Thiết kế nhà máy bia lên men bằng phương pháp liên tục với năng suất 65triệu lítnăm

Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VÀNG THEO PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN LIÊN TỤC VỚI NĂNG SUẤT 65 TRIỆU LÍT / NĂM Người hướng dẫn: ThS PHAN THỊ BÍCH NGỌC Sinh viên thực hiện: HUỲNH TRỌNG NGHĨA Số thẻ sinh viên: 107120260 Lớp: 12SH Đà Nẵng, 5/2017 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm MỤC LỤC TĨM TẮT……………………………………………………………………………… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN…………………………………………………………………… LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………………… LỜI CAM ĐOAN……………………………………………………………………… DANH MỤC HÌNH ẢNH……………………………………………………………… DANH MỤC BẢNG BIỂU…………………………………………………………… MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặc điểm thiên nhiên 1.2 Hệ thống giao thông vận tải 1.3 Nguồn Nguyên liệu 1.4 Nguồn cung cấp điện 1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu 1.6 Nguồn cung cấp nước 1.7 Thoát nước xử lý nước thải 1.8 Nguồn tiêu thụ sản phẩm 1.9 Nguồn nhân lực 1.10 Hợp tác hóa CHƯƠNG : TỔNG QUAN 2.1Giới thiệu sản phẩm 2.2 Nguyên liệu sản xuất bia 2.2.1 Malt đại mạch 2.2.2 Hoa houblon 2.2.3 Nước 2.2.4 Nguyên liệu thay 2.3 Các chất hổ trợ kỹ thuật 2.3.1 Enzyme Termamyl 2.3.2 Nấm men bia 2.3.3 Các hóa chất 2.4 Một số q trình sinh hóa quan trọng sản xuất bia Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 2.4.1 Các trình xảy nấu 2.4.2 Các trình xảy lên men 10 CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 13 3.1 Dây chuyền công nghệ 13 3.2.1 Nguyên liệu 14 3.2.2 Chọn phương pháp nghiền 14 3.2.3 Chọn phương pháp nấu 14 3.2.4 Chọn phương pháp nạp hoa houblon 14 3.2.5 Chọn phương pháp lên men 14 3.2.6 Chọn phương pháp lọc 15 3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 15 3.3.1 Làm 15 3.3.2 Nghiền malt 16 3.3 Nghiền gạo 17 3.3.4 Nấu 18 3.3.5 Lọc dịch đường 20 3.3.6 Houblon hóa 22 3.3.7 Lắng dịch đường 23 3.3.8 Làm lạnh dịch đường 25 3.3.9 Chuẩn bị giống nấm men 26 3.3.10 Lên men 27 3.3.11 Lọc bia 29 3.3.12 Ổn định bia 30 3.3.13 Chiết trùng 30 3.3.14 Hòan thiện sản phẩm 31 CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 31 4.1 Số liệu ban đầu 31 4.2 Kế hoạch sản xuất nhà máy 32 4.3 Tính nguyên liệu vật chất cho 100kg nguyên liệu ban đàu 33 4.3.1 Lượng chất khô nguyên liệu hạt 33 4.3.2 Lượng nguyên liệu lại sau làm 33 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 4.3.3 Lượng ngun liệu cịn lại sau nghiền 33 4.3.4 Lượng chất khô hạt chuyển vào dịch đường nấu 34 4.3.5 Lượng chất khơ cịn lại sau q trình nấu 34 4.3.6 Lượng chất khơ cịn lại sau lọc 34 4.3.7 Thể tích dịch đường đun sôi 34 4.3.8 Lượng chất khơ cịn lại sau houblon hóa 35 4.3.9 Lượng dịch cịn lại sau houblon hóa 35 4.3.10 Lượng chất khơ cịn lại sau lắng 35 4.3.11 Khối lượng dịch đường sau lắng 35 4.3.12 Lượng chất khơ cịn lại sau trình làm lạnh 35 4.3.13 Khối lượng dịch lên men từ 100kg nguyên liệu ban đầu 35 4.3.14 Lượng bia sau lên men 36 4.3.15 Lượng bia sau lên men phụ tàng trữ 36 4.3.16 Lượng bia lại sau lọc: 36 4.3.17 Lượng bia lại sau ổn định: 36 4.3.18 Lượng bia sau chiết chai trùng: 36 4.3.19 Tính lượng hoa houblon cần dùng 36 4.3.20 Lượng bã nguyên liệu 36 4.3.21 Lượng cặn lắng lắng 37 4.3.23 Lượng CO2 thu 37 4.3.24 Lượng sữa men thu hồi 38 4.3.25 Lượng enzym cần dùng 38 4.5 Tính cân sản phẩm cho ngày 38 4.5.1 Lượng nguyên liệu ban đầu 38 4.5.2 Lượng nguyên liệu sau làm 38 4.5.3 Lượng nguyên liệu sau nghiền 39 5.4 Lượng dịch đường đun sôi 39 4.5.5 Lượng dịch đường sau houblon hoá 1000C 39 4.5.6 Lượng dịch đường sau lắng 39 4.5.7 Lượng dịch lên men 39 4.5.8 Lượng bia non sau lên men 39 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 4.5.9 Lượng bia sau lên men phụ tàng trữ 39 4.5.10 Lượng bia sau lọc 39 5.11 Lượng bia sau ổn định 39 5.12 Lượng bia thành phẩm 39 5.13 Lượng hoa houblon cần dùng 39 5.14 Lượng bã nguyên liệu 40 5.15 Lượng men giống 40 5.17 Lượng CO2 thu hồi: 40 5.19 Lượng vỏ lon 40 4.5.20 Lượng nắp lon 40 4.5.21 Lượng thùng carton 40 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 43 5.1 Phân xưởng nấu 43 5.1.1 Tính xilo 43 5.1.2 Máy làm nguyên liệu 44 5.1.3 Máy nghiền nguyên liệu 45 5.1.4 Tính bunke 46 5.1.5 Cân nghiên liệu 47 5.1.6 Tính cấu vận chuyển 48 5.1.8 Tính hệ thống nồi nấu………………………………………………………… 52 5.1.7 Thiết bị lọc thùng 56 5.1.8 Thùng trung gian chứa dịch đường sau lọc 59 5.1.9 Thiết bị lắng 59 5.1.10 Tính chọn loại bơm cho phân xưởng nấu 60 5.2 Phân xưởng lên men 63 5.2.1 Thùng lên men 63 5.2.2 Thùng tiếp liệu 64 5.2.3 Thùng nhân giống men dây chuyền 64 5.2.4 Thùng chứa bia non trước li tâm 64 5.2.5 Máy li tâm tách men 65 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 5.2.6 Thiết bị lên men phụ 65 5.2.7 Thùng chứa bia non sau lên men 65 5.2.8 Thùng chứa bia sau lên men phụ 66 5.2.9 Thiết bị nuôi cấy nấm men 66 5.2.10 Thiết bị trùng dịch đường 67 5.2.11 Thiết bị lọc bia 68 5.2.12 Thùng phối trộn chất trợ lọc 69 5.2.13 Thùng chứa ổn định bia sau lọc 69 5.2.14 Chọn bơm 69 5.3 Phân xưởng chiết rót 71 5.3.1 Thiết bị nâng phalet 71 5.3.2 Thiết bị kiểm tra lon rỗng 71 5.3.3 Thiết bị rữa lon 72 5.3.4 Máy chiết rót 72 5.3.5 Máy đóng nắp 72 5.3.6 Máy kiểm tra lon sau chiết 73 5.3.7 Bộ phận làm quay đầu lon 73 5.3.8 Máy trùng 73 5.3.9 Máy kiểm tra lon sau trùng 73 5.3 10 Máy in phun hạn sử dụng 73 5.3.11 Máy đóng thùng 74 CHƯƠNG : TÍNH TỔ CHỨC 77 6.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 77 6.1.2 Tổ chức lao động nhà máy 77 6.2 Tính xây dựng 79 6.2.1 Kích thước cơng trình 79 6.2.2 Tính khu đất xây dựng mở rộng nhà máy 84 CHƯƠNG : TÍNH HƠI NƯỚC 86 7.1 Các công thức sử dụng tính tốn 86 7.1.2 Tính lượng nhiệt để giữ nhiệt cho khối nấu (Q2) 86 7.1.3 Lượng nhiệt đun nóng vỏ thiết bị ( Q3) 86 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 7.1.4 Lượng nhiệt tổn thất (Q4) 87 7.1.5 Lượng nhiệt để bốc 87 7.2 Tính chi phí 90 7.2.1 Tính chi phí cho phân xưởng nấu 90 7.3 Tính cho trùng, rửa lon, hoạt động khác 91 7.4 Tính chọn lị 92 7.5 Tính nhiên liệu 92 7.5.1 Dầu D.O 92 7.5.2 Xăng 92 7.5.3 Dầu nhờn 93 7.6 Tính Nước 93 7.6.1 Tính nước dùng cho phân xưởng nấu 93 7.6.2 Nước dùng cho lò 93 7.6.3 Nước dùng cho lên men 93 7.6.5 Nước dùng cho trùng 93 7.6.6 Nước dùng cho hệ thống lạnh 93 7.6.7 Nước dùng cho sinh hoạt 94 CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ AN TOÀN SẢN PHẨM 95 8.1 Kiểm tra nguyên liệu 95 8.1.1 Kiểm tra chất lượng malt 95 8.1.2 Kiểm tra chất lượng hoa houblon 95 8.1.3 Kiểm tra chất lượng gạo 95 8.1.4 Kiểm tra men giống 95 8.1.5 Kiểm tra nước dùng nấu bia 96 8.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất 96 8.2.1 Kiểm tra công đoạn nấu 96 8.2.2 Kiểm tra công đoạn lên men 97 8.2.3 Kiểm tra sản phẩm 97 CHƯƠNG 9: VỆ SINH XÍ NGHIỆP VÀ AN TOÀN THỰC PHẨM 98 9.1 Vệ sinh xí nghiệp 99 9.1.1 Vệ sinh cá nhân công nhân 99 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 9.1.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị 99 9.1.3 Vệ sinh xí nghiệp 99 9.1.4 Xử lý phế liệu trình sản xuất 99 9.1.5 Xử lý nước thải 99 9.1.6 Xử lý nước dùng để sản xuất 100 9.2 An toàn lao động 100 9.2.1 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động 100 9.2.2 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Malt đại mạch ………………………………………………………………14 Hình 2.2 Hoa houblon……………………………………………………………… 15 Hình 3.1 Thiết bị làm 15 Hình 3.2 Thiết bị nghiền trục 17 Hình 3.3 Thiết bị nghiền trục 18 Hình 3.4: Thiết bị nấu 19 Hình 3.5 Sơ đồ nâng giữ nhiệt trình nấu 20 Hình 3.6: Thùng lọc đáy 21 Hình 3.7: Thiết bị houblon hóa 23 Hình 3.8: Thiết bị lắng whirlpool 24 Hình 3.10 : sơ đồ lên men liên tục 28 Hình 3.12 : Hệ thống lọc khung 30 Hình 5.3: Nồi nấu 52 Hình 5.4 Thiết bị lọc thùng 57 Hình 5.5 : Thùng chứa bã Hình 5.6 : Thùng trung gian Hình 5.7 Thùng lắng Whirlpool 60 Hình 5.8 Thùng lên men 63 Hình 5.9 :Thùng nhân giống 64 Hình 5.10: Thùng ni cấy 66 Hình 5.11 Thiết bị kiểm tra thùng rỗng 72 Hình 5.13 Máy in hạng sử dụng 73 Hình 5.14: Máy đóng thùng carton 74 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 : Bảng tiêu hao nguyên liệu qua công đoạn 32 Bảng 4.2 Kế hoạch sản xuất nhà máy( theo lịch 2017 ) 33 Bảng 4.3 Bảng tổng kết tính cân vật chất: 41 Bảng 5.1 Bảng tổng kết tính chọn thiết bị 74 Bảng 7.1 : Lượng nhiệt dung để nâng cho loại nồi nấu 88 Bảng 7.2 Lượng nhiệt dùng để giữ nhiệt cho nồi 88 Bảng 7.3 Lượng nhiệt dùng để đun nóng vỏ thiết bị 89 Bảng 7.4 Lượng nhiệt tổn thất 89 Bảng 7.5 Lượng nhiệt cần để bốc 89 Bảng 7.6 Tổng lượng nhiệt dùng cho nồi 90 ... lên men 39 4.5.8 Lượng bia non sau lên men 39 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 4.5.9 Lượng bia sau lên men. .. 27 Nhà máy sử dụng phương pháp lên men liên tục Quy trình : Sơ đồ cơng nghệ lên men liên tục nhà máy mô tả sau: Hình 3.10 : sơ đồ lên men liên tục Hệ thống bao gồm thùng lên men (6) 10 thùng lên. .. tâm 64 5.2.5 Máy li tâm tách men 65 Thiết Kế Nhà máy sản Xuất Bia Vàng Theo Phương Pháp Lên Men Liên Tục Với Năng Suất 65 triệu lít/năm 5.2.6 Thiết bị lên men phụ