Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất bia công suất 6 triệu/lít/năm

Mùi và vị của bia phụ thuộc vàocác yếu tố sau: Chất lợng của nguyên liệu sử dụng nh malt, nớc, hoa houblon và nấm men, phụ thuộc vào chế độ lên men, thời gian tàng trữ, hàm lợng rợu,mức

Mở đầu

Bia là một loại nớc uống mát bổ, có độ cồn thấp, có bọt mịn xốp, có

h-ơng vị đặc trng Hh-ơng vị và màu sắc cảm quan của bia là do các hợp chấtchiết từ malt đại mạch, hoa houplon, cồn, CO2 và các sản phẩm lên men kháctạo nên Đặc biệt, CO2 bão hoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh hơn cơnkhát của ngời uống

Ngày nay bia là một trong những loại nớc giải khát phổ biến nhất trênkhắp thế giới và sản lợng của nó không ngừng tăng lên gắn liền với tên tuổicủa những hãng bia lớn nh Heineken (Hà Lan), Heninger (Đức), Carlberg ( Đan Mạch), Foster (úc), Tiger (xingapore),… với tổng sản l với tổng sản lợng hàng tỉ lítbia mỗi năm, đã tạo công ăn việc làm cho nhiều lao động và thu về những lợinhuận khổng lồ

Nớc ta là một nớc nằm trong xứ nóng, vì vậy nhu cầu về nớc giải khátchiếm một vị trí khá quan trọng nhất là trong những ngày hè oi bức nếukhông cung cấp đủ nớc giải khát cho nhân dân thì ta không tạo điều kiện đểnâng cao năng suất lao động Do vậy Đảng và chính phủ đã quan tâm rấtnhiều đến sự phát triển của ngành nớc uống Cho đến nay, ngoài các nhà máybia lớn nh nhà máy bia Hà Nội, nhà máy bia Sài Gòn, với tổng công suất hàngtrăm triệu lít/ năm, đã xuất hiện rất nhiều nhà máy và các xởng sản xuất bia ởhầu khắp các tỉnh và thành phố trong cả nớc Các nhà máy này cùng với cáccơ sở sản xuất bia đã tạo ra việc làm cho nhiều lao động và phần nào đáp ứngnhu cầu thị hiếu của nhân dân Tuy nhiên, với mức dân số khoảng 80 triệu ng-

ời, nhu cầu tìm kiếm công ăn việc làm và nhu cầu giải trí, giải khát của ngờidân không ngừng tăng lên, đặc biệt với nguồn lợi nhuận to lớn mà ngành côngnghiệp bia có thể mang lại Hứa hẹn trong thời gian tới sẽ có nhiều các nhàmáy bia đợc xây dựng, góp phần giải quyết công ăn việc làm cho nhiều lao

động, đáp ứng nhu cầu nớc giải khát cho nhân dân, và ngành sản xuất bia củanớc ta sẽ tiến nhanh và đuổi kịp các nớc tiên tiến trên thế giới

Phần I: tổng quan về bia

I Thành phần và tính chất của bia.

I.1 Thành phần của bia.

Bia có thành phần hoá học rất phức tạp Thành phần của bia phụ thuộcvào thành phần nguyên liệu, những đặc tính của quá trình công nghệ và tuỳthuộc vào từng loại bia

Thông thờng thành phần chính của bia bao gồm:

I.2 Tính chất của bia thành phẩm.

Để đánh giá chất lợng của bia thờng dựa vào các chỉ tiêu sau đây:

 Mùi và vị của bia:

Chỉ số quan trọng để đánh giá chất lợng của bia là mùi và vị Bia phải cómùi và vị đặc trng cho từng loại Bia có mùi thơm của đại mạch, vị đắng dễchịu của hoa houblon và vị lạnh tê của CO2 bão hoà, có vị đắng dịu, ngon,

đậm hoà tan trong bia; bia không đợc có mùi chua, mốc Mùi và vị của biaphải đầy đủ, tinh khiết, không đợc có mùi lạ Mùi và vị của bia phụ thuộc vàocác yếu tố sau: Chất lợng của nguyên liệu sử dụng nh malt, nớc, hoa houblon

và nấm men, phụ thuộc vào chế độ lên men, thời gian tàng trữ, hàm lợng rợu,mức độ bão hoà CO2 trong bia,… với tổng sản l

 Màu sắc và độ trong suốt của bia:

Màu sắc của bia phụ thuộc vào màu và chất lợng của malt, thành phầncủa nớc và quá trình kỹ thuật trong phân xởng nấu Màu sắc của bia phụ thuộcvào từng loại bia, đối với bia vàng thì màu vàng rơm, sáng óng ánh và trongsuốt Bia đạt đợc tiêu chuẩn trong suốt nếu nhìn thấy sự lấp lánh sáng qua cốcthuỷ tinh

 Độ bền của bọt

Bia khác với những loại nớc uống khác là khả năng tạo bọt và giữ bọt

đ-ợc lâu Bọt gồm những phần tử CO2 liên kết với nhau trên bề mặt của bia Độbền của bọt là khái niệm đợc thể hiện bằng đơn vị thời gian kể từ thời điểmxuất hiện bọt cho đến lúc bọt tan hoàn toàn

Bọt tốt hay không phụ thuộc vào sự bão hoà CO2 trong bia, tuy nhiên

nó còn phụ thuộc vào lợng các chất tạo bọt đó là Abumoza, pepton, các chất

đắng của hoa houblon Bia có khả năng tạo bọt tốt và giữ bọt lâu nếu khi ta rótbia vào cốc ở nhiệt độ 6-80C trên bề mặt có lớp bọt dày và dới đáy cốc thờngxuyên có những bóng nhỏ ly ti đợc tách ra và chạy lên bề mặt

 Độ bền của bia

Đây là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lợng của bia Nếu bia kémbền vững sẽ nhanh chóng bị hỏng trong thời gian tàng chữ Độ bền vững củabia càng lớn nếu lên men càng hoàn toàn và khi lên men, tàng trữ ít tiếp xúcvới O2 Lợng hoa houblon càng lớn thì giúp cho bia càng bền Bia kém bềnvững nếu trong bia hàm lợng CO2 ít và trong bia vẫn còn O2 ở dạng hoà tan

Ôxy hoà tan sẽ giúp cho một số vi sinh vật hiếu khí phát triển Bia để ở chỗ cónhiệt độ và tiếp xúc với ánh sáng mặt trời cũng giảm độ bền vững, Điều kiệntốt nhất để bảo vệ bia thành phẩm là chỗ tối và lạnh

II nguyên liệu.

II.1 nguyên liệu chính.

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon, nấm men và nớc

II.1.1 Malt đại mạch.

Malt đại mạch là một nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia Nó đợc hình thành từ các hạt đại mạch nhờ quá trình nảy mầm Có hai loại malt vàng dùng để sản xuất loại bia vàng và malt đen để sản xuất bia đen

Dùng malt khi thuỷ phân sẽ nhận đợc dịch đờng có chất lợng cao, quá trình thuỷ phân diễn ra hoàn toàn và hàm lợng các chất hoà tan trong dịch đ-ờng là lớn nhất

Malt đợc nảy mầm từ hạt đại mạch Malt dùng trong sản xuất loại bia vàng phải thoả mãn những yêu cầu sau:

- Chiều dài mầm: Từ 2/3- 3/4 chiều dài hạt.

c Thành phần hoá học

Độ ẩm : 6-8%

Chất hoà tan: 65-82%

Thành phần hoá học của malt tính theo phần trăm chất khô:

Hexoza và Pentoza không hoà tan: 9%

Ngoài ra còn một số các chất màu, chất thơm, chất đắng,… với tổng sản l

II.1.2 Hoa houblon.

Hoa houblon là một nguyên liệu chính để sản xuất bia Hoa houblon có chứa các chất thơm, các chất có vị đắng đặc trng Nhờ đó bia có vị đắng dễ chịu, có hơng thơm, bọt bền, bia bền khi thời gian bảo quản kéo dài Hiện nay ngời ta thờng sử dụng hoa dới 2 dạng: Hoa viên và cao hoa

Hoa dùng cho sản xuất bia cần thoả mãn những yêu cầu sau:

- Màu sắc: Xanh non (Hoa viên), Xanh thẫm (Cao hoa)

Trực khuẩn Coli < 3 tế bào/1lít

II.1.4 Nấm men.

Nấm men đợc sử dụng trong sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc chủng Saccharomyces Nhiệt độ tối u cho sinh trởng của chúng là

25 - 30 0C nhng một số loài vẫn có thể phát triển tốt ở 2- 3 0C Chúng ngừng hoạt động ở nhiệt độ > 40 0C và chết dần nhng chịu lạnh rất tốt (<-180 0C )

Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì nó là nhân tố để thực hiện quá trình chuyển hoá đờng thành cồn và tạo ra hơng vị đặc trng cho từng loại bia

II.2 Các chất phụ gia và nguyên liệu thay thế.

II.2.1 Các chất phụ gia.

Là tất cả các chất đợc sử dụng dới dạng nguyên liệu phụ nhằm đạt cácyêu cầu kỹ thuật và công nghệ cần thiết trong quá trình sản xuất bia Bao gồm:

- Nhóm các chế phẩm enzim dùng trong công đoạn nấu

- Nhóm phụ gia dùng để xử lý nớc

- Nhóm điều chỉnh độ pH

- Chất trợ lọc: Bột Diatomit

- Nhóm các chất vệ sinh thiết bị, nhà xởng: axit, xút,

- Nhóm các chất dùng để thu hồi CO2: Than hoạt tính, silicat,

I.2.2 Nguyên liệu thay thế.

Nớc ta thờng dùng gạo làm nguyên liệu thay thế nhằm giảm giá thành của bia thành phẩm và tạo đặc trng riêng cho bia

Thành phần hoá học của gạo tính theo phần trăm chất khô:

Khoáng : 1-1.5% Prôtit : 7-8%

Chất béo : 1-1.5%

III Giá trị thực phẩm của bia.

Bia là một loại nớc giải khát khá thông dụng, nếu sử dụng đúng mức thìbia sẽ gây cho con ngời một sự thoải mái dễ chịu và tăng sức lực của cơ thể

So với chè và cà phê thì bia không có chứa các kim loại có hại cho cơ thể conngời So với rợu thì hàm lợng rợu êtylíc trong bia rất thấp, do đó ảnh hởng xấu

đến cơ thể rất ít Trong bia chiếm tỉ lệ nớc lớn (80% khối lợng), còn lại là cácchất hoà tan Protid, Gluxid, các rợu bậc cao, axit hữu cơ, chất chát, chất đắng, các thành phần đó của bia đều dễ hấp thụ trong cơ thể

… với tổng sản l

Bia cung cấp cho cơ thể một lợng muối khoáng nhất định, đặc biệt là

Ca, Mg, P,… với tổng sản l và trong bia có một số Vitamin B1, B2 ,… với tổng sản lngoài ra còn có CO2bão hoà trong đó có tác dụng giải khát rất hữu hiệu

Nhờ những u điểm này mà bia đợc sử dụng ngày càng rộng rãi

Phần II: Lựa chọn công nghệ sản xuất bia

I Đờng hoá nguyên liệu.

Mục đích của quá trình đờng hoá là nhằm chuyển hoá về dạng hoà tantất cả các chất có phân tử lợng cao nằm dới dạng không hoà tan trong bột malt

và gạo, chúng sẽ cùng với những chất hoà tan có trong tinh bột tạo thành chấtchiết (chất hoà tan chung) của dịch đờng

Nấu dịch đờng có nhiều phơng pháp, nhng ta có thể chia thành hai

ph-ơng pháp chính sau: Phph-ơng pháp ngâm và phph-ơng pháp đun sôi từng phần Đặctrng của phơng pháp thứ nhất là toàn bộ khối lợng hồ malt sẽ đờng hoá cùngmột lúc ở nhiệt độ ban đầu hay nhiệt độ cuối 750C, không đun sôi Đặc trngcủa phơng pháp thứ hai là malt sau khi đợc trộn lẫn với nớc sẽ chia thành từngphần, các phần này sẽ đờng hoá và đun sôi liên tiếp nhau, sau đó lại hoà lẫnvới hồ malt ban đầu

Trong thực tế việc lựa chọn phơng pháp nấu dịch đờng tuỳ thuộc vàochất lợng nguyên liệu, chất lợng bia nhà máy định sản xuất, thiết bị sử dụng

và năng suất Phơng pháp ngâm đợc dùng nhiều khi sản xuất bia bằng phơngpháp lên men nổi Phơng pháp này đợc ứng dụng rộng rãi ở các nớc Anh,Pháp, Bỉ,… với tổng sản l vì rằng quá trình kỹ thuật rất đơn giản nên nó tạo điều kiện choviệc cơ giới hoá hay tự động hoá các quá trình sản xuất Tuy nhiên nó có nhợc

điểm là việc thuỷ phân tinh bột khó khăn và kéo dài do tinh bột cha đợc hồhoá Để khắc phục nhợc điểm này ta dùng phơng pháp đun sôi từng phần Đây

là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta hiện nay phụ thuộc vào số phầncủa hồ malt chia ra để đờng hoá và đun sôi mà ngời ta chia ra: Đun sôi 3 phần,

đun sôi 2 phần hay đun sôi 1 phần

I.1 Phơng pháp đun sôi 3 phần.

Bột malt và nớc đợc trộn theo tỉ lệ nhất định rồi cho vào nồi hồ hoá.Nhiệt độ của nớc cần phải điều chỉnh sao cho sau khi trộn ta đợc một hộ hợp

có nhiệt độ 35-370C Sau khi trộn đều toàn bộ lợng malt và nớc nh vậy ta đểyên một thời gian ngắn để cho thành phần rắn lắng xuống dới Sau đó bơm 1/3lợng hồ malt sang nồi đờng hoá, phần hồ malt này gọi là phần thứ nhất Ta bắt

đầu nâng nhiệt từ từ lên 50-520C, giữ ở nhiệt độ này 5-10 phút Sau đó tăngdần nhiệt độ lên 720C, ở nhiệt độ này sẽ kết thúc sự đờng hoá của malt Thờigian mất khoảng 25 phút Sau đó bắt đầu tăng nhanh nhiệt độ và đun sôi cháomalt trong khoảng 20 phút Kết thúc quá trình nấu phần thứ nhất mất 2 giờ.Bơm ngợc trở lại nồi hồ hoá, cho cánh khuấy làm việc liên tục, đồng thời bơm

từ từ để hạ nhanh nhiệt độ cháo malt xuống 520C, Ta để yên hỗn hợp nàytrong một thời gian ngắn, sau đó tiếp tục bơm 1/3 khối lợng hỗn hợp này sangnồi đờng hoá Phần hồ malt này gọi là phần thứ hai Ta giữ đúng các yêu cầu

nh phần thứ nhất Sau khi trộn đều phần thứ hai với toàn bộ khối lợng hồ malt,nhiệt độ hỗn hợp tăng lên 62-650C Cả quá trình thứ hai mất 1 giờ 30 phút.Tiếp tục bơm 1/3 lợng hỗn hợp sang nồi đờng hoá nhiệt độ tăng lên đến 75-

770C nhằm đờng hoá lần cuối cùng, sau đó ta lại đun sôi 10-15 phút và lại bơntrở về nồi hồ hoá Cả quá trình nấu phần thứ ba mất 1 giờ Lúc này nhiệt độtoàn bộ cháo malt đã hạ xuống 75-770C Toàn bộ cháo malt đã đờng hoá đợcbơm sang bộ phận lọc Toàn bộ thời gian nấu theo phơng pháp này mấtkhoảng 5 giờ 30 phút Phơng pháp này đợc sử dụng nhiều khi sản xuất bia đenhay loại bia có nguyên liệu phân huỷ kém

I.2 Phơng pháp đun sôi hai phần.

Hoà lẫn bột malt với nớc ở nhiệt độ 50-520C và để yên trong khoảng 20phút cho các phần rắn lắng xuống Sau đó 2/5 hồ malt đợc bơm sang nồi đờnghoá và bắt đầu đun nóng để nâng nhiệt độ lên 70-720C Quá trình đờng hoáxong sau 15-25 phút, ta tiếp tục đun nóng đến nhiệt độ sôi, cháo malt đun sôi15-30 phút Sau đó bơm ngợc trở lại nồi hồ hoá, ta điều chỉnh nhiệt độ củahỗn hợp khoảng 650C, giữ ở nhiệt độ này 15-20 phút Lần thứ hai Khoảng 1/3hỗn hợp đợc bơm sang nồi đờng hoá, nâng nhiệt độ đến 720C Sau khi đờnghoá xong ta lại đun sôi 15-20 phút Sau đó ta bơm ngợc về nồi hồ hoá trộn lẫnvới phần còn lại, Nhiệt độ hỗn hợp lên đến 75-770C Toàn bộ thời gian của ph-

ơng pháp nấu này mất 4-4,30 giờ

I.3 Phơng pháp đun sôi một phần.

Bột malt và nớc đợc hoà lẫn ở nhiệt độ 50-520C sau 30 phút, toàn bộkhối hồ malt đợc bơm sang nồi đờng hoá, đun nóng và nâng nhiệt độ lên từ từ

đến 650C để cho hồ malt đờng hoá Sau khi đờng hoá xong ta đẻ yên một lúccho các phần rắn của bột malt lắng xuống, phần nớc ở trên ta gọi là dịch malt,

ta gọi phần nớc này và bơm sang nồi hồ hoá, trong dịch malt có chứa nhiềumen amilaza hoạt động, phần đặc còn lại ta đun sôi khoảng 30-40 phút sau đó

ta lại bơm sang nồi hồ hoá để trộn lẫn với dịch malt, nhiệt độ của hỗn hợp hạxuống 75-770C Toàn bộ thời gian nấu của phơng pháp này là 3 giờ 30 phút

So với hai phơng pháp trên nó có u điểm là thời gian nấu đợc rút ngắn vàquy trình nấu đơn giản hơn Phơng pháp nấu một phần thờng đợc ứng dụngkhi chế biến dịch đờng có hàm lợng chất hoà tan thấp Do công nghệ sản xuấtbia của ta sử dụng 30 phần trăm nguyên liệu thay thế là gạo do đó sử dụng ph-

ơng pháp nấu đun sôi một phần là thích hợp nhất

II Lên Men.

Đay là công đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đờng hoa houblon hoáthành bia dới tác dụng của nấm men Quá trình lên men là một quá trình sinh

hoá diễn ra rất phức tạp, trong đó tế bào nấm men ôxy hoá một lợng lớn cơchất (chủ yếu là đờng và dextrin bậc thấp) có trong dịch đờng để tạo thành rợuêtylic, CO2 và một số sản phẩm khác Các chất này cùng với thành phần cònlại trong dịch hèm là các cấu tử hợp thành bia non Chúng tạo ra cho bia cómàu sắc, hơng vị đặc trng.

Quá trình lên men trải qua hai giai đoạn: Giai đoạn lên men chính vàgiai đoạn lên men phụ Hiện tại trên thế giới đang tồn tại song song hai giảipháp công nghệ sản xuất bia: Cổ điển và hiện đại

Theo công nghệ lên men cổ điển thì quá trình lên men chính và lên menphụ đợc tiến hành ở hai thiết bị khác nhau Nhợc điểm lớn nhất của phơngpháp này là thời gian lên men quá dài (Nhanh nhất là 28 ngày)

Theo công nghệ lên men hiện đại của Nathan, cả hai quá trình lên menchính và lên men phụ đợc tiến hành trong cùng một tank hình trụ, đáy côn,làm bằng kim loại, có áo lạnh bên ngoài, góc ở đáy là 700 Quá trình lên men

đợc tiến hành nh sau: Hai ngày đầu toàn bộ khối dịch len men giữ ở 140C, từngày thứ ba đến ngày thứ năm thì phần trên của tank lên men giữ ở 13-140Cnhng phần dới hạ xuống 10-120C (Bằng cách sử dụng các áo khoác làm lạnhkhác nhau) Duy trì ở nhiệt độ này cho đến khi hàm lợng chất hoà tan giảm từ11% xuống 2,2-2,6% thì kết thúc lên men chính Lúc này ngời ta hạ nhiệt độphần đáy xuống 20C, để 2 ngày cho nấm men lắng xuống đáy Sau đó làmlạnh ở thân thùng, hạ đồng đều toàn bộ khối dịch xuống nhiệt độ 0-20C Quátrình lên men phụ coi nh đợc bắt đầu và kéo dài 5-7 ngày Sau khi kết thúc lênmen phụ, cặn nấm men đợc tách ra bảo quản ở 0-40C Quá trình lên men kếtthúc

Công nghệ sản xuất bia hiện đại có nhiều u điểm hơn so với công nghệ

cổ điển: Thời gian lên men rút ngắn xuống ít nhất hai lần, vốn đầu t thiết bịgiảm 30%, cải thiện điều kiện lao động, tránh hao hụt trong khâu chuyển bia

từ nhà lên men chính sang nhà lên men phụ

Do những u điểm trên, ta chọn lên men bia theo công nghệ hiện đại củaNathan

Phần iii: sơ đồ và thuyết minh dây chuyền sản

xuất bia

I Sơ đồ Dây chuyền sản xuất bia.

II Thuyết minh dây chuyền.

Gạo sau khi làm sạch đợc cân định lợng cho một mẻ nấu sau đó đợcnghiền trong máy nghiền búa (2) rồi qua gầu tải (4) vào nồi hồ hoá (5) ở đâybột gạo đợc lót 10% bột malt, trộn với nớc theo tỉ lệ nhất định đợc hỗn hợp cónhiệt độ khoảng 500C, vận hành cơ cấu khuấy đảo đều nâng nhiệt độ nồi cháolên 860C (nhiệt độ trơng nở của tinh bột) trong suốt quá trình nấu cháo cầnkhuấy liên tục để tránh cấp nhiệt cục bộ và cháo bị cháy Khi đạt 860C thì giữ

ở nhiệt độ đó 30 phút Sau đó hạ xuống 720C bằng cách cho thêm dịch maltvào nồi, giữ ở nhiệt độ này khoảng 30 phút, khi đó các enzim trong malt phâncắt mạch của các phân tử tinh bột làm khối cháo loãng ra Tiếp tục nâng nhiệt

độ từ từ lên 1000C và giữ ở nhiệt độ này khoảng 60 phút Kết thúc quá trình hồhoá tinh bột

Malt sau khi làm sạch đợc cân định lợng cho một mẻ nấu sau đó đa vàonghiền trong máy nghiền trục (3) rồi đợc chuyển đến cơ cấu phối trộn (7)bằng gầu tải (4) ở đây malt và nớc đợc phối trộn với nhau theo tỉ lệ nhất định

đợc hỗn hợp có nhiệt độ khoảng 35-370C rồi đổ xuống nồi đờng hoá (8), chocánh khuấy làm việc, để yên từ 5-10 phút cho một phần bột malt lắng xuống

đáy Lúc này dịch cháo bên nồi cháo cũng vừa chín Bơm chuyển dịch cháosang nồi đờng hoá (8) bằng bơm ly tâm (6) đến khi nhiệt độ đạt 520C thì dừngbơm và giữ ở nhiệt độ này khoảng 10 phút Tiếp tục bơm toàn bộ lợng dịchcháo còn lại sang và điều chỉnh nhiệt độ của nồi đờng hoá ở 650C , giữ ở nhiệt

độ này 60 phút Sau đó nâng từ từ nhiệt độ lên 760Cvà giữ ở nhiệt độ này

15-20 phút Quá trình đờng hoá kết thúc

Dịch malt sau khi đờng hoá xong gồm 2 hợp phần rắn và lỏng Dịchmalt đợc đa sang máy lọc khung bản (10) để tách dịch đờng ra khỏi lớp bãmalt và các chất không tan khác

Quá trình lọc bã malt đợc tiến hành theo hai bớc:

 Lọc dịch malt để tách dịch đờng ra khỏi dung dịch thủy phân

 Dùng nớc nớng rửa bã thu hồi những chất hoà tan còn bám ở bã malt, thudịch đờng cuối

Kết thúc quá trình lọc dịch đờng thu đợc có nhiệt độ khoảng 650C, độ

pH < 6 đợc đa bơm đun hoa (12) Bã malt đợc rút ra khỏi nồi dùng làm sảnphẩm phụ Để đảm bảo năng suất 5 mẻ nấu/ngày ta bố trí thùng chứa trung

gian (11) để chứa dịch đờng sau lọc tránh trờng hợp khi lọc mẻ sau đã xongnhng nồi đun hoa vẫn cha kết thúc mẻ nấu trớc.

Nồi nấu hoa có hai tác dụng chính: Thứ nhất là chiết rút các thành phần

có trong hoa houblon vào dịch hèm nh chất đắng, chất chát, tinh dầu thơm,polyphênol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa, tạo chohoa có màu sắc, vị đắng, có hơng thơm đặc trng, làm ổn định thành phần củabia, tăng độ bền sinh học và khả năng giữ bọt cho bia Thứ hai là làm bay hơinớc để tăng nồng độ dịch hèm lên 110Bx theo yêu cầu công nghệ

Quá trình nấu hoa đợc thực hiện nh sau: Dịch đờng trong quá trình lọc

và rửa bã đợc bơm liên tục vào nồi nấu hoa ở đây, chúng đợc cấp nhiệt đểnâng dần nhiệt độ lên 760C và giữ ở nhiệt độ này khoảng 10 phút để đờng hoánốt phần tinh bột còn lại trong dịch đờng Sau đó đun sôi khối dịch trong 5phút rồi cho 1/2 lợng hoa dùng cho mẻ nấu vào Tiếp tục đun sôi khoảng 30-

40 phút rồi cho 1/2 lợng hoa còn lại vào Tiếp tục đun sôi trong 30 phút thì kếtthúc quá trình nấu hoa Dịch đờng khi ra khỏi nồi nấu hoa phải đạt yêu cầu và

pH ra khỏi nồi từ 5,3-5,6 Do đó trong quá trình nấu hoa ta cho một ít phụ giaH3PO4 để điều chỉnh độ pH

Sau khi nấu hoa houblon dịch đờng đợc bơm sang thiết bị xoáy lốc (13).Mục đích của quá trình này là để tách bỏ bã hoa và các chất kết lắng ra khỏidịch đờng, đồng thời lợi dụng sự bay hơi của nớc để giảm nhiệt độ dịch đờng

từ 100 oC xuống 90 oC

Quá trình lắng trong và làm nguội đợc tiến hành trong thùng lắngWhirlpool Đây là một thiết bị thân trụ đáy côn, cổ thùng đợc nối với ốngthoát hơi cao từ 4-5m ở độ cao 1/4 thân thùng từ đáy lên là đờng ống để bơmdịch vào thùng theo hớng tiếp tuyến với thân thùng Khi dịch cách thùng 0.4-0.5m đờng ống đột ngột thắt lại, làm cho dịch đờng phóng vào thùng với tốc

độ rất cao tạo ra một xung lợng theo phơng tiếp tuyến của cột chất lỏng bêntrong thùng và làm cho cả cột đó xoáy tròn Nhờ lực hớng tâm lớn, cặn bị hútvào tâm thùng và lắng xuống đáy kết thúc quá trình dịch đờng đợc bơm sangthiết bị làm lạnh nhanh, còn cặn bị nén chặt ở đáy thùng đợc dội nớc và xả rangoài

Dịch đờng tiếp tục đợc bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh (14) để hạnhiệt độ dịch từ 900C xuống nhiệt độ lên men chính 140C Quá trình này đợctiến hành theo hai giai đoạn:

 Làm lạnh dịch từ 900C xuống 55-600C, dùng tác nhân lạnh là nớc

 Làm lạnh nhanh dịch từ 55-600C xuống nhiệt độ lên men chính 140C, dùngtác nhân lạnh là nớc muối

Ra khỏi thiết bị làm lạnh nhanh dịch đờng có nhiệt độ 140C, độ pH= 5,5

đợc bổ xung ôxy hoà tan rồi đợc bơm sang thiết bị lên men theo đờng đáythiết bị cùng với lợng men giống dự kiến dùng cho một mẻ nấu đợc lấy từthùng nhân giống và trữ men (15), (16) Quá trình lên men là một quá trìnhsinh hoá diễn ra rất phức tạp, trong đó tế bào nấm men ôxy hoá một lợng lớncơ chất (chủ yếu là đờng và dextrin bậc thấp) có trong dịch đờng để tạo thànhcồn, CO2 và một số sản phẩm khác các chất này cùng với thành phần còn lạitrong dịch hèm là các cấu tử hợp thành bia non Chúng tạo ra cho bia có màusắc, hơng vị đặc trng

Quá trình lên men trải qua hai giai đoạn: Giai đoạn lên men chính vàgiai đoạn lên men phụ

Sau 5-7 ngày, lên men chính kết thúc đáy thùng đợc hạ xuống nhiệt độ

20C, rút hết men, đem rửa sạch ở thùng rửa men (17) rồi chuyển sang thùngnhân giống và trữ men (16) để sử dụng cho các mẻ sau Thông thờng nếu mengiống tốt thì có thể sử dụng đợc khoảng 10 đời Sau đó toàn bộ dịch trongthùng đợc hạ đồng đều xuống 0-20C, quá trình lên men phụ coi nh đợc bắt

đầu Sau 6-8 ngày, lên men phụ kết thúc, cặn men đợc tháo ra ngoài Bia nontạo thành đợc bơm chuyển sang máy lọc (20) để loại bỏ các chất lơ lửng rakhỏi bia Các chất này bao gồm: Các tế bào nấm men còn sót lại, các hạt phântán cơ học, các dạng keo, các phức chất kết lắng của prôtêin, polyphenol,… với tổng sản l

Thiết bị sử dụng để lọc bia là loại thiết bị khung bản sử dụng giấy lọc vàchất trợ lọc Diatomit

Để đảm bảo chất lợng bia theo yêu cầu công nghệ thờng sử dụng chấttrợ lọc Diatomit theo 2 dạng: Thô và tinh Đầu tiên dạng thô đợc hoà vào nớcsau đó bơm tuần hoàn trong thiết bị để tạo thành lớp phủ kín giấy lọc Tiếptheo trộn dạng tinh và dạng thô theo tỉ lệ rồi bơm vào thiết bị để đồng nhất lớplọc và ổn định chất lợng bia sau lọc

Bia đợc chuyển vào các khung của máy lọc Dới áp suất tăng dần, biatrong đợc ép qua giấy lọc vào các bản và đợc dẫn ra khỏi máy lọc đa sangthiết bị trữ bia tơi

Bia sau lọc đợc gọi là bia tơi có nồng độ cồn theo yêu cầu công nghệkhoảng 50 đợc trữ trong thiết bị chứa bia tơi ở nhiệt độ khoảng 00C Hàm lợngCO2 hoà tan trong bia tơi lúc này cha đạt đến hàm lợng cần thiết vì vậy ta cần

bổ sung CO2 vào bia Quá trình hấp thụ CO2 đợc thực hiện ngay trong thiết bịtàng trữ bia với áp lực khoảng 1.6-1.7 kg/cm2 cho đến khi hàm lợng CO2 trongbia dạt chỉ tiêu 2-4g/lít Thì bia đợc bơm sang phân xởng đóng gói Một phầnbia đợc chiết bock từ máy chiết bock (23) để cho ra sản phẩm bia hơi bán rathị trờng Một phần bia đợc bơm sang máy chiết chai Dây chuyền đóng chai

hoạt động nh sau: Vỏ chai đợc rửa trong máy rửa chai (24) rồi chuyển quamáy chiết chai (25) ở đây bia đợc chiết vào chai rồi chuyển qua hầm thanhtrùng (26) sau đó đợc đa sang máy dán nhãn (27) và đem bán ra thị trờng.

Phần Iv: Tính cân bằng vật liệu

Để tính cân bằng vật liệu ta phải dựa vào: Công suất của Nhà máy là

6 triệu lít/năm, giả thiết rằng nhà máy hoạt động 240 ngày liên tục, mỗi ngày

sẽ phải nấu 6000000/240 = 25000 lít Chọn phơng án 1 ngày nấu 5 mẻ, lợngbia xuất xởng cho 1 mẻ nấu là 25000/5 = 5000 lít

 Sản lợng bia xuất xởng là 25000 l/1 ngày

 Hàm lợng chất tan trong dịch đờng trớc lúc lên men là 11 oBx

 Lợng nguyên liệu cần dùng đợc tính dựa trên năng suất bia thànhphẩm và các tổn hao trong các giai đoạn

 = 1044.13 kg/cm3 = 1.044 kg/lítKhối lợng dịch hèm sau khi đun hoa là:

1106,78 1,044= 1155,63 kgLợng chất chiết có trong dịch hèm sau khi đun hoa là:

1155,63 0,11= 127,12 kgTổn hao chất chiết trong quá trình nấu và lọc bã malt là 1,5% Vậy lợng chất chiết cần thiết là:

Độ hào tan: 90% Tổn thất do xay nghiền: 0,5%Gọi M là lợng malt cần dùng thì lợng chất chiết thu đợc từ malt là:

M 0,94 0,76 0,995= M 0,71Với tỉ lệ thay thế là 30% so với khối lợng malt thì lợng chất chiết thu đ-

ợc từ gạo là:

M 0,88 0,9 0,995 0,3/0,7= M 0,34Tổng lợng chất chiết thu đợc từ M kg malt và (0,3/0,7)M kg gạo là:

0,71M+ 0,34M= 129,05 kgSuy ra: M= 129,05/(0,71+0,34)= 122,9 kg

Lợng gạo cần dùng là:

(0,3/0,7) 122,9= 52,68 kg

III Tính lợng hoa houplon sử dụng.

Khi sử dụng hoa viên thì tỉ lệ hoa cho vào là 1,8 g/1lít dịch đờng Nh vậy lợng hoa cần sử dụng là:

0,88 0,995 52,68= 46,13 kgTổng lợng chất khô của gạo và malt là:

114,95+ 46,13= 161,08 kgTổng lợng bã khô của malt và gạo là:

161,08- 129,05= 32,03 kg Với độ ẩm 80% thì lợng bã ớt thu đợc là:

32,03 100/20= 160,13 kg

Do vậy lợng nớc cần dùng là:

0,995 ( 262,07+ 611,5 0,1) 5/998,23= 0,324 m3

V.2 Tính lợng nớc cần dùng để đờng hoá nguyên liệu.

ở nồi đờng hoá, tỉ lệ malt/nớc= 1: 5

Do đó lợng nớc cần dùng là:

0,995 0,9 122,9 5/ 998,23= 0,551 m3

V.3 Tính lợng nớc trong quá trình rửa bã.

 Tính lợng nớc có trong dịch đờng sau khi đờng hoá:

Lợng dịch ở nồi cháo là:

0,995 ( 52,68+ 122,9 0,1) 6= 387,87 kgKhi nấu cháo, lợng dịch bị giảm 5% do nớc bay hơi Vì vậy khối lợng dịch cháo sau khi hồ hoá là:

387,87 (1- 0,05)= 368,48 kgLợng dịch ở nồi đờng hoá là:

0,995 0,9 122,9 6= 660,34 kgLợng dịch ở nồi đờng hoá sau khi chuyển cháo sang là:

660,34+ 368,48= 1028,82 kgKhi đờng hoá lợng dịch trong nồi đờng hoá bị tổn thất 4% do nớc bay hơi Vì vậy lợng dịch sau khi đờng hoá là:

1028,82 (1- 0,04)= 987,67 kgTrong đó lợng nớc là:

987,67- (122,9+ 52,68) 0,995= 812,96 kg

 Tính lợng nớc trong quá trình rửa bã:

Trong khi đun hoa lợng dịch bị tổn hao là 10% do nớc bay hơi Vậy ợng dịch trớc lúc đun hoa là:

l-1155,63 100/90= 1284,03 kgLợng chất chiết có trong dịch đờng trớc lúc đun hoa là:

129,05 (1- 0,015)= 127,11 kgLợng nớc trong dịch đờng sau khi lọc bã malt là:

6388,37- 632.45= 5755,9 kgLợng nớc rửa bã cần dùng là:

1284,03+ 128,1- 812,96= 472,06 kgThể tích nớc rửa bã cần dùng là:

472,06/998,23 = 0,473 m3

VI Tính lợng men cần sử dụng.

Lợng men giống đa vào khi lên men chính là 10% so với lợng dịch đa vào vậy thể tích dịch men cần dùng là:

1073,58 0,1= 107,358 lítKhi sử dụng men tái sử dụng dới dạng sữa men thì lợng sữa men cần sử dụng là 1% so với lợng dịch cần lên men Vậy ta có lợng sữa men đa vào là:

1073,58 0,01= 10,736 lít

Phần V: Tính toán một số thiết bị chính

I Nồi nấu cháo.

I.1 Tính các kích thớc cơ bản của thiết bị.

Theo phần tính cân bằng sản phẩm, lợng dịch ở nồi cháo tính cho 1000 lít bia thành phẩm là: 387,87 kg Do đó khối lợng dịch cháo của 1 mẻ nấu là:

I.1.1 Đáy và nắp thiết bị.

Chọn đáy và nắp elíp có gờ

Với Dt= 1,4 m ta tra đợc: [2-383]

ht=40 mmh= 350 mmS= 2,31 m2V= 0,421 m3

Đờng kính trong thân ngoài: 1480 mm

Chiều cao đáy trong: 350 mm

Chiều cao đáy ngoài: 360 mm

áp suất hơi đốt: 2,5 at

Vật liệu chế tạo: Thép X18H10T

Hơi nớc bão hoà ở áp suất 2,5 at có: [1-312]

to= 126,25oCTính chất vật lý của thép X18H10T: [2-310]

Hệ số dẫn nhiệt:  = 16,3 W/m độ Giới hạn bền kéo: k = 550.106 N/m2Giới hạn bền chảy: ch = 220.106 N/m2

Hệ số an toàn theo giới hạn bền kéo: nk = 2,6

Hệ số an toàn theo giới hạn bền chảy: nch = 1,5 Theo quy ớc phân loại: [2-355]

Thiết bị nấu cháo thuộc nhóm 2 loại I nên hệ số hiệu chỉnh  = 0,9

k k k

c c c

n



         N/m2Vậy ứng suất cho phép khi tính toán là:

[] = 132.106 N/m 2

I.2.1 Tính chiều dày thân ngoài chịu áp lực trong.

Chiều dày thân thiết bị đợc tính theo công thức: [2-360]

 



  t

Vì thép X18H10T là vật liệu bền và làm việc trong môi trờng không bịbào mòn nên C1 = C2 = 0

Vì:

 

6 6

C = C3 = 0,18.10-3 , m

S = 1,4.10-3 + 0,18.10-3 = 1,58 (mm)Quy chuẩn chọn: S=3mm

Kiểm tra ứng suất thành ở áp suất thử bằng công thức: [2-355]

Trong đó:

Po = 1,5 P = 1,5 0,25 106 = 0,38 106 (N/m2)Thay vào công thức thử:

1, 480 3 0,18 10 0,38 10

163 10

2 (3-0,18).10 0,95

N/m2

Do vậy: S = 3mm đáp ứng đợc độ bền và an toàn cho thân

I.2.2 Tính chiều dày đáy ngoài chịu áp lực trong.

Chiều dày đáy thiết bị đợc tính theo công thức: [2-385]

h : Hệ số bền của mối hàn hớng tâm (mối hàn vòng)

k: hệ số không thứ nguyên.

khi ở đáy lỗ tháo hơi ngng đờng kính 38mm:

k=1 – d/Dt = 1 – 0,038/1,480 = 0,98Vì:

 

6 6

S = 1,6+ 2,18 = 3,68 mm Quy chuẩn có S = 4 mm

Kiểm tra ứng suất thành của đáy ở áp suất thử bằng công thức: [2-387]

I.2.3 Tính chiều dày nắp chịu áp lực trong

Chiều dày đáy thiết bị đợc tính theo công thức: [2-385]

P = 1 at= 0,1 106 N/m2[ ]= 132.106 N/m2

hb = 0,350 m

[Dt

2 + 2h

b(S-C)].P

07,6.k.

h.h

b.(S-C)

c1,2

N/m21,2

220.106

h = 0,95k: hệ số không thứ nguyên.

Trên đỉnh nắp có gắn một ống thoát hơi đờng kính 200 mmk=1 – d/Dt = 1 – 0,2/1,4 = 0,86

t

h t

3,8 132 10 0,86 0,85 2 0,35 , m

S = 0,8 10-3 + C , mS- C = 0,8 mm < 10 mmC= C3 = 2+ 0,12= 2,12 mmVậy:

S = 0,8+ 2,12 = 2,92 mm Quy chuẩn chọn S = 4 (mm)

Kiểm tra ứng suất thành của nắp áp suất thử bằng công thức: [2-387]

2 + 2h

b(S-C)].P

07,6.k.

h.h

b.(S-C)

c1,2

N/m21,2

220.106

I.2.4 Tính chiều dày thân trong chịu áp lực ngoài.

Chiều dày thân trong thiết bị đợc tính theo công thức: (2-370)

Pn: áp suất bên ngoài thiết bị, N/m2

áp suất tính toán bên ngoài gồm cả độ chân không trong thiết bị Pn= 0,25.106+ .g.h=0,25 106+ 0,08 106= 0,33 106 N/m2

Do đó: S= 1,7+ 0,18= 1,88 mmQuy chuẩn chọn S= 3mmKiểm tra ứng suất thành ở áp suất thử bằng công thức: [2-355]

131 10

2 (3-0,18).10 0,95

N/m2

Do vậy: S = 3mm đáp ứng đợc độ bền và an toàn cho thân

I.2.5 Tính chiều dày đáy trong chịu áp suất ngoài.

Chiều dày đáy thiết bị đợc tính theo công thức: [2-385]

P: áp suất tính toán, N/m2

P = 0,5.104 N/m2[ ]= 132.106 N/m2

hb = 0,35 m

h = 0,95k: hệ số không thứ nguyên

khi ở đáy lỗ tháo hơi ngng đờng kính 38mm:

k=1 – d/Dt = 1 – 0,038/1,480 = 0,98 Đáy lỗ không tăng cứng: k1= 0,64 Vì:

3,8 132 10 0,98 0,64 0,95 2 0,350

S = 3,2.10-3 + C , mS- C = 3,2 mm < 10 mmC= C3 = 2+ 0,22= 2,22 mmVậy:

S = 3,2+ 2,22 = 5,44 mm Quy chuẩn có S = 6 (mm)

Kiểm tra ứng suất thành của đáy ở áp suất thử bằng công thức: [2-387]

I.3 Tính cân bằng nhiệt lợng và bề mặt truyền nhiệt.

Đối với nồi 2 vỏ dùng đun nóng và đun sôi dung dịch, phơng trình cânbằng nhiệt lợng đợc xác định nh sau:

: Hệ số ẩn nhiệt của hơi nớc bão hoà, Kcal/Kg.h.0C.

Hơi nớc bão hoà ở P= 2,5 at có: [1-378]

= 126,25oC

= 522,55 kcal/kg.h.0C

 Tính bề mặt truyền nhiệt:

Quá trình nhiệt trao đổi ở nồi hồ hoá đợc chia thành các giai đoạn sau:

- Bắt đầu trộn gạo với nớc ở 50oC đợc dịch bột ban đầu có nhiệt độ khoảng

47oC, giữ khoảng 10 phút

- Nâng dịch từ 47oC lên 86oC với tốc độ 1oC/ 1 phút, duy trì tại nhiệt độ 86oCtrong 30 phút

- Hạ nhiệt độ từ 86oC xuống 72oC trong 10 phút, giữ ở 72oC trong 30 phút

- Nâng nhiệt độ từ 72oC lên 100oC trong 20 phút, giữ ở 100oC khoảng 60 phút

 Tính nhiệt dung riêng của dịch trong nồi hồ hoá:

Nhiệt dung riêng đợc xác định theo công thức:

Trong đó:

C M C M C M

C, Ck, Cn: nhiệt dung riêng của hỗn hợp, gạo, nớc, kcal/kg.độ

M, Mk, Mn: khối lợng của dịc, chất khô của gạo, nớc, kgTrong gạo có 88% chất khô, 12% nớc

1939,35

 C= 0,9 kcak/kg.độ

I.3.1 Quá trình nâng nhiệt độ dịch từ 47 o C lên 86 o C trong 30 phút

I.3.2 Quá trình làm nguội dịch từ 86 o C xuống 72 o C trong 10 phút.

Theo trên với lợng hơi đốt cấp vào là 355,65 kg/h trong 30 phút thì ta có: Q= 355,65.30/60= 177,83 kg/phút

Do đó để hạ nhiệt độ xuống 72oC thì cứ mỗi phút ta hạ 177,83 kg lợng hơi đốt trong vòng 10 phút

I.3.3 Quá trình nâng nhiệt độ dịch từ 72 o C lên 100 o C trong 20 phút.

Ta tính đợc:

Q1= 146614,86 kcal

Q= 146614,86 kcal/h

D= 127,67 kg/h

I.3.4 Tính bề mặt truyền nhiệt.

Lợng nhiệt đợc xác định ở giai đoạn tải nhiệt lớn nhất từ 72oC đến

t

t t

72oC

td

100oCtc

Diện tích áo hơi bao đáy thiết bị= 2,31 m2

Do đó chiều cao áo hơi trên thân là:

3,8 2,31

0,33 3,14 1, 4

II Nồi đờng hoá.

I.1 Tính các kích thớc cơ bản của thiết bị.

Theo phần tính cân bằng sản phẩm, lợng dịch ở nồi đờng hoá tính cho

1000 lít bia thành phẩm là: 1028,82 kg Do đó khối lợng dịch đờng của 1 mẻ nấu là:

I.1.1 Đáy và nắp thiết bị.

Chọn đáy và nắp elíp có gờ

Với Dt= 1,8 m ta tra đợc: [2-383]

ht=40 mmh= 450 mmS= 3,76 m2V= 0,866 m3

I.2 Tính bề mặt truyền nhiệt.

Quá trình nhiệt trao đổi ở nồi đờng hoá đợc chia thành các giai đoạn sau:

- Bắt đầu trộn gạo với nớc ở nhiệt độ thích hợp đợc hỗn hợp ban đầu có nhiệt

độ khoảng 37oC, giữ khoảng 10 phút

- Nâng dịch từ 37oC lên 52oC trong 20 phút, duy trì tại nhiệt độ 52oC trong

30 phút

- Nâng nhiệt độ từ 52oC lên 65oC trong 10 phút, giữ ở 65oC trong 60 phút

- Nâng nhiệt độ từ 65oC lên 76oC trong 10 phút, giữ ở 76oC khoảng 20 phút

đến khi đờng hoá kết thúc

 Tính nhiệt dung riêng của dịch trong nồi đờng hoá:

Nhiệt dung riêng đợc xác định theo công thức:

1028,82 C= 0,98 kcak/kg.độ

I.2.1 Quá trình nâng nhiệt độ dịch từ 37 o C lên 52 o C trong 20 phút:

572,57 / 0,05 0,995 522,55 0,98 126, 25

I.2.4 Tính bề mặt truyền nhiệt.

Lợng nhiệt đợc xác định ở giai đoạn tải nhiệt lớn nhất từ 65oC đến 76oC

Q= 393215 kcal/h

Ta có:

Q=K.F.tTrong đó:

65oC

td

76oCtc

2 393215

Diện tích áo hơi bao đáy thiết bị= 3,76 m2

Do đó chiều cao áo hơi trên thân là:

7 - 3, 76

h = = 0, 6m 3,14.1, 8

III Nồi đun hoa.

III.1 Tính các kích thớc cơ bản của thiết bị.

Theo phần tính cân bằng sản phẩm, lợng dịch đa vào nồi đun hoa tính cho 1000 lít bia thành phẩm là: 1284,03 kg Do đó khối lợng dịch của 1 mẻ nấu là:

III.1.1 Đáy và nắp thiết bị.

Chọn đáy và nắp elíp có gờ

Với Dt= 2 m ta tra đợc: [2-383]

ht=40 mmh= 500 mmS= 4,6 m2V= 1,173 m3

III.2 Tính bề mặt truyền nhiệt.

III.2.1 Quá trình nâng nhiệt độ dịch từ 30 o C lên 76 o C trong 30 phút:

Q = 289420 60/30= 578840 kcal/h

áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt tính lợng hơi nớc cần dùng:

578840

1460 / 0,05 0,995 522,55 0,98 126, 25

III.2.3 Quá trình đun sôi dịch ở 100 o C trong 70 phút.

Vì thực hiện quá trình đun sôi nên Q1 đợc tính theo công thức:

Q1= 540 W , kcalTrong đó:

540 kcal/kg : Nhiệt hàm của hơi nớc bão hoà ở 2,5 atW: khối lợng nớc bay hơi

W= 0,1 6420,15= 642,02 kgThay số tính đợc:

Q1= 345611 kcal

Q = 296238 kcal/h

III.2.4 Tính bề mặt truyền nhiệt.

Lợng nhiệt đợc xác định ở giai đoạn tải nhiệt lớn nhất từ 65oC đến 76oC

Q= 393215 kcal/h

Ta có:

Q=K.F.tTrong đó:

76oC

td

100oCtc

tn: 126,25- 100= 26,25oCVì :

Với phơng án này thì tổng thể tích của dịch đa vào lên men là:

1180,94 5 5 = 29523,5 lít

Thiết bị lên men đợc thiết kế kiểu thân trụ, đáy côn có gờ, nắp elip có

gờ Để đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ, thiết bị phải thoả mãn một số thông số

kỹ thuật sau:

áp lực lớn nhất trên mặt dịch là: 1,7 kg/cm3Nhiệt độ cao nhất của dịch trong bồn là: 140CNhiệt độ thấp nhất của dịch trong bồn là: 00CGóc đáy thích hợp để men tự lắng xuống đáy là: 2 = 700

Để đảm bảo nhiệt độ lên men ổn định, xung quanh thiết bị có lớp áolàm lạnh và lớp áo bảo ôn chống thất thoát lạnh Ngoài ra trên thiết bị còn bốtrí một cửa vệ sinh hình elip kích thớc 350x450 mm , ống xả đáy, ống lấymẫu, ống đặt nhiệt kế, ống thoát khí

Dự kiến hệ số sử dụng thiết bị là 85% thể tích Nh vậy, tổng thể tích củathiết bị là:

V = 29523,5.(100/85).10-3 = 34,73 m3Với thể tích đó ta chọn đờng kính trong của thiết bị là: Dt = 2,6 m

I.1 Tính các kích thớc cơ bản của thiết bị.

I.1.1 Đáy thiết bị.

Đáy thiết bị đợc thiết kế theo kiểu đáy nón có gờ, chiều cao gờ là 40mm

và góc ở đáy 2 = 700 ở dới cùng giữa đáy có lắp một ống xả đáy đờng kính50mm và bán kính uốn gờ đáy là Rg = 0,255m