储运图示标志GB2758 发酵酒卫生标准GB4544 啤酒瓶GB4789.14789.28 食品卫生检验方法 微生物学部分GB4928 啤酒实验方法GB5739 啤酒塑料周转箱GB6543 瓦楞纸箱GB10344 饮料酒标签标准GB4927-91 啤酒质量标准第四章 工艺流程41 工艺流程图2（附图二）啤酒：大麦原料粗选精选浸麦发芽干燥除根成品麦芽原料（大米）
6、粉碎糊化过滤煮沸酒花分离沉渣冷却前发酵 原料（麦芽）粉碎糖化 CO2后发酵（贮酒）过冷却过滤滤过酒暂贮装酒压盖杀菌贴标成品啤酒白酒：原料配料拌合粉碎 配料拌合、润料 母糟 开窖分层起窖红糟加糠拌合出甑冷却生糠 面糟 上甑 酒头存贮 蒸馏合格酒入库勾兑包装 酒尾回蒸窖池管理 出甑打量水 封窖 踩窖 收摊场 下曲42 工艺要点421 粉碎粉碎使原料表面积增加，与水接触面积增加，糖化时间减少，收得率增加。麦芽可粉碎成麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉五个组分。要求麦芽皮壳破而不碎，胚乳部分尽可能细一些。422 糖化制备麦芽汁的主要过程是糖化。将粉碎后的麦芽在底部搅拌的糖化锅中与45的水混合，利用麦芽自身的
7、酶，使麦芽和辅料中的淀粉和蛋白质等的不溶性高分子物质水解成为可溶性低分子物质，如糊精、糖类、胨、肽、氨基酸等，这就是糖化过程。本项目采用的糖化方法是国内常用的糖化方法二次煮出糖化法。该方法简单来说，首先将辅料与部分麦芽在糊化锅中与45温水混合，保温20min，然后用10min时间升温到70，再保温20min，其后再用15min时间升温煮沸，让其沸腾4-min，称第一次煮沸，得到糊化醪。与此同时 ，麦芽和水在糖化锅内混合，4555保温3090min，使麦芽所含蛋白质分解，称为蛋白质休止。将煮沸纸糊化醪泵入糖化锅中，使混合醪温达到6568，保温搅拌进行糖化。待糖化醪无碘色反应后，从糖化锅中取出部分
8、醪也进入糊化锅进行第二次煮沸，而后再次泵入糖化锅混合，使糖化锅中醪液升温至7578（液化温度），静置10min即可送去过滤。423 过滤糖化工序结束后，意味着麦芽汁已经形成。采用过滤方法尽快将麦汁和麦糟分离。过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有重要的影响。麦汁过滤分为过滤和洗糟两个操作过程。过滤的目的是获得清凉的麦汁和较高的麦汁收得率。要求麦汁过滤速度正常，过滤应在规定时间内完成，麦汁低吸氧，具有正常的色、香、味。424 煮沸煮沸在煮沸锅中进行。使多余的水分蒸发，使麦芽汁浓缩到规定浓度；使麦汁中可凝固蛋白质凝固析出，以提高啤酒的非生物稳定性；破坏全部的酶活性，麦汁进行灭菌，以获得定型的麦汁。煮沸要
9、求适当的煮沸温度，分批添加酒花，在预定煮沸时间内，使麦汁达到规定浓度，保持有明显酒花香味和柔和的苦味，以保证成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。煮沸时间7090min，麦汁的煮沸强度应达到8%10%，凝固性氮应达到1.520mg/L。425 冷却麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，使温度适合酵母发酵的需要。要求冷却时间短，麦汁无细菌，并且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可减少人力。426 发酵本工艺采用“前锥后卧”发酵方式3。先在锥形发酵罐中进行啤酒发酵和双乙酰还原，然后送入卧式储酒罐中进行后发酵。在主发酵结束，外观发酵达60%左右，酒温降至56时，现回收酵母，在将嫩啤酒送入储酒罐内。此时双乙酰还原
10、需在贮酒罐内继续进行，贮酒罐兼有后发酵、成熟和贮酒三重作用。倒罐之后，进行后发酵和双乙酰还原，气压缓慢上升至0.08Mpa左右，待双乙酰下降达到要求后，急剧降温至01，进行贮酒。贮酒时间714d。第五章 定员设计本公司的行政管理和技术管理及车间的设置，依据本公司董事会讨论通过决定而设定的。51 工作制度（1）全年生产天数300d。（2）生产车间及辅助车间按三班成产，每班工作8h。（3）劳动出勤率按95%配置预备人员。52 劳动定员公司定员783人。其中专业人员80人，占职工的10.2%，生产及销售第一线人员703人，占职工的89.8%。第六章 主要车间工艺布置61 车间布置原则生产车间工艺布置
11、很重要，不仅对生产产品有很大关系，而且影响到工厂整体。在进行车间布置时，应遵循以下原则：（1） 生产车间是工厂的中心，其他部门均围绕其展开，它们应是一个协调统一的整体。因此，必须考虑与其他部门的相互关系，以及工厂的发展前景，满足总体设计要求。（2） 在工艺流程确定后，其设备的布置要尽量按工艺流水线安排，使占地面积最少，操作最方便。（3） 保证车间卫生，同时注意车间的采光、通风、降温等设施。62 车间布置（1）生产工序的安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。（2）按生产流水线安排设备，防止交叉，浪费资源。63 车间设计图（附图三）第七章 物料衡算100000t/a啤酒厂
12、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（麦芽、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化糟和酒花糟）等。71 工艺技术指标及基础数据根据表7-1的基础数据，首先进行100kg原料生产10淡色啤酒的物料计算，然后进行100L10淡色啤酒的物料衡算，最后进行100000t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计算4。表7-1 啤酒生产基础数据项目名称百分比/%定额原料利用率98麦芽水分6大米水分12无水麦芽浸出率78无水大米浸出率90原料配比麦芽70大米30啤酒损失率（对麦汁）冷却损失7发酵损失2过滤损失1瓶装损失2总损失1272 100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产10
13、淡色啤酒的物料衡算（1）热麦计算 根据表7-1可得到原料收率分别为： 麦芽收率为：78%（1006）73.32 大米收率为：901001279.2 混合原料收得率为：（0.7073.320.3079.29873.58 由上述可得100kg混合料原料可制得的10热麦汁量为：（73.58%10010735.8kg又知10麦汁在10时的相对密度为1.084，而100热麦汁比20时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100）体积为：735.8（1.0841000）10001.04705.93（L）（2）冷麦汁量为：705.9310.07656.52L（3）发酵液量为：656.5210.02643.39
14、L（4）过滤酒量为：643.3910.01636.95L（5）成品啤酒量为：636.9510.02624.22L73 生产100L10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10淡色成品啤酒624.22L，故可得一下结果：（1）生产100L10淡色啤酒需耗混合原料量为：100624.2210016.02kg（2）麦芽耗用量为：16.0270%11.21kg（3）大米耗用量为：16.0211.214.81kg（4）酒花耗用量：对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2，故为： 100624.22735.80.20.24kg（5）热麦汁量为：16.02100705.93113.
15、09L（6）冷麦汁量为：16.02100656.52105.18L（7）湿糖化糟量 设热电厂出的湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为： 10.061007810080 11.2111.59kg 而湿大米糟量为： 10.121009010080 4.812.12kg 故湿糖化糟量为：11.592.1213.71kg（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：1004010080 0.240.72kg74 100000t/a10淡色啤酒酿造车间物料衡算表设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化4次，淡季150天，旺季150天，则每年总糖化次数为180
16、0次。由此可计算出每次投料量及其他项目的物料平衡。把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7-2所示。糖化一次定额：成品啤酒：100000吨1800次55.556吨/次 55555.556kg1.012kg/L54896.794L过滤酒：102.04K54896.794L100L56016.689L发酵液：103.07L54896.794L100L56582.126L湿酒花糟：0.72kg54896.794L100L395.257kg湿糖化糟：11.59kg54896.794L100L6362.538kg冷麦汁：105.18L54896.794L100L57738
17、.889L热麦汁：113.09L54896.794L100L62082.784L酒花：0.24kg54896.794L100L131.752kg大米：4.81kg54896.794L100L2640.536kg小麦：11.21kg54896.794L100L6153.931kg混合原料：16.02kg54896.794L100L8794.464kg旺季一天生产：54896.794L8439174.352L淡季一天生产：54896.794L4219587.176L年生产量：54896.794L180098814229.2L其他的年产量的计算都乘以1800可得到表7-2表7-2 啤酒厂酿造车间物料
18、衡算表物料名称单位对100kg混合原料100L10淡色啤酒糖化一次定额量100000t/a啤酒生产混合原料kg10016.028794.4641.583107大麦kg7011.216153.9311.108107小米kg304.812640.5360.475107酒花kg1.500.24131.7522.372105热麦汁L705.93113.0962082.78411.175107冷麦汁L656.52105.1857738.88910.393107湿糖化糟kg72.3511.596362.5381.145107湿酒花糟kg4.500.72395.2577.115105发酵液L643.3910
19、3.0756582.12610.185107过滤酒L636.95102.0456016.68910.083107成品啤酒L624.22100.0054896.7949.881107备注：10淡色啤酒的密度为1012kg/m第八章 效益和成本计算81 建设年限、达产能力本研究项目开发建设期确定为二年，第一年投产到设计生产能力的80%，第二年以后各年全部达产100%。82 设备投资估算全厂设备费用约为5700万元83 总投资概算8.3.1 设备费用设备费用为5700万元8.3.2 设备安装费57008456万元8.3.3 土地费用厂区面积为29883，每平方米为800元则土建费用为：2988380
20、02391万元8.3.4 其它费用 其它费用为300万元8.3.5 流动资金流动资金为500万元8.3.6 项目总投资项目总投资为570045623913005009347万元84 成本估算原材料、燃料、动力消耗定额根据工艺提供数据，价格由厂方提供和市场调查确定。8.4.1 原辅料价格表表8-1 原辅料价格表5原料名称每天需求量/kg价格元/kg成本/元.d大 麦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复合酶51680盐 酸1.650.50.83石 膏8.
21、750.21.75淀粉酶625150 每天所需的原料费109281元则每年所需的原料费共3278万元8.4.2 公共设施消耗量 水耗量 每生产1t大麦消耗16.5元的水，则每年用水成本为 16.510000010000165/万元 电耗量 每生产1t大麦消耗100元的电，则每年用电成本为 100100000100001000/万元8.4.3 工人费用 人员定额：操作工人703名，专业技术员80人 工人工资：10007031210000843.6万元/a 技术员工资：1300801210000124.8万元/a 奖金：（843.6124.8）14135.58万元/a8.4.4 折旧费 设备折旧：
22、60001512475万元/a 建筑折旧：2391153075.72万元/a 总折旧费：47575.72550.72万元/a8.4.5 维修费6000402400万元/a8.4.6 其它费用 57002391191537.29万元/a8.4.7 生产成本生产成本37281651000843.6124.8135.58550.724001537.2910484.67万元/a8.4.8 销售总额啤酒的出厂价为2元/瓶，则 年销售总额21593709671000031874.19万元/a8.4.9 销售税金销售税金销售总额9.2231874.199.222938.80万元/a8.4.10 利润总额利税
23、总额年销售总额年生产成本销售税金及税加 31874.1910484.672938.80 18450.72万元/a8.4.11 所得税 所得税利润总额3318450.72336088.74万元/a8.4.12 税后利润利润总额所得税18450.726088.7412361万元/a85 投资回收期 T=项目总投资/税后年利润建设期93471236122.75a参考文献：1 王福如.食品工程设计M.中国轻工业出版社.2001,112-132。2 桂祖发.当代食品生产技术丛书酒类制造M.化学化工出版社.2001，74-77。3 徐岩.发酵食品微生物学M.中国轻工业出版社.2001,256-259。4 周国藩.设备安装工程施工概算编制通用设备M.黑龙江科技出版社.1997,143-148。5 2002年全国啤酒工业形势及啤酒大麦现状分析.中国酿酒工业协会啤酒分会.2003,4-13。分工情况：1 前言、建设规模及产品方案、排版：许华2 物料衡算：林淑冰3 厂址选择、总平面布置，总平面设计图：陈楷4 主要生产车间设计、生产车间设备布置图：周晓璇5 工艺流程设计：丁鸿楷6 其它：由所有组员共同协作完成。附图二附图三
