Thiết kế nhà máy bia 25 triệu lít năm

§å ¸n tèt nghiƯp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ThiÕt kÕ nhµ m¸y Bia CỘNG HỒ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – T Tự – T Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên : Phan Thị Ngọc Hồi Khố : 47 Viện Cơng Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm Ngành : Công Nghệ Các Sản Phẩm Lên men Đầu đề thiết kế: “Thiết kế nhà máy Bia suất 25 triệu lít/năm” Các số liệu ban đầu: 70% Malt 30% Nguyên liệu thay gạo Sản phẩm: 40% Bia ; 60% Bia chai Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Phần 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật chọn địa điểm xây dựng nhà máy Phần 2: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ Phần 3: Tính cân sản phẩm Phần 4: Lập kế hoạch sản xuất Phần 5: Tính chọn thiết bị Phần 6: Tính xây dựng Phần 7: Tính – nước – lạnh - điện Phần 8: Vệ sinh an tồn lao động Phần 9: Mơi trường phương pháp xử lý Phần 10: Tính kinh tế Phan ThÞ Ngọc Hồi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia Cỏc bn v thị: Sơ đồ dây chuyền sản xuất Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng nấu Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng lên men Mặt phân xưởng hồn thiện Tổng bình đồ nhà máy Cán hướng dẫn: GS TS: Nguyễn Thị Hiền Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày…tháng… năm CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (ký, ghi rõ họ tên) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành Ngày …… Tháng …… năm 2006 (Ký, ghi rõ họ tên) Phan Thị Ngọc Hồi Phan ThÞ Ngäc Håi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia LI CM N! Em xin chõn thnh cảm ơn thầy cô môn Lên men tất thầy cô ban lãnh đạo viện Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm Trường đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu trang bị kiến thức suốt thời gian năm học trường Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hướng dẫn tận tình GS.TS Nguyễn Thị Hiền – Bộ mơn lên men, KTS Ths Lê Tiểu Thanh – Bộ môn Xây dựng công nghiệp, Thầy Phan Thế Vinh – Khoa Kinh tế quản lý, trường đại học Bách Khoa HN giúp em hoàn thành đồ án Đề tài em là: “Thiết kế nhà máy Bia suất 25 triệu lít/năm” Đây đồ án có khối lượng tương đối lớn thời gian tìm hiểu cịn hạn chế, với trình độ hiểu biết có hạn nên chắn đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2007 Sinh viên thiết kế Phan Thị Ngọc Hồi Phan ThÞ Ngäc Håi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia LI M U Theo nh ngha ca người Pháp : "Bia loại đồ uống thu từ trình lên men dịch chất chiết từ hạt ngũ cốc nảy mầm, có bổ sung thêm hoa houblon" Đây định nghĩa mở rộng đáp ứng nhu cầu nước có điều kiện khí hậu khơng thuận lợi cho q trình trồng trọt sản xuất malt đại mạch – nguyên liệu để sản xuất Bia - nước vùng nhiệt đới Cho đến ngày Bia trở thành loại đồ uống thiếu sống người đại Bia loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có độ cồn thấp với hương thơm đặc trưng malt, houblon sản phẩm tạo trình lên men Một lít Bia cung cấp 400 - 450 kcal(30% gluxit, 65% rượu 5% protein nhiều loại vitamin như: vitamin B1, B2, vitamin PP axit amin, khống chất khác), ngồi Bia cịn có chứa CO2 bão hồ có tác dụng giảm nhanh khát, kích thích lưu thơng máu tiêu hố, chất hoa houblon có tác dụng an thần giúp cho người ta dễ ngủ nên Bia xếp vào loại đồ uống sảng khoái Lịch sử đời ngành sản xuất Bia cách khoảng 700 năm trước công nguyên Người dân Babilon biết sản xuất Bia từ đại mạch Trải qua hàng ngàn năm sản xuất uống Bia cha ông ta nhân tố làm nên điều kỳ diệu mà chuyển từ nguyên liệu đại mạch thành sản phẩm Bia Đến năm 1857 nhà bác học Luis Pasteur khám phá điều bí mật Sau thời gian nghiên cứu ông cộng khẳng định rằng: “Nấm men sinh vật sống mang hoạt động sống chúng làm nên trình lên men Bia” thời Pasteur chưa làm sáng tỏ thực chất trình lên men Đến cuối kỉ XIX nhà bác học Đức, Nga chứng minh “nấm men tạo enzim enzim tồn trường hợp khơng có tế bào nấm men, có khả chuyển hố từ đường thành rượu CO2” Đây hai thành phần quan trọng Bia Như họ chứng minh rằng: sản xuất Bia trình vi sinh hố vi sinh vật khiết chủng nấm men có ý nghĩa định Qua hàng ngàn năm sản xuất sử dụng loại đồ uống này, người đạt thành tựu đáng kể lĩnh vực khoa học định cho Phan ThÞ Ngäc Håi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia suất, chất lượng hiệu kinh tế ngành sản xuất Bia có bề dày lịch sử Công nghệ sản xuất Bia du nhập vào Việt Nam sử dụng phổ biến muộn so với nước giới Mặc dù sản lượng chất lượng không ngừng nâng lên năm gần Năm 1990 100 triệu lít/năm, năm 1997 670 triệu lít/năm, năm 2000 727,3 triệu lít/năm, đến khoảng 800 triệu lít/năm, bình quân đầu người khoảng 10 lít/người/năm, thấp so với nước phát triển giới Đức, Mỹ, Anh, Bỉ, Tiệp Khắc….( khoảng 130-200 lít/người/năm) Ngồi Bia ngành cơng nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho kinh tế quốc dân ngành sản xuất có lợi nhuận cao, khả thu hồi vốn nhanh nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia Ngoài Việt Nam nước có nơng nghiệp đà phát triển nên việc tìm nguyên liệu thay để giảm giá thành sản phẩm mà giữ chất lượng việc khó nằm tầm tay Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề lợi ích việc phát triển công nghệ sản xuất Bia nên việc xây dựng thêm nhà máy Bia với cấu tổ chức chặt chẽ thiết bị, công nghệ cung cấp cho người tiêu dùng loại Bia có chất lượng cao giá thành phù hợp điều vô cần thiết Xét tình hình phát triển đất nước ta nay, việc xây dựng nhà máy sản xuất Bia với suất trung bình 25 triệu lít/năm thuận lợi phù hợp cho việc sản xuất, lắp đặt vận hành thiết bị dây chuyền sản xuất đặc biệt khả mở rộng sản xuất tương lai Do đó, đồ án tốt nghiệp em chọn đề tài: “Thiết kế nhà máy Bia suất 25 triệu lít/năm” Bản đề tài em gồm hai phần chính: * Nội dung thực gồm có: Phần : Lập luận kinh tế kỹ thuật chọn địa điểm xây dựng nhà máy Phần : Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ Phần : Tính cân sản phẩm Phần : Lập kế hoạch sản xuất Phần : Tính chọn thiết bị Phan ThÞ Ngäc Hồi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia Phn : Tớnh hi - nước - lạnh - điện Phần : Vệ sinh an tồn lao động Phần : Mơi trường phương pháp xử lý Phần : Tính xây dựng Phần 10: Tính kinh tế Phần 11: Kết luận * Các vẽ: Sơ đồ dây chuyền sản xuất Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng nấu Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng lên men Tổng bình nh mỏy Phan Thị Ngọc Hồi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia Phần LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT VÀ CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 1.1 KHÁI QUÁT VỀ THỊ TRƯỜNG BIA THẾ GIỚI VÀ KHU VỰC (Theo số liệu thống kê tổng công ty Bia- Rượu-Nước giải khát Hà Nội) Cùng với tăng trưởng kinh tế nước phát triển, thị trường tiêu thụ Bia phát triển mạnh mẽ, đặc biệt Châu Á Tuy nhiên, dẫn đầu thị trường Bia nước phát triển, đặc biệt quốc gia Bắc Âu, có truyền thống Bia Bảng 1.1: Mười quốc gia tiêu thụ bình quân cao TT Quốc gia Mức tiêu thụ bình qn Lít/người/năm 01 Séc 154 02 Đức 144 03 Ailen 134 04 Australia 120 05 Bỉ 114 06 New Zealand 111 07 Áo 108 08 Đan Mạch 107 09 Hungary 107 10 Anh 104 Châu Âu khu vực có truyền thống sản xuất tiêu thụ Bia, có tới 8/10 quốc gia tiêu thụ bình quân đầu người cao thuộc Châu Âu Bởi vậy, thật dễ hiểu Châu Âu ln giữ vị trí dẫn đầu cấu thị trường Bia giới, chiếm 35,3% thị trng Phan Thị Ngọc Hồi K47 Lên men Đồ ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ nhµ m¸y Bia Với lợi khu vực phát triển, đồng thời tập trung dân số đông giới, Châu Á - Trung Đơng đứng vị trí số với tỷ lệ 26,5% Tiếp theo khu vực Bắc Mĩ, Nam Mỹ Cơ cấu sản lượng Bia giới nm 2000 Châu Âu Châu - Trung Đông Bắc Mỹ Nam Mỹ Châu Phi Châu Đại D ơng Do mức chênh lệch mặt giá khu vực khác giới, tác động thương hiệu hệ thống phân phối tới giá cả, nên khó đánh giá cấu thị phần Bia giới theo thước đo gía trị Bởi vậy, để hình dung quy mơ thị trường Bia giới, ta dựa vào số sản lượng Hiện nay, tổng sản lượng ngành công nghiệp Bia giới ước đạt 140 tỉ lít/năm Bảng 1.2: Mười thị trường Bia lớn giới TT Quốc gia Sản lượng ( tỷ lít/năm) Thị phần 10 Trung Quốc Hoa Kỳ Đức Brazil Nhật Nga Anh Mexico Tây Ban Nha Ba Lan Việt Nam 23,5 23,4 10,2 08,4 07,2 06,2 05,7 05,1 03,0 02,5 1,29 16,9% 16,5% 07,3% 06,1% 05,2% 04,5% 04,1% 03,7% 02,2% 01,8% Phan Thị Ngọc Hồi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy Bia Qua thng kờ trờn ta thấy quy mơ dân số thói quen tiêu dùng yếu tố định lớn tới mức tiêu thụ Bia quốc gia Các nước có thu nhập hàng đầu giới Thuỵ Điển, Pháp, Thuỵ Sỹ, Phần Lan, Canada khu vực nước hồi giáo Trung Đơng giàu có khơng có mặt danh sách Những khu vực có mức tiêu dùng cao Trung Âu, Đông á, Bắc – Trung Mỹ Việt Nam nước có văn hố tiêu dùng Bia nhiều, năm tới, kinh tế đạt tới mặt phát triển định tạo nên bùng nổ nhu cầu Bia lần thứ (lần thứ 1995/1996) Bảng 1.3 : Thị trường Bia ASEAN TT Quốc gia Dân số (Triệu người) Sản lượng Bia (Triệu lít) Tiêu dùng bình qn (lít/người/năm) Philippines 80,80 1.804 22,33 Thái Lan 63,22 1.712 27,08 Việt Nam 80,78 1.292 15,99 Malaysia 24,64 180 7,31 Singapore 4,24 115 27,12 Indonesia 219,17 < 100 Campuchia 12,42 < 50 Myanmar 49,49 < 50 Lào 5,55 < 50 10 Brunei 0,404 < 50 11 Đông Timor 0,808 < 50 (Theo số liệu thống kê Tổng công ty Bia- Rượu-Nước giải khát Hà Nội) Phan Thị Ngọc Hồi K47 Lên men Đồ án tốt nghiệp 1.2 Thiết kế nhà máy Bia TèNH HèNH SN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TẠI VIỆT NAM Bia thực dân Pháp đưa vào nước ta nhằm mục đích phục vụ cho quyền thuộc địa chúng, với việc xây dựng hai nhà máy Bia Hà Nội Sài Gịn Như tính lịch sử ngành Bia Việt Nam 100 năm Hiện nhu cầu thị trường, thời gian ngắn, ngành sản xuất Bia có bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư mở rộng nhà máy Bia có từ trước xây dựng nhà máy Bia thuộc Trung ương địa phương quản lý, nhà máy liên doanh với hãng nước Heineken, Carlsberg, Posters Công nghiệp Bia phát triển kéo theo hàng năm nộp vào ngân sách nhà nước lượng đáng kể Thực trạng ngành Bia Việt Nam: ( Theo số liệu Tổng công ty Bia- Rượu—Nước giải khát) Trong năm gần đây, tác động yếu tố tốc độ tăng GDP, đời sống thu nhập nâng cao, tăng dân số, thị hố Du lịch, tốc độ đầu tư, xếp tổ chức sản xuất ngành cơng nghiệp Bia Việt Nam có tốc độ tăng trưởng cao, bình quân 8-12% năm Năm 2005, sản lượng Bia đạt 1.490 triệu lít, tăng 8,8% so với thực năm 2004 Tiêu thụ bình quân đầu người đạt khoảng 17 lít/người/năm, tăng gấp đơi năm 1997 (8,5 lít/người/năm) Số lượng sở sản xuất: Theo thống kê năm 2003 có 392 sở sản xuất Bia Có 24 tỉnh, thành phố có sản lượng Bia > 20 triệu lít Trong đó, Sabeco có lực sản xuất 200 triệu lít/năm; Habeco cơng ty liên doanh nhà máy Bia Việt Nam 100 triệu lít/năm 15 nhà máy Bia có cơng suất lớn 15 triệu lít, 19 nhà máy đạt sản lượng sản xuất thực tế 20 triệu lít, khoảng 268 sở có lực sản xuất triệu lít/năm, chủ yếu Bia hơi, thiết bị nước, sở sản xuất thủ công lạc hậu, chất lượng Đến 2010, xu hướng giảm dần sơ sản xuất nhỏ, hiệu nêu Về lực sản xuất: Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn phát huy hết công suất, phải gia công với nhà máy Bia địa phương sản xuất sản phẩm Bia Sài Gòn Bia Hà Nội để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng Hiện nay, hai tổng công ty tiếp tục chuẩn bị đầu tư xây dựng nhà máy với công nghệ tiên tiến, thiết bị đại với hình thức đầu tư đa dạng, góp vốn cổ phần để huy động nguồn vốn thành phần kinh tế Phan ThÞ Ngäc Håi K47 Lªn men