Thiết kế phân xưởng nấu bia có năng xuất 8 triệu lít một năm

LỜI MỞ ĐẦU Bia loại nước giải khát có từ lâu đời nhân dân giới ưa chuộng Bia chế biến từ hai loại nguyên liệu Malt hoa Hublon Bia loại đồ uống có nhiều bọt mịn, có vị đắng dễ chịu nồng độ cồn thấp Hàm lượng chất hồ tan Bia khơng nhiều khoảng - 10% tuỳ theo loại Bia, hầu hết chất hoà tan vào thể thể người hấp thụ tốt Bia cung cấp nhiệt lượng tương đối lớn Ngồi Bia chứa lượng nhỏ chất kích thích, làm tăng cường tiêu hố thức ăn dầy Trong Bia chứa nhiều loại Vitamin khác (tuy hàm lượng Vitamin không nhiều) tiêu biểu VitaminB 1, VitaminB2, VitaminB6 Vitamin khác Nước ta nước thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên nhu cầu nước giải khát cao Tuy nhiên, kinh tế nước ta chậm phát triển, đời sống người dân chưa cao việc lắp đặt nhà máy có quy, có suất lớn địa phương điều chưa hợp lý, việc xây dựng sở sản xuất Bia có quy mô vừa nhỏ địa phương việc cần thiết Bởi đáp ứng nhu cầu cấp thiết bà nông dân Đồng thời hạn chế việc nhập số mặt hàng Bia chai, Bia lon có giá thành cao vào thị trường Việt Nam Ngồi tạo công ăn việc làm giải nhiều lao động nơng thơn góp phần vào cơng cơng nghiệp hố đại hố đất nước theo chủ chương mà đại hội IX Đảng Nhà Nước ta tích cực hoạt động Từ lợi ích mà em giao nhiệm vụ: "Thiết kế phân xưởng nấu bia có xuất triệu lít/năm " Với 100% Bia có sử dụng nguyên liệu gạo làm nguyên liệu thay NỘI DUNG Phần I: Lập luận kinh tế chọn địa điểm xây dựng thành phố Thái Bình Vị trí địa lý Thái bình tỉnh nằm bên bờ biển đơng, thuộc Đồng Bằng châu thổ Sơng Hồng Thái bình cách Thủ Đơ Hà Nội 110 km Thái bình cách Thành Phố Hải Phòng 70 km Thái bình cách Thành Phố Nam Định 18 km Giáp danh biên giới với tỉnh thành phố: Phía Bắc: hải dương, hưng n, thành phố hải phòng Phía Nam: nam định Phía Tây: hà nam Phía Đơng: vịnh bắc 20 017 " - 22 44" Vĩ Độ Bắc Toạ Độ Địa Lý: 106 006 " - 106 039" Kinh Đông Diện tích: 1.543 km2 Dân số: 1.814 nghìn người Mật độ trung bình: 1.176 người/ km2 Thái Bình đơn vị hành gồm có: Thành Phố Thái Bình Huyện Quỳnh Phụ Huyện Đông Hưng Huyện Hưng Hà Huyện Thái Thuỵ Huiyện Kiến xương Huyện Tiền Hải Huyện Vũ Thư Bảng tổng quan dân số diện tích đơn vị hành Đơn vị Diện tích Dân số Mật độ trungbình hành ( km2) ( người ) (người/ km2) 43,30 132.561 3.061 Quỳnh Phụ 207,34 243.165 1.173 Hưng Hà 200,33 248.310 1.240 Thái Thuỵ 256,83 263.403 1.026 Đông Hưng 198,35 252.822 1.275 Vũ Thư 198,43 227.058 1.144 Kiến Xương 213,08 237.818 1.116 Tiền Hải 225,85 209.348 927 Thành Phố Thái Bình Giao thơng Hệ thống giao thơng chính: Đường bộ: Bao gồm đường quốc lộ 10, quốc lộ 39, quốc lộ 39B, quốc lô 223 trục đường giao thông liên huyện liên xã rộng đẹp Đường thuỷ: Bao gồm hệ thống sông Sông Hồng, Sông Luộc, Sơng Trà Lý Sơng Hố Các sơng có cầu lớn Cầu Tân Đệ, Cầu Thái Bình, Cầu Trà Lý Cầu Triều Dương Do mà hệ thống giao thơng Thái Bình gặp nhiều thuận lợi Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguyên lệu để sản xuất bia: Malt nhập từ nước đường hay nhập Malt từ nhà máy sản xuất Malt Băc Ninh đường sông Gạo nguyên liệu sãn có địa phương Nguồn cung cấp nhân lực Nguồn nhân lực Thái Bình dồi có chất lượng cao Với dân số 1814000 người tỷ lệ lao động có trình độ phổ thông trung học trở lên 15,8% Bản chất lao động cần cù chăm điều có ý nghĩa lao động sản xuất Kết cấu hạ tầng xây dựng Kết cấu hạ tầng xây dựng địa chấn ổn định, mặt xây dựng rộng lớn, nguyên liệu dùng xây dựng phục vụ tai chỗ Nguồn cấp thoát nước Nguồn nước nhà máy sản xuất bia sử dụng nguồn nước máy thành phố nguồn nước nguồn có chất lượng tốt hồn tồn có khả đáp ứng tiêu chuẩn độ đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Phần II: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ Giới thiệu Nguyên liệu sản xuất bia 1.1 Nguyên liệu Malt 1.1.1 Thành phần hoá học Nguyên liệu dùng để sản xuất Malt hạt đại mạch Thành phần hoá học hạt đại mạch phức tạp phụ thuộc vào yếu tố giống, đất đai diều kiện khí hậu nơi trồng Nhìn chung thành phần hố học hạt đại mạch sau * Nước: Nước hay gọi độ ẩm có hạt đại mạch.Độ ảm hạt đại mạch có ảnh hưởng lớn tới trình nẩy mầm, trình bảo quản q trình sản xuất Malt Nếu hạt có độ ẩm q cao hạt hơ hấp mạnh, khối hạt dễ tự bốc nóng làm cho chất dinh dưỡng có hạt giảm nhanh trình bảo quản ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng Malt Mặt khác độ ẩm hạt cao tạo điều kiện cho nấm mốc vi sinh vật phát triển phá hỏng khối hạt Ngược lại độ ẩm hạt q nhỏ cơng việc bảo quản gặp nhiều thuận lợi lại làm hạn chế khả nảy mầm hạt ảnh hưởng trực tiếp tới trình sản xuất Malt Từ mà người ta phân loại hạt đại mạch làm dạng sau: Loại khô: W < 14% Loại hạt trung bình: W < 14 - 15,5% Loại ẩm: W < 15,5 - 17% Loại ướt: W > 17% * Gluxit: Trong hạt đại mạch, Gluxit thành phần quan trọng mà quan trọng tinh bột, chiếm khoảng 55 - 65% so với tổng chất khơ có ngun liệu Trong hạt đại mạch tinh bột coi chất dự trữ lượng thể, chúng nằm phần nội nhũ bên hạt Tinh bột hạt đại mạch khơng hồ tan nước hút nước trương nở nhiệt độ thường bị hồ hoá nhiệt độ cao Tính chất hồ hố tinh bột có ý nghĩa lớn q trình sản xuất bia tinh bột hồ hố q trình đường hoá tiến hành nhanh triệt để Nhiệt độ hồ hoá loại tinh bột khác khác nhau, nhiệt độ hồ hố tinh bột đại mạch ngô là: 80 0C Nhiệt độ hồ hoá tinh bột gạo là: 85 0C, khoai tây là: 650C Về cấu trúc hạt tinh bột đại mạch bao gồm Amilo Amilo Pectin, Amilo chiếm 17 24% trọng lượng hạt tinh bột Amilo Pectin 76 - 83% Ngồi tinh bột thành phần Gluxit có Xenluloza, Hemi Xenluloza, Pentoza, Maltoza Glucozit, với hàm lượng nhỏ khơng có giá trị qúa trình sản xuất bia Trong hạt đại mạch chứa 1,8% ( so với lượng chất khô ) đường Mono Saccarit Di Saccarit, chúng có hàm lượng nhỏ có tác dụng lớn q trình sống phát triển mầm * Các hợp chất có chứa Nitơ: Các hợp chất Nitơ đại mạch quan trọng Protit, hàm lượng khơng cao liên quan mật thiết đến chất lượng bia Ngay từ giai đoạn đầu trình sản xuất bia, Protit ảnh hưởng lớn đến nảy mầm phát triển mầm đại mạch Trong trình nấu bía Protit bị thuỷ phân thàmh Axit Amin, phần Axit Amin tác dụng với đường khử để tạo thành Mela Noitdin Các chất làm cho bia có thêm hương thơm vị Ngồi q trình sản xuất bia Protit tham gia vào qúa trình tạo bọt giữ bọt cho bia Hàm lượng chung hợp chất Nitơ đại mạch là: 10 -12% * Các chất béo: Các chất béo hạt đại mạch chủ yếu Este Glyxerin axit béo bậc cao Các chất béo thường dạng dầu sánh có màu vàng thẫm có mùi thơm dịu Hàm lượng chất béo hạt đại mạch vào khoảng 2,5 - 3% * Các chất khoáng: Đa số chất khoáng hạt đại mạch nằm dạng liên kết hợp chất hữu ( có tới 80% ) lại lượng nhỏ chất khống dạng muối vô thành phần chất khống hạt đại mạch số chất khống có hàm lượng đáng kể là: Natri, Kali, Silic PhotPho * Các enzyme: Trong q trình chín hoạt động enzyme hạt đại mạch giảm dần đến hạt chín hồn tồn hoạt động enzyme giảm xuống tới mức tối thiểu Nhưng đến ngâm nảy mầm có điều kiện thích hợp, enzyme lại hoạt động trở lại Mặt khác trình nảy mầm nột số enzyme hình thành hạt đại mạch Nhìn chung enzyme hạt đại mạch chia thành hai nhóm là: Nhóm enzyme Thuỷ Phân nhóm enzyme Oxy Hố Khử + Nhóm enzyme thuỷ phân: Trong malt đại mạch có enzyme thuỷ phân sau: ỏ - Amilaza, õ - Amilaza, Sitaza, Proteaza, Lipaza, Phophattaza - ỏ - Amilaza: Hoạt động hình thành trình nảy mầm hạt đại mạch Tác dụng enzyme phân cắt mạch tinh bột thành Dextrin điều kiện thích hợp để enzyme hoạt động là: t0 = 700C, pH = 5,6 - 5,8 - õ - Amilaza: Có sẵn hạt đại mạch thời kì nảy mầm độ hoạt động tăng lên nhiều lần Nhưng tác động enzyme phân cắt mạch tinh bột để tạo thành Maltoza Điều kiện thích hợp để enzyme hoạt động là: t =550C, pH = 4,6 - 5,4 - Proteaza: Enzyme có sẳn hạt đại mạch q trình nảy mầm độ hoạt động tăng lên nhiều lần ( khoảng lần ) Enzyme có vai trò quan trọng q trình sản xuất malt bia Độ hoạt động enzyme thích hợp t0 = 500C, pH = 4,8 - 5,3 - Lipaza: Enzyme hoạt động mạnh hạt nảy mầm trình sấy malt enzyme bi phá huỷ + Nhóm enzyme Oxy hoá khử: Các enzyme tham gia vào trình trao đổi lượng tế bào sống Enzyme có vai trò quan trọng trình sản xuất malt, tiến hành sấy malt, hoạt tính enzyne bị phá huỷ 1.1.2 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng malt đại mạch + Chỉ tiêu cảm quan: - Malt màu vàng rơm sáng - Mùi tự nhiên đặc trưng - Vị dịu, nhẹ - Không lẫn tạp chất + Chỉ tiêu hoá lý: - Tỷ trọng: - Độ ẩm: 30 - 38 gam/1000 hạt ≤ 7% - Dung trọng hạt: 500 - 580 gam/ lít hạt - Kích thước hạt: d = 2,5 - 2,8 mm + Chỉ tiêu hố học: - Độ hồ tan: - PH dịch triết: 65 - 82% theo hàm lượng chất khô 5,8 - 5,9 + Thành phần chất tính theo % chất khô: - Tinh bột: 50 - 65% - Xenlulo: - 6% - Saccaro: - 5% - Đường khử: - 4% - Pentoza: - 10% - Protit: - 12% - Chất béo: -3% - Chất tro: - 3% 1.2 Hoa hublon 1.2.1 Thành phần hố học hoa hublon Hoa hublon có hai loại: hoa đực hoa Trong kỹ thuật sản xuất bia người ta sử dụng hoa chưa thụ phấn hạt phấn hoa chứa nhiều chất đắng chất thơm hoa Hublon Hoa đực khơng sử dụng bé chứa lượng Lupulin Hiện có tới 100 giống hoa Hublon khác trồng nhiều nước giới Những nước trồng nhiều hoa Hublon Tiệp Khắc, Đức, Liên Xô, Mỹ, Pháp, Trung Quốc * Các chất đắng: Đây phần có giá trị quan trọng nhât hoa Hublon, làm cho bia có vị đắng đặc biệt, ngồi tham gia vào tạo bọt giúp cho bia bảo quản lâu dài Các chất đắng hoa Hublon bao gồm ỏ - axit đắng, õ axit đắng nhựa đắng + ỏ - axit đắng ( gọi Lupulin) chất có vị đắng mạnh có độ hoạt động bề mặt lớn Trong trình sản xuất bia Lupulin chất tạo bọt tốt có khả kháng sinh mạnh Lupulin phần có giá trị hoa Hublon - Công thức nguyên ỏ axit đắng là: C21H30O5 õ - axit đắng ( gọi Lupulin) có vị đắng yếu lại có tính kháng sinh mạnh có độ hoạt động bề mặt hay khả tạo bọt yếu - Công thức nguyên õ - axit đắng là: C26H38O4 + Nhựa đắng sản phẩm trùng hợp Polime hoá, Este hoá Oxy hố axit đắng Thơng thường hoa có khoảng - 2% nhựa đắng tương đương với 12% lượng chất đắng chung nêú đại lượng tăng lên đến 15% q trình thu hoặch sấy khơng kỹ thuật vượt 20% hoa bị hỏng + Chất chát (Tanin) chất chát hoa Hublon có ảnh hưởng lớn tới chất lượng bia thành phẩm Trong trình sản xuất bia Tanin tác dụng với Protit tạo thành hợp chất muối Tanat Protoin không tan Điều có tác dụng tránh cho bia bị đục bia có hàm lượng Protit lớn, đồng thời hàm lượng Tanin vừa phải làm kết tủa Protit bền vững nên làm tăng tính bền vững keo Protit dung dịch Ngược lại hàm lượng Tanin cao làm cho Protit khó kết tủa bị kết tủa làm giảm khả tạo bọt bia Ngoài hàm lượng Tanin vừa phải làm cho bia có vị chát nhẹ dễ chịu - Công thức phân tử Tanin là: C25H24O13 Bảng tóm tắt cân sản phẩm năm: Nguyên liệu Malt Gạo Termamyl Hao cánh Cao hoa Hoa viên Bột trợ lọc Men giống Đơn Vị Kg Kg Kg G G G G Lít Men sữa Dịch nóng Lít Dịch lạnh Bia non Bia lọc Sản phẩm Bã ẩm Bã hoa Cặn lắng Nước nấu Nước rửa bã Lít Lít Lít Lít Kg Kg Kg Kg Lít Kg Quý I Quý II Quý III 144720 340092 340092 62160 146076 146076 62.16 146.076 146.076 120000 282000 282000 120000 282000 282000 1114320 2618652 2618652 888000 2086800 2086800 299681 299681 127524 4 19200 45120 45120 3153112 3153112 1341750 5 1288080 3026988 3026988 1224240 2876964 2876964 1212000 2848200 2848200 1206000 2834100 2834100 255120 599532 599532 9600 22560 22560 24132 56710.2 56710.2 1029240 2418714 2418714 632008 1485294 1485294 Quý IV Cả năm 144720 62160 62.16 120000 120000 1114320 888000 969624 416472 416.472 804000 804000 7465944 5949600 127524 854410.8 19200 128640 1341750 8989725 1288080 8630136 1224240 8202408 1212000 8120400 1206000 8080200 255120 1709304 9600 64320 24132 161684.4 1029240 5029068 632008 4234605 Phần V: Tính chọn thiết bị Tính chọn thiết bị phân xưởng nghiền 1.1 Cân nguyên liệu Lượng Malt cần dùng để sản xuất ngày 4534.56 kg, lượng Malt cần dùng mẻ nấu 1133.64 kg Lượng gạo cần dùng ngày 1947.68 kg, lượng gạo cần dùng mẻ 486,92 kg Vậy ta chọn loại cân 1000 ± 0.5 kg Cân dùng để can hoa Hublon ta chọn loại cân ± 0.05 kg 1.2 Chọn máy nghiền Malt Máy nghiền loại trục sàng Chọn suất nghiền: Lượng Malt cần dùng để sản xuất ngày 4534.56 kg, phương pháp nghiền khô, máy làm việc ca ngày, thời gian giờ, hệ số sử dụng máy 70% 4534,56 1619,485( kg / h) 0,7 Đặc tính máy: + Năng suất 2000 kg/h + Kích thước trục nghiền: 250 x 800 mm + Khoả cách hai trục thứ nhất: mm + Khoảng cách hai trục thứ hai: mm + Đường kính lỗ sàng: 1.5 mm đủ bé bột lọt qua + Tốc độ quay trục 250 vòng / phút + Kích thước máy: 1800 x 1600 x 2000 + Diện tích: 1.6 x 1.8 = 2.88 (m2) 1.3 Máy nghiền gạo Là máy nghiền búa chọn máy dựa suất nghiên của máy: Lượng gạo cần sản xuất ngày 1947.68 kg, phương pháp nghiền khô Máy làm việc ngày ca ca hệ số sử dụng máy 70% 1947,68 463,74(kg / h) 3 0,7 Đặc tính máy nghiền: + Năng suất máy: 1000 kg/h + Kích thước buồng nghiền: 300 x 1200 + Số búa: 72 búa : + Vận tốc vòng búa 40 m/s + Kích thước lỗ sàng: 0.25 mm + Cơng suất máy: kw + Kích thước máy: 1500 x 800 x 1200 + Diện tích: 1.5 x 0.8 = 1.2 (m2) 1.4 Gầu tải + Năng suất: 1619.485 + 463.74 = 2083.225 (kg) + Kích thước gầu tải: 1600 x 1800 x 2000 + Diện tích: 1.6 x 1.8 = 2.88 (m2) + Tổng cộng diện tích đặt máy: 2.88 + 1.2 + 2.88 = 6.96 (m2) (≈ m2) 1.5 Diện tích kho chứa nguyên liệu diện tích đặt máy Tổng diện tích cần có: x 10 + 38 = 108 (m2) Thiết bị phân xưởng nấu 2.1 Nồi hồ hoá Lượng nguyên liệu đưa vào nồi hồ hoá bao gồm gạo malt lót = % so với lượng gạo: 486.92 x 0.995 + 0.05 x 486.92 x 0.995 = 508.7 ( kg ) Lượng nước cho vào nồi hồ hoá: x 508.7 = 2543.55 ( kg) Tổng khối lượng dịch hồ hoá: 508.7 + 2543.55 = 3052.25 ( kg) Khối lượng riêng dịch cháo 1.08 kg/lít Vậy thể tích dịch cháo là: Vd  3052,25 2826,15(l ) 1,08 Hệ số sử dụng nồi hồ hoá 70% Vậy thể tích thực nồi hồ hố dịch cháo là: Vt  Vd 2826,15  4,037(m ) 70% 70% 1000 Ta chọn nồi hai vỏ Đường kính: D (m) Chiều cao trụ: H = 0.6D Chiều cao đáy nồi; H1 = 0.2D Chiều cao nắp nồi: H2 = 0.15D Thể tích nồi là: H H D H  ( H 12  0,75D )  ( H 22  0,75D )(m ) 6 4,037  D 3 1,87(m) 0,614 Vt  Để mở rọng quy mo sản xuất sau ta nên chọn kích thước thiết bị lớn + Đường kính nồi D =2400 mm Lớp vỏ áo 100 mm + Đường kính ngồi Dn= D + x 100 = 2600 mm + Chiều cao trụ H = 0.6D = 2400 x 0.6 = 1500 mm + Chiều cao đáy H1 = 2400 x 0.2 = 500 mm + Chọn cánh khuấy cong, có đường kính cánh khuấy là: 2400 - 600 = 1800 mm + Động cánh khuấy 800 KW + Số vòng quay 30v/ phút + Diện tích bề mặt truyền nhiệt theo yêu cầu theo thực nghiệm F = 0.5 - 0.7 m2/m3 dịch F = 0.7 x 2.82615 = ( m2 ) Như đảm bảo cho trình nâng nhiệt giữ nhiệt điểm dừng + Diện tích thiết bị: S = 3,14 x 1.69 = 5.30 ( m2) 2.2 Tính chọn nồi đường hố Khối lượng Malt dùng cho mẻ đường hoá 1133.64 kg Sau nấu cháo tổn thất 5% dịch đường bay hơi: 3052.25 x 95% = 2899.64 ( kg) Khối lượng dịch Malt là: ( 1133.64 x 0,995 - 0.05 x 486.92 x 0.995 ) x = 6622.48 ( kg) Tổng lượng dịch nồi đường hoá là: 2899.64 + 6622.48 = 9522.12 ( kg) Khối lượng riêng dịch d = 1.08 kg/lít Nên thể tích dịch đường hoá là: Vd  9522,12 8816,78(l ) 1,08 Hệ số sử dụng nồi 70% Nên thể tích thực nồi là: Chọn thơng số kích thước sau: H = 0.6D, H1 = 0.2D, H2 = 0.15D Đường kính nồi đường hố: H H D H  ( H 12  0,75D )  ( H 22  0,75D )(m ) 6 + 12,595  D 3 2,737(m) 0,614 Vt  Chọn đường kính Dt = 3000 mm + Đường kính ngồi: Dn= 3000 + x 100 = 3200 mm + Chiều cao trụ: H = 0.6Dt =1800 mm + Chiều cao đáy: H1 = 0.2Dt = 600 mm + Chiều cao nắp: H2 = 0.15D = 500 mm + Đường kính cánh khuấy: 3000 - 600 = 2400 mm + Động cánh khuấy: KW + Vòng quay cánh khuấy: 30v/phút + Bề mặt truyền nhiệt có diện tích theo thực nghiệm 0.5 - 0.7 m2/m3 F = 0.7 x 8.816 = 6.1712 ( m2) + Diện tích thiết bị: S = 3.14 x 2.56 = 8.0384 ( m2) 2.3 Thiết bi lọc khung + Lượng dịch lọc mẻ là: 97.248 x 94 = 9141.312 ( kg) + Khối lượng riêng d = 1.08 kg/lít + Thời gian lọc h + Hiệu suất lọc 80% + Năng suất lọc: 9141,312 10,580( m / h) 0,8 1,08 1000 + Chọn kích thước khung lọc: 600 x 600 mm + Lượng bã mẻ nấu là: 4.252 x 94 = 399.688 ( kg) Cứ kg bã cho ta thể tích tương ứng 1.2 - 1.4 lít Vậy thể tích bã mẻ nấu là: 1.4 x 399.688 = 560 (lít) + Thể tích bã khung là: 100 x 600 x 600 = 0.036 (m3) + Số khung lọc là: 560 15,55(khung ) 0,036 1000 Vậy ta chọn 16 khung Số lọc 17 + Diện tích đặt máy là: (m2) 2.4 Tính chọn nồi nấu hoa Hoblon Theo phần tính cân sản phẩm thể tích dịch nóng sau nấu hoa mẻ 10520.375 lít Q trình nấu hoa tổn thất 7% Thể tích dịch đường trước nấu hoa mẻ là: 10510,375 11301,5(l )  0,07 Hệ số sử dụng thùng 70% Nên thể tích thực nồi là: Chọn H = D, H1 =0.2D, H2 = 0.15D Vt  11301,5 16,145( m ) 0,7 1000 H H D H  ( H 12  0,75D )  ( H 22  0,75D )(m ) 6 16,145  D 3 2,589(m) 0,93 Vt  + Chọn đường kính nồi là: Dt =3000 mm + Chọn đường kính ngồi: Dn = 3000 + x 100 = 3200 mm + Chiều cao trụ: H = 0.6Dt =1800 mm + Chiều cao đáy: H1 = 0.2Dt = 600 mm + Chiều cao nắp: H2 = 0.15D = 500 mm + Đường kính cánh khuấy: 3000 - 600 = 2400 mm + Động cánh khuấy: KW + Vòng quay cánh khuấy: 30v/phút + Bề mặt truyền nhiệt có diện tích theo thực nghiệm 0.5 - 0.7 m2/m3 F = 0.7 x 16.145 = 11.3 ( m2) + Diện tích thiết bị: S = 3.14 x 2.56 = 8.0384 ( m2) 2.5 Thiết bị thùng lắng xốy Thể tích dịch nóng trước đưa lắng làm nguội sơ là: 10510.375 lít Hệ số sử dụng thùng 75% Thẻ tích thự thùng lắng xốy là: Vt  10510,375 14,014( m ) 0,75 1000 Chọn thùng lắng xốy thân trụ có đáy nghiêng 2% đường kính D Chọn chiều cao trụ H = 0.8D Chọn chiều cao đỉnh H2 = 0.15D Thể tích thùng là: H D H  ( H 22  0,75D )(m ) 14,014  D 3 2,72(m) 0,7 Vt  + Chọn đường kính thùng lắng xiáy là: D =3000 mm + Chiều cao trụ: H = 0.8D =2400 mm + Chiều phần đỉnh: H2 = 0.15D = 450 mm + Lớp vỏ dày mm vật liệu chế tạo thép không rỉ, ống thơng đường kính là: 200 mm + Diện tích đặt máy: S = 3.14 x 2.25 = 7.065 ( m2) 2.6 Thiết bị làm lạnh Thể tích dịch đường đưa vào máy làm lạnh nhanh: 10510,375 10563,2(l )  0,005 Hệ số sử dụng máy 85%, thời gian 45 phút Năng suất làm việc máy: 10563,2 16569,725(l ) 0,85 0,75 Máy làm lạnh có thông số kỹ thuật sau: + Kiểu cấp + Được chế tạo inox + Năng suất làm lạnh 20 m3/ h + Số ngăn truyền nhiệt + Số lượng máy 2.7 Tính chọn thiết bị đun nước nóng Tính chọn nồi đun nước nóng: Nước nóng dùng để rửa bã vệ sinh thùng: + Nước rửa bã: 4950.98 ( lít/ mẻ) + Nước vệ sinh nồi nấu: 200 lít + Nồi đường hố: 200 lít + Nồi lọc đáy bằng: 400 lít + Nồi nấu hoa: 200 lít + Thùng lắng xốy: 200 ltí Tổng thể tích nước nóng mẻ nấu là: 6150.98 lít Hệ số sử dụng nồi 85%, thể tích thực thùng là: Vt  6150,98 7,236( m ) 0,85 Chọn thùng hai vỏ có H = 1.2D, đáy H1 = 0.2D, nắp H2 = 0.15D H D H  ( H 22  0,75D )(m ) 7,236  D 3 1,882( m) 1,085 Vt  Chọn đường kính là: Dt = 2000 mm + Đường kính ngồi là: Dn = 2000 + x 100 = 2200 mm + Chiều cao thân nồi: H = 1.2D = 1.2 x 2000 = 2400 mm + Chiều cao đáy: H1 = 0.2D = 400 mm + Chiều cao nắp: H2 = 0.15 D = 300 mm Bề dày thành thiết bị: - Vỏ ngoài: 10 mm - Vỏ ngồi: mm 2.8 Tính chọn hệ thống CIP Cip gồm thùng: thùng chứa NaOH 2% thùng chứa HNO3 0.1% thùng chứa P3 thùng chứa NaOH 2% hồi lưu Mỗi mẻ nấu vệ sinh với thể tích chất lỏng CIP = 5% thể tích thùng nấu có mẻ ngày Tuy nhiên ta tính cho mẻ nấu thùng nấu hoa lớn nên tính thể tích thùng CIP thể tích thùng nấu hoa V1 thể tích nồi nấu hoa: V1 = 16.145 ( m3) Hệ số sử dụng thùng CIP 90% Vậy thể tích thùng CIP : 16,145 0,08 Vt  1,435( m ) 0,9 Chọn Vt =1.6 ( m3) Chọn cấu tạo thùng: Thân trụ cao H = D, Chỏm cầu H = 0.15D, đáy bằng, có van cáp dịch CIP,van hồi dịch CIP LỜI KẾT Thực đồ án tốt nghiệp nà tiểu án tốt nghiệp nhiệm vụ tất sinh viên nghành kỹ thuật đẻ kết thúc khoá học Bản thân em sinh viên ngành công nghệ bảo quản chế biến thực phẩm em nhận thấy nhiệm vụ thực tiểu án tốt nghiệp việc đánh giá khả học tập làm việc em sau thời gian học trường Để hoàn tốt nhiệm vụ cao đầy ý nghĩa đòi hổi sinh viên phải có khả tổng hợp kiến thức mơn học thời gian học tai trường qua - năm học, Do mà nội dung cơng việc nặng nề đầy khó khăn Đặc biệt với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật ngành chế biến bảo quản thực phẩm đóng vai trò quan trọng đem lại hiệu kinh tế cao đời sống xã hôi Nhiệm vụ mà em phải thực thiết ké phân xưởng nấu bia, cơng việc khó khăn Để thực tốt nhiệm vụ em phải cố gắng tìm tòi học hỏi kiến thức tài liệu học trường, tài liệu tham khảo, thông tin sách báo,trên mạng internet học hỏi kinh nghiệm, kiến thức tế sản xuất để hồn thành tốt nhiệm vụ Do khả em có nhiều hạn chế thời gian thực công việc ngắn nên viết không tránh khỏi thiếu sót Em mong có góp ý, giúp đỡ thầy bạn đồng nghiệp để em kịp thời bổ xung nâng cao tầm hiểu biết kiến thức thực tế Thiết kế phân xưởng nấu bia có xuất triệu lít/năm (LV; 15) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU NỘI DUNG Phần I: Lập luận kinh tế Vị trí địa lý Giao thơng Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguồn cung cấp nhân lực Kết cấu hạ tầng xây dựng Nguồn cấp thoát nước Phần II: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ Giới thiệu Nguyên liệu sản xuất bia 1.1 Nguyên liệu Malt 1.1.1 Thành phần hoá học 1.1.2 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng malt đại mạch 1.2 Hoa hublon 1.2.1 Thành phần hoá học hoa hublon 1.2.2 Đánh giá chất lượng hoa Hublon 1.3 Nước dùng sản xuất bia 1.3.1 Nước dùng để ngâm đại mạch 1.3.2 Nước dùng để nấu dịch malt 1.3.3 Nước dùng để rửa men thiết bị 1.3.4 Các tiêu chung nước dùng để sản xuất bia 1.4 Nguyên liệu gạo 1.5 Các chế phẩm enzyme 1.5.1 Chế phẩm enzyme Tenmamyl 120 l 1.5.2 Các chế phẩm enzyme Cereflo 1.5.3 Các chế phẩm enzyme Fungamyl 1.6 Các nguyên liệu khác Sơ đồ quy trình sản xuất Thuyết minh dây chuyền sản xuất 3.1 Nghiền malt 3.1.1 Mục đích 3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật 3.1.3 Thiết bị kỹ thuật 3.2 Nghiền gạo 3.2.1 Mục đích nghiền gạo 3.2.2 Yêu cầu thành phần bột gạo sau nghiền 3.2.3 Thiết bị kỹ thuật 3.3 Nấu hồ hoá gạo 3.3.1 Mục đích 3.3.2 Phương pháp tiến hành hồ hố nấu 3.4 Đường hố malt 3.4.1 Mục đích 3.4.2 Phương pháp tiến hành nấu dịch đường 3.5 Lọc dịch đường 3.5.1 Mục đích 3.5.2 Tiến hành lọc 3.5.3 Phương pháp lọc dịch đường 3.5.4 Tiến hành lọc 3.5.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lọc 3.6 Đun sơi dịch đường với hoa Hublon 3.6.1 Mục đích 3.6.2 Kỹ thuật nấu hoa 3.7 Lắng 3.7.1 Thiết bị thùng lắng xoáy 3.7.2 Cách tiến hành Phần III: Tính cân sản phẩm Tính cân sản phẩm cho 100 lít bia Lập kế hoạch sản xuất Phần IV: Tính chọn thiết bị Tính chọn thiết bị phân xưởng nghiền 1.1 Cân nguyên liệu 1.2 Chọn máy nghiền Malt 1.3 Máy nghiền gạo 1.4 Gầu tải 1.5 Diện tích kho chứa nguyên liệu diện tích đặt máy Thiết bị phân xưởng nấu 2.1 Nồi hồ hố 2.2 Tính chọn nồi đường hoá 2.3 Thiết bi lọc khung 2.4 Tính chọn nồi nấu hoa Hoblon 2.5 Thiết bị thùng lắng xốy 2.6 Thiết bị làm lạnh 2.7 Tính chọn thiết bị đun nước nóng 2.8 Tính chọn hệ thống CIP LỜI KẾT ... Hưng Hà 200,33 2 48. 310 1.240 Thái Thuỵ 256 ,83 263.403 1.026 Đông Hưng 1 98, 35 252 .82 2 1.275 Vũ Thư 1 98, 43 227.0 58 1.144 Kiến Xương 213, 08 237 .81 8 1.116 Tiền Hải 225 ,85 209.3 48 927 Thành Phố Thái... Hublon có ảnh hưởng lớn tới chất lượng bia thành phẩm Trong trình sản xuất bia Tanin tác dụng với Protit tạo thành hợp chất muối Tanat Protoin khơng tan Điều có tác dụng tránh cho bia bị đục bia có. .. Magie có tác dụng tốt trình nấu dịch đường Nhưng hàm lượng muối q lớn ảnh hưởng có khơng tốt tới chất lượng bia, muối K2SO4 MgSO 4có vị đắng nên làm giảm chất lượng bia 1.3.3 Nước dùng để rửa men thiết