Thiết kế nhà máy bia năng suất 60 triệu lít

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HĨA HỌC === === ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA CƠNG SUẤT 60 TRIỆU LÍT/NĂM GV hƣớng dẫn SV thực Lớp MSSV : Tôn Thất Minh : Dƣơng Đức Phƣợng : 52k3 - CNTP : 1152044838 Vinh, tháng 05 năm 2016 SVTH: Dương Đức Phượng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÚC - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Dƣơng Đức Phƣợng Mã số sinh viên:1152044838 Khóa: 52 Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài: ‘‘Thiết kế nhà máy bia cơng suất 60 triệu lít/năm’’ Nội dung nghiên cứu: Họ tên cán hƣớng dẫn : Ngày giao nhiệm vụ đồ án : Ngày hoàn thành đồ án PGS.TS Tôn Thất Minh : Ngày tháng năm 2015 Ngày tháng năm 2016 Ngày Chủ nhiệm môn (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày SVTH: Dương Đức Phượng tháng năm 2016 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) tháng năm 2016 Ngƣời duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÚC - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Dƣơng Đức Phƣợng Mã số sinh viên: 1152044838 Khóa: 52 Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Cán hƣớng dẫn: PGS.TS Tôn Thất Minh Cán duyệt: Th.s Lê Thế Tâm Nội dung nghiên cứu, thiết kế: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………… Nhận xét cán hƣớng dẫn: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………… Ngày tháng năm 2016 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) SVTH: Dương Đức Phượng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Hóa Thực Phẩm nhƣ tất thầy ban lãnh đạo Khoa Hóa Học Trƣờng đại học Vinh tạo điều kiện cho em đƣợc học tập, nghiên cứu trang bị kiến thức suốt thời gian năm học trƣờng Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hƣớng dẫn tận tình PGS.TS Tơn Thất Minh, giúp em hoàn thành đồ án Đề tài em là: “Thiết kế nhà máy Bia suất 60 triệu lít/năm” Đây đồ án có khối lƣợng tƣơng đối lớn nhƣng thời gian tìm hiểu cịn hạn chế, với trình độ hiểu biết có hạn, nên chắn đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc góp ý thầy để đồ án em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, tháng 05 năm 2016 Sinh viên thiết kế Dương Đức Phượng SVTH: Dương Đức Phượng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm LỜI NĨI ĐẦU Bia loại nƣớc uống giải khát có độ cồn nhẹ có tác dụng khai vị, kích thích tiêu hố làm tăng nhịp tim, lƣu thơng lƣợng máu dƣới da làm cho ngƣời uống có cảm giác mát, da hồng hào khoẻ mạnh Theo kết nghiên cứu hiệp hội bia cho biết: lít bia thành phẩm có chứa 35-40g gluxit, 2-3g protit Ngồi cịn có khống chất (Mg) vitamin nhóm B, vitamin PP đồng thời cung cấp nguồn lƣợng đáng kể (400-450 kcal) Hơn nữa, bia cịn có chứa hàm lƣợng CO2 cao( 3,5- 4,5g/lít ) Do đó, uống bia làm giảm nhanh khát lƣợng CO2 thu nhiệt thể thải ngồi làm cho ta có cảm giác mát mẻ, sảng khối tức Khơng thế, bia cịn có lớp bọt mịn cộng với mùi vị đặc trƣng sản phẩm lên men Chính mà bia trở thành nhu cầu thứ đồ uống đƣợc nhiều ngƣời ƣa thích Đối với Việt Nam, năm gần đây, nhu cầu bia ngày tăng suất sản suất bia Việt Nam ngày tăng Cụ thể, từ 1,29 tỷ lít vào năm 2003 tăng lên 1,37 tỷ lít năm 2004 1,5 tỷ lít năm 2005 Theo Bộ Cơng Thƣơng, sản lƣợng tồn ngành bia Việt Nam vào năm 2012 đạt từ 2,7 tỷ lít đến tỷ lít Vào thời điểm đó, mức tiêu thụ bia tính theo đầu ngƣời 28 lít/ năm thay 22 lít/ năm nhƣ Sở dĩ, nhu cầu tiêu thụ bia Việt Nam tăng mạnh đời sống ngƣời dân ngày nâng cao Cộng thêm vào thay đổi tập quán ngƣời dân nông thôn: chuyển từ uống rƣợu tự nấu sang uống bia Vì mà sản phẩm bia ngày khơng cịn xa lạ mà trở nên quen thuộc ngƣời dân Việt Nam từ nơng thơn thành phố Về tình hình sản xuất bia Việt Nam năm gần đây, đặc biệt cuối năm 2009 đầu năm 2010 thị trƣờng bia sơi động với tham gia loạt nhà đầu tƣ Điều thị trƣờng bia Việt Nam cung chƣa đủ cầu Tính đến hết năm 2009, tồn ngành 320 sở sản xuất bia với công suất thiết kế 1,838 triệu lít Trong số nhà máy hoạt động có 20 nhà máy đạt sản lƣợng sản xuất thực tế 50 triệu lít/năm, cịn lại nhà máy có cơng suất khoảng 20 triệu lít/năm nhà máy nhỏ cơng suất 10 triệu lít/năm Tuy nhiên 50% thị phần thuộc vào hai tổng công ty lớn nƣớc Sabeco Habeco Hiện nay, thị trƣờng bia Việt Nam đƣợc đánh giá thị trƣờng sôi động bỏ qua nhiều nhà đầu tƣ Ngày nay, đời sống vật chất tinh thần ngƣời tăng lên, nhu cầu tiêu dùng, nhu cầu ẩm thực tăng lên Nhiều nhà máy giới nói chung Việt Nam nói riêng đƣợc mở rộng sản xuất xây dựng thêm để kịp thời đáp ứng nhu cầu Tiến khoa học công nghệ đƣợc áp dụng rộng rãi vào nghành sản xuất thực phẩm, có nghành sản xuất bia Nƣớc ta có định hƣớng cụ thể bắt tay vào việc mở rộng quy mô sản xuất, nhƣng nhu cầu khơng ngừng tăng lên mạnh nên việc thiết kế thêm nhà máy địa phƣơng cần thiết hợp lý Góp phần vào cơng cơng nghiệp hóa hiên đại hóa đất nƣớc Đồ án thiết kế em khơng nằm ngồi mục đích Nội dung đồ án gồm phần sau: Phần I : Lập luận kinh tế chọn địa điểm xây dựng Phần II : Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ Phần II : Tính cân sản phẩm SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm Phần IV : Tính tốn chọn thiết bị Phần V : Tính – Hơi – Nƣớc – Điện – Lạnh Phần VI : Vệ sinh an tồn lao động Phần VII: Mơi trƣờng phƣơng pháp xử lý Phần VIII: Tính xây dựng Phần IX : Tính kinh tế SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm PHẦN MỘT LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT I SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH BIA I.1 Khái niệm Bia Bia, nói cách tổng thể, loại đồ uống chứa cồn với hàm lƣợng thấp, đƣợc sản xuất trình lên men đƣờng lơ lửng mơi trƣờng lỏng khơng đƣợc chƣng cất sau lên men Dung dịch đƣờng không bị lên men đƣợc gọi “hèm bia”, thu đƣợc từ trình ngâm nƣớc, hay “nƣớc ủ bia”, hạt ngũ cốc đƣợc ủ thành mạch nha, thông thƣờng lúa mạch Các đồ uống chứa cồn đƣợc làm từ lên men đƣờng có nguồn khơng phải ngũ cốc, chẳng hạn nƣớc hoa hay mật ong, nói chung không đƣợc gọi “bia”, chúng đƣợc sản xuất từ loại men bia, dựa phản ứng hóa sinh học Q trình sản xuất bia đƣợc gọi nấu bia Do thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tuỳ theo khu vực, đặc trƣng bia nhƣ hƣơng vị, màu sắc thay đổi khác có khái niệm loại bia hay phân loại khác Với tác dụng giải khát cung cấp nguồn lƣợng lớn cho thể, bia dần trở thành loại đồ uống quen thuộc đƣợc yêu thích ngƣời Trong bia có nhiều vitamin nhƣ: B1, B2, nhiều vitamin PP axit amin cần thiết cho thể Về mặt dinh dƣỡng, lít bia trung bình tƣơng ứng với 2,5g thịt bò, 500g khoai tây, 150g bánh mì loại hay 500kcal I.2 Lịch sử hình thành: Bia đồ uống lâu đời mà lồi ngƣời tạo ra, có niên đại từ thiên niên kỷ thứ Trƣớc Công Nguyên đƣợc ghi chép lại thƣ tịch cổ Ai Cập cổ đại Lƣỡng Hà Giống nhƣ phần lớn chất chứa đƣờng khác bị lên men cách tự nhiên, đồ uống tƣơng tự nhƣ bia đƣợc phát minh cách độc lập văn minh toàn giới Việc kiểm định hố học bình gốm cổ phát bia (tƣơng tự rƣợu vang) đƣợc sản xuất khoảng 7.000 năm trƣớc khu vực ngày Iran số công nghệ sinh học biết, quy trình lên men đƣợc áp dụng Tại châu Âu, thời Trung cổ, bia chủ yếu đƣợc sản xuất gia đình Vào kỷ 14 15, việc sản xuất bia chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công, với quán bia tu viện sản xuất bia để tiêu thụ Trong kỷ 15, Anh loại bia khơng có hoa bia đƣợc biết đến nhƣ “ale”, việc sử dụng hoa bia đồ uống gọi bia Bia có chứa hoa bia đƣợc nhập vào Anh từ Hà Lan sớm từ năm 1400 Winchester, hoa bia đƣợc trồng quốc đảo từ năm 1428 Tính phổ biến hoa bia ban đầu hỗn hợp – Công ty bia rƣợu London xa tới mức thông báo “khơng hoa bia, khơng thảo mộc khác tƣơng tự đƣợc cho vào ale hay rƣợu (mùi) đƣợc sản xuất - mà có nƣớc, mạch nha men bia” Tuy nhiên, vào kỷ 16, ale đƣợc dùng để loại bia mạnh (nồng độ cồn cao) tất ale bia sử dụng hoa bia Với phát minh động nƣớc năm 1765, cơng nghiệp hóa sản xuất bia trở thành thật Các cải tiến công nghệ sản xuất bia xuất với đời nhiệt kế tỷ trọng kế vào kỷ 19, cho phép nhà sản xuất bia tăng tính hiệu kiểm soát nồng độ cồn Cho đến cuối kỷ 18 mạch nha chủ SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm yếu đƣợc làm khô lửa đốt gỗ, than củi, trấu, sau năm 1600 từ than cốc Nói chung, khơng có loại mạch nha số đƣợc che chắn tốt khỏi khói sinh lị sấy, loại bia thời kỳ có thành phần khói hƣơng vị chúng; chứng nhà sản xuất mạch nha bia thƣờng xuyên phải cố gắng giảm thiểu ám khói bia thành phẩm Sự phát minh lị nƣớng hình trống năm 1817 Daniel Wheeler cho phép tạo mạch nha mạch nha nƣớng chín kỹ tạo tiền đề cho sản xuất loại bia đen (porter stout) Sự phát minh vai trò men bia trình lên men vào năm 1857 Louis Pasteur giúp cho nhà sản xuất bia phƣơng pháp ngăn chặn vị chua bia loại vi sinh vật không mong muốn Năm 1953, Morton W Coutts, ngƣời New Zealand phát triển kỹ thuật lên men liên tục Morton lấy sáng chế công nghệ ông cách mạng công nghiệp bia làm giảm thời gian ủ sản xuất bia trƣớc tháng xuống chƣa đầy 24 Công nghệ ông đƣợc sử dụng nhiều nhà sản xuất bia lớn giới ngày nay, bao gồm Guinness Ngày nay, công nghiệp bia công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm chủ yếu tổ hợp đƣợc đời từ nhà sản xuất nhỏ Trong bia chủ yếu đồ uống chứa cồn số biến thái tồn tại, xuất phát từ giới phƣơng Tây, loại bia qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản xuất gọi bia không cồn I.3 Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia giới Việt Nam I.3.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia giới: Trong loại đồ uống giải khát bia đƣợc ƣa chuộng, đƣợc phổ biến rộng rãi giới sản lƣợng tiêu thụ ngày tăng Hiện giới có 25 nƣớc sản xuất bia với sản lƣợng 100 tỷ lít/năm Trong đó, Mỹ , Đức sản xuất dƣới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc tỷ lít/năm… Sản lƣợng giới lớn 150 tỷ lít/năm với mức tiêu thụ bia bình quân nƣớc cao khoảng 100 tỷ lít/năm Thống kê mức bình qn tiêu thụ số nƣớc công nghiệp tiên tiến năm 2007 nhƣ sau: Cộng hòa Czech: 156,9 lít/ngƣời/năm, Đức: 115,8 lít/ngƣời/năm, Úc: 109,9 lít/ngƣời/năm, Áo: 108,3 lít/ngƣời/năm… Tổng lƣợng tiêu thụ giới năm 2003 khoảng 144,296 triệu kl, năm 2004 khoảng 150,392 triệu kl (tăng 4,2 %) Lƣợng bia tiêu thụ tăng hầu khắp vùng ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lƣợng tiêu thụ bia giới tăng lên Nhƣng lƣợng tăng đáng kể Trung Quốc, Thái Lan, Philipin với tốc độ tăng đến 11,2 % Châu Á khu vực có lƣợng bia tiêu thụ tăng nhanh, nhà nghiên cứu thi trƣờng bia giới nhận định Châu Á giữ vị trí dẫn đầu tiêu thụ bia giới Ở nƣớc nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản sản lƣợng bia đạt – 10 tỷ lít/năm, trung bình 171 lít/ngƣời/năm Cơng nghiệp bia Trung Quốc phát triển nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy tăng trƣởng ngành công nghiệp bia Châu Á Từ năm 1980 – 1990 sản lƣợng bia tăng từ 69,8 triệu lít lên 1230 triệu lít tức tăng 17 lần Thời kỳ từ 1981 – 1987 mức tăng trƣởng 20% (theo số liệu hiệp hội bia rƣợu – nƣớc giải khát Việt Nam) Đến năm 2004 tổng lƣợng bia tiêu thụ Trung Quốc 28,640 triệu lít xếp thứ hạng giới Tổng lƣợng bia tiêu thụ nƣớc khu vực Châu Á năm 2004 đạt 43,147 triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm Do thị trƣờng bia giới phát triển cách động, hãng bia sử dụng chiến lƣợc kinh doanh khác Tại Mỹ Châu Âu, thị trƣờng bia ổn định, chiến lƣợc kinh doanh bia dành thị trƣờng phần giảm chi phí sản xuất Ngƣợc lại, Trung Quốc nơi thị trƣờng bia tăng trƣởng (nhất loại bia chất lƣợng cao) chiến lƣợc phát triển sản xuất tăng sản lƣợng nâng cao chất lƣợng I.3.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam Ở Việt Nam bia xuất từ đầu kỷ 20, nhƣng nƣớc nhiệt đới cận xích đạo tạo điều kiện thuận lợi để ngành công nghiệp bia tồn ngày phát triển Từ ban đầu có nhà máy bia Sài Gịn (thành lập từ năm 1875) nhà máy Hà Nội (thành lập từ năm 1890) I.3.2.1 Tình hình sản xuất bia nƣớc Trong năm trở lại đây, tác động nhiều yếu tố nhƣ độ tăng trƣởng GDP (tổng sản phẩm quốc nội), tốc độ tăng dân số, tốc độ thị hóa, tốc độ đầu tƣ… mà ngành cơng nghiệp bia phát triển với tốc độ tăng trƣởng cao Chẳng hạn nhƣ năm 2003 sản lƣợng bia đạt 1290 triệu lít tăng 20,7% so với năm 2002 đạt 79% so với cơng suất thiết kế, tiêu thụ bình quân đầu ngƣời đạt 16 lít/ngƣời/năm, nộp ngân sách Nhà nƣớc khoảng 3650 tỷ đồng I.3.2.2 Số lƣợng sở sản xuất Số lƣợng sở sản xuất giảm xuống so với năm cuối thập niên 1990, đến năm 2003 326 sở sản xuất so với 469 sở tính từ năm 1998 Điều yêu cầu chất lƣợng bia, mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày cao, đồng thời xuất nhiều doanh nghiệp bia lớn có thiết bị đại, cơng nghệ tiên tiến … nên có cạnh tranh gay gắt, nhiều sở sản xuất quy mô nhỏ, chất lƣợng thấp không đủ khả cạnh tranh phá sản chuyển sang sản xuất sản phẩm khác, có khoảng 15 nhà máy có suất 15 triệu lít/năm khoảng 165 sở sản xuất dƣới triệu lít/năm Hai tổng công ty Bia – Rƣợu – Nƣớc giải khát Hà Nội Sài Gịn hai đơn vị đóng góp tích cực giữ vai trị chủ đạo ngành bia tạo điều kiện việc làm thu nhập ổn định cho 20000 lao động Sản lƣợng bia tiêu thụ tồn quốc đạt 1290 triệu lít Hai tổng công ty phát huy hết suất, phải gia công số địa phƣơng nhằm đáp ứng số nhu cầu ngày tăng ngƣời tiêu dùng Xét theo địa phƣơng, lực sản xuất chủ yếu tập trung vào thành phố lớn nhƣ thành phố Hồ Chí Minh chiếm 23,2% tổng lực sản xuất bia toàn quốc, Hà Nội chiếm 13,44%, thành phố Hải Phòng chiếm 7,47% Các nhà máy bia đƣợc phân bố 49 tỉnh thành nƣớc, có 24 tỉnh thành có sản lƣợng 20 triệu lít/năm Đến cịn số tính thành chƣa có nhà máy bia nhƣ: An Giang, Bạc Liêu, Bến Tre, Đồng Tháp… I.3.2.3 Thƣơng hiệu bia Những thƣơng hiệu sản xuất bia Việt Nam chiếm ƣu thế, đứng vững thị trƣờng có khả tiếp tục phát triển q trình hội nhập, là: Sài Gòn, 333, Hà Nội, Heineken, Tiger, Halida… Lƣợng bia thuộc thƣơng hiệu đạt 713,8 triệu lít chiếm 55,24% thị phần tiêu thụ I.3.2.4 Công nghệ thiết bị Các nhà máy bia có cơng suất 100 triệu lít/năm có hệ thống thiết bị đại, tiên tiến, nhập từ nƣớc có cơng nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh nhƣ: Đức, Đan Mạch… Các nhà máy bia có cơng suất 20 triệu lít/năm cho SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tơn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm đến đầu tƣ chiều sâu, đổi thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất I.3.2.5 Định hƣớng phát triển công nghiệp bia Việt Nam Do mức sống ngày tăng, mức tiêu thụ ngày cao Khơng kể nƣớc Châu Âu, Châu Mỹ có mức tiêu thụ bia theo đầu ngƣời cao có thói quen uống bia từ lâu đời, nƣớc Châu Á tiêu dùng bình qn 17 lít/ngƣời/năm Mức tiêu năm 2010: phát triển ngành bia – rƣợu thành ngành kinh tế mạnh, khuyến khích sử dụng nguyên liệu nƣớc với sản phẩm đạt chất lƣợng cao có uy tín thƣơng hiệu Theo số nghiên cứu nƣớc ngoài, bia chiếm khoảng từ 50% đến 96% tổng mức tiêu thụ loại đồ uống có cồn thị trƣờng nƣớc Đơng Nam Á Năm 2005 mức tiêu thụ bình quân 17 lít/ngƣời/năm sản lƣợng 1,5 tỷ lít dự tính đến năm 2020 đạt mức tiêu thụ 25 lít/ngƣời/năm I.4 Chọn loại sản phẩm, địa điểm xâp dựng, vùng nguyên liệu thị trƣờng I.4.1 Chỉ tiêu chất lƣợng sản phẩm Để lựa chọn dây chuyền sản xuất cho bia phù hợp với cơng nghệ náu cần xác định tiêu chất lƣợng bia thành phẩm I.4.1.1 Chỉ tiêu cảm quan - Màu sắc : màu vàng rơm, óng ánh - Độ : Trong suốt, khơng có cặn - Hƣơng : Hƣơng thơm dịu đặt trƣng hoa houblon - Vị : Đắng dịu, đặc trƣng hoa houblon - Trạng thái bọt: Trắng mịn - Thời gian giữ bọt: – phút I.4.1.2 Chỉ tiêu hóa lý - Hàm lƣợng cồn: 3,5 – % - Hàm lƣợng diaxetyl: 0,2 mg/l - Độ màu tính theo số ml I2 0,1N trung hòa 100 ml bia: 0,5 ml - Hàm lƣợng axit hữu cơ: < 0,1 - Hàm lƣợng đạm tổng số: (mg/100ml) : 65 – 80 - Hàm lƣợng đạm formol: (mg/100ml) : 20 – 25 - Độ chua tính theo ml NaOH 1N trung hịa lƣợng axit 100ml bia: 1,2 – 1,7 ml - Kim loại nặng: khơng có I.4.1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật - Vi sinh vật hiếu khí: < 100 tế bào/ml bia - Vi khuẩn yếm khí: khơng có - E coli: khơng có - Vi trùng gây bệnh đƣờng ruột: khơng có - Nấm mốc: ≤ tế bào/ml Đối với bia chai bảo quản khơng có vi sinh vật bên I.4.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Địa điểm đƣợc chọn để xây dựng nhà máy cần đáp ứng đƣợc yêu cầu sau: - Phù hợp với quy hoạch chung tỉnh, thành phố - Gần nguồn cung cấp nguyên liệu thị trƣờng tiêu thụ sản phẩm - Thuận tiện mặt giao thông - Đảm bảo nguồn điện, nƣớc, nhiên liệu SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm Fcx = 0,25 x 13068 =3267 m2 + Fgt : diện tích đƣờng giao thơng (bằng 50% tổng diện tích cơng trình), Fgt = 6534 m2 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 93 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm PHẦN CHÍN: TÍNH TỐN KINH TẾ IX.1 Mục đích ý nghĩa: Tính tốn kinh tế phần quan trọng thiếu cơng trình xây dựng nhà máy Dựa vào phần tính tốn kinh tế ta biết đƣợc đơn giá, lên kế hoạch chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị, cơng nghệ chi phí có liên quan q trình thực Qua trình lên cấp có thẩm quyền xét duyệt Dựa vào suất nhà máy đƣợc xây dựng phần quan trọng khác nhƣ chọn địa điểm xây dựng nhà máy, chọn dây chuyền cơng nghệ, chọn thiết bị, địi hỏi ngƣời thiết kế nhà máy, cơng trình phải có kiến thức tổng hợp nhằm tìm biện pháp tối ƣu đem lại hiệu kinh tế cao IX.2 Nội dung phần tính toán kinh tế: Thiết kế nhà máy Bia suất 60 triệu lít/năm Dựa vào kết tính tốn phần trƣớc nên ta tính tốn kinh tế theo bƣớc sau: IX.2.1 Tính tổng tài sản đầu tƣ: IX.2.1.1 Tài sản đầu tƣ cho cơng trình xây dựng: Tài sản đầu tƣ xây dựng đƣợc tính theo đơn vị 1m2 xây dựng nhân với đơn giá lấy theo kinh nghiệm thực tế cho hạng mục Cụ thể nhƣ sau: Bảng IX.1 tài sản đầu tư cho xây dựng TT Tên cơng trình Diện (m2) tích Đơn giá Thành tiền (đ) (đ/m2) Phân xƣởng nấu 780 2.000.000 1.560.000.000 Phân xƣởng lên men 1257 2.000.000 2.514.000.000 Phân xƣởng hoàn thiện 3000 2.000.000 6.000.000.000 Kho chứa nguyên liệu 875 1.300.000 1.137.500.000 Kho sản phẩm 3750 1.300.000 4.875.000.000 Xƣởng điện 216 1.300.000 280.800.000 Nhà nồi 280 1.300.000 364.000.000 Bãi chứa than, xỉ than 81 500.000 40.500.000 Trạm biến 72 1.000.000 72.000.000 10 Kho vỏ chai 480 1.000.000 480.000.000 11 Gara ôtô 456 1.000.000 456.000.000 12 Khu xử lý nƣớc thải 216 1.500.000 324.000.000 13 Nhà lạnh, thu hồi CO2 162 1.500.000 243.000.000 14 Nhà hành chính, hội trƣờng 378 2.000.000 756.000.000 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 94 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm 16 Nhà ăn ca 216 2.000.000 432.000.000 17 Nhà giới thiệu sản phẩm 216 1.500.000 324.000.000 18 Nhà để xe 120 500.000 60.000.000 19 Nhà vệ sinh, tắm giặt 32 1.000.000 32.000.000 20 Phòng bảo vệ (2 phòng) 64 800.000 51.200.000 21 Khu chứa xử lý nƣớc 216 1.200.000 259.200.000 22 Bể chứa nƣớc xử lý 144 1.000.000 144.000.000 Tổng số tiền xây dựng 20.425.000.000 Ngoài khoản mục trên, nhà máy cịn phải xây dựng hệ thống giao thơng, thơng thoát nƣớc, vƣờn hoa….lấy 12% so với tổng số tiền xây dựng Vậy tài sản đầu tƣ cho xây dựng nhà máy là: Vxd = 20.425.000.000 x 1,12 = 22.876.000.000 VNĐ IX.2.1.2 tài sản đầu tƣ cho việc thuê địa điểm: Giá thuê mặt khu công nghiệp 500.000 đông/m2/50 năm, giá ƣu đãi dành cho doanh nghiệp đầu tƣ vào khu cơng nghiệp Nghệ An Vậy với diện tích nhƣ thiết kế 29.425 m2 tiền thuê đất 50 năm là: Vtđ = 500.000 x 29.551 = 14.775.500.000 VNĐ IX.2.1.3 Tài sản đầu tƣ cho thiết bị: Bảng IX.2 tài sản đầu tư cho thiết bị TT Tên thiết bị Số lƣợng Cân 2 Gầu tải gạo Máy nghiền malt(1bộ) Máy nghiền gạo Thùng chứa bột malt Thùng chứa bột gạo Nồi hồ hóa Nồi đƣờng hóa Thùng lọc 10 Nồi nấu hoa 11 Thùng lắng xoáy 12 Nồi nƣớc nóng 13 Nồi nƣớc lạnh 14 Thùng chứa bã malt 15 Máy lạnh nhanh 16 Thiết bị rửa men 17 Thiết bị gây men cấp II 18 Thiết bị gây men cấp I SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng Giá mua (đ) 2.000.000 10.000.000 100.000.000 10.000.000 2.000.000 1.000.000 150.000.000 200.000.000 200.000.000 250.000.000 200.000.000 80.000.000 80.000.000 30.000.000 200.000.000 6.000.000 40.000.000 10.000.000 Thành tiền (đ) 4.000.000 40.000.000 100.000.000 10.000.000 2.000.000 1.000.000 300.000.000 400.000.000 400.000.000 500.000.000 400.000.000 160.000.000 160.000.000 30.000.000 200.000.000 6.000.000 40.000.000 10.000.000 GVHD: Tôn Thất Minh 95 Đồ án tốt nghiệp Máy lọc Bia Thiết bị lên men Thiết bị bão hòa CO2 Dây chuyền chiết lon Dây chuyền chiết chai Các loại bơm Hệ thống vệ sinh máy lạnh Nồi Máy nén Xe ôtô Hệ thống xử lý nƣớc thải Hệ thống điện 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm 24 1 13 1 1 30.000.000 1.200.000.000 100.000.000 15.000.000.000 10.000.000.000 6.000.000 3.000.000 80.000.000 300.000.000 40.000.000 300.000.000 600.000.000 1.000.000.000 Tổng Vtb 30.000.000 28.000.000.000 400.000.000 15.000.000.000 10.000.000.000 78.000.000 21.000.000 80.000.000 300.000.000 40.000.000 1.500.000.000 600.000.000 1.000.000.000 59.212.000.000 Vậy tài sản đầu tƣ cho thiết bị là: Vtb = 59.212.000.000 VNĐ Ghi chú: Giá mua giá tính đầy đủ tồn vật tƣ, máy móc, thiết bị, nhân cơng lắp đặt, máy thi cơng, cơng vận chuyển, chi phí thuế ( thuế giá trị gia tăng 5%), hƣớng dẫn vận hành, hồ sơ kỹ thuật … theo phƣơng thức chìa khóa trao tay IX.2.1.4 Tài sản đầu tƣ cho đào tạo, chạy thử: Tài sản đầu tƣ cho đào tạo, chạy thử nhà máy vào hoạt đông chạy thử là: Vct = 700.000.000 VNĐ Vậy tổng tài sản đầu tƣ nhà máy là: V1 = Vxđ + Vtđ + Vtb + Vct = 20.425.000.000 + 14.775.500.000 + 59.212.000.000 + 700.000.000 =94.417.000.000 VNĐ Coi mức lạm phát 10% Vậy tổng tài sản đầu tƣ có tính đến lạm phát là: V= 94.417.000.000 x 110% = 103.858.700.000VNĐ Tính khấu hao tài sản cố định nhà máy 10 năm Vậy khấu hao tài sản cố định (KHTSCĐ) là: KHTSCĐ = V/10 = 103.858.700.000/ 10 = 10.385.870.000 VNĐ IX.2.2 Tính chi phí sản xuất hàng năm: IX.2.2.1 Chi phí nguyên, vật liệu trực tiếp: Bảng IX.3: Giá nguyên liệu TT Tên nguyên liệu Số lƣợng (kg) Malt 8520000 14000 119.280.000.000 Gạo 3648000 8000 29.184.000.000 Hoa viên 48720 300000 14.616.000.000 Cao hoa 6660 400000 2.664.000.000 Tổng Gc Đơn giá Thành tiền 165.744.000.000 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 96 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm * Chi phí nguyên liệu phụ (Gp) Theo kinh nghiệm chi phí nguyên liệu phụ chiếm 4% so với chi phí nguyên liệu chính: Gp= 165.774.000.000 x 4% = 6.629.760.000 VNĐ Vậy chi phí nguyên, vật liệu trực tiếp là: Gngl = 165.744.000.000 + 6.629.760.000 = 172.373.760.000 VNĐ IX.2.2.2 Chi phí nhân cơng trực tiếp năm: a) Tính nhân lực cho phận sản xuất: Bảng IX.4: Tính số cơng nhân nhà máy TT Nguyên công ĐM Lao động Xử lý nguyên liệu 2/1 ca Nấu - Lọc 4/1 ca Hạ nhiệt độ Thuộc nhà nấu Lên men, gây men 3/ca Lọc Bia + Bão hoà CO2 3/ca Gắp chai 1/máy Rửa chai 2/máy Kiểm tra Chiết chai, dập nút 2/máy 10 Kiểm tra 11 Thanh trùng 1/1máy 12 Kiểm tra 1/1 máy 13 Dán nhãn 1/ máy 14 Kiểm tra 15 Máy soi chai 1/1 máy 16 Công nhân điện 2/1 ca 17 Công nhân sửa chữa 20 Lò 2/ ca 21 Nhà lạnh 2/1 ca 22 Xử lý nƣớc 2/1 ca 23 Vệ sinh 3/1 ca 1/1 xe, ca 24 Lái xe (5 xe) 25 Bốc vác 4/1 ca 26 Vật liệu - nhiên liệu - bao bì 2/1 ca 27 Bảo vệ 2/1 ca 28 Quản lý phân xƣởng 1/1 ca 29 Phòng trƣng bày 2/1 ca 30 Thƣờng trực 1/1 ca Tổng Số Ca/ngày 2 Số CN/ngày 2 2 2 2 2 2 2 3 6 4 2 2 2 6 6 2 3 10 118 Số cơng nhân có mặt nhà máy ngày đêm là:118 ngƣời  Tính số cơng nhân có danh sách Số cơng nhân có danh sách = Số cơng nhân có mặt + Số cơng nhân điểm khuyết SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 97 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm Theo kinh nghiệm hệ số điểm khuyết: Hđk = 1,1 Số cơng nhân có danh sách là: 118 x 1,1 = 130 ngƣời Bảng IX.5: Tính số cán quản lý nhà máy: Phịng ban Số ngƣời Đảng uỷ - cơng đồn Ban giám đốc Kế tốn Phịng kế hoạch, vật tƣ, cung tiêu Phòng kĩ thuật KCS Thủ kho Tổ chức - hành Thi đua - văn thể Y tế Tổng cộng 35 Tổng số cán công nhân nhà máy là: 165 ngƣời b) Tính tổng quỹ lƣơng cho nhà máy: + Lƣơng bình qn tính cho đầu ngƣời là: 2.300.000/ tháng + Quỹ tiền lƣơng nhà máy năm là: 165 x 2.300.000 = 379.500.000 đồng/ tháng + Quỹ tiền lƣơng nhà máy năm là: 379.500.000 x 12 = 4.554.000.000 VNĐ c) Bảo hiểm tính theo lƣơng: Lấy bảo hiểm 19% quỹ lƣơng: Gh = 19% x 4.554.000.000 = 865.260.000 VNĐ Vậy chí phí nhân công trực tiếp là: Gnhâncông = 4.554.000.000 + 865.260.000 = 5.419.260.000 VNĐ IX.2.3.3: Chi phí sản lƣợng, nhiên liệu dùng năm Bảng IX.6: chi phí lượng, nhiên liệu TT Tên nguyên liệu Số lƣợng Đơn giá Thành tiền Điện 757763 KW 1800 đ/KW 1136644500 Than 921900 kg 500 đ/kg 460950000 Nƣớc 85500 m 2000 đ/m 171000000 Tổng Gnănglƣợng 1.768.594.000 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 98 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm IX.2.3.4 Chi phí xử lý nƣớc thải năm: Hiện chi phí để xử lý m3 nƣớc thải 1.500 VNĐ/m3 Trung bình ngày nhà máy thải 250 m3 nƣớc thải, năm lƣợng nƣớc thải cần xử lý là: 250 x 365 = 91.250 m3 Vậy chi phí xử lý nƣớc thải năm là: Gxlnt = 1500 x 91.250 = 136.875.000 VNĐ IX.2.3.5 Tổng chi phí / năm: Bảng IX.7 chi phí lượng, nhiên liệu THÀNH TIỀN TT CHI PHÍ Ngun vật liệu trực tiếp Nhân cơng trực tiếp 6.419.260.000 Năng lƣợng ( điện, nƣớc, than) 2.768.594.000 Xử lý nƣớc thải 436.875.000 Quản lý nhà máy 600.000.000 Bảo quản, bốc xếp, vận tải 1.320.000.000 Bảo hiểm, y tế, cơng đồn 500.000.000 Chi phí khác 300.000.000 Khấu hao tài sản cố định 174.373.760.000 7.664.383.320 Tổng chi phí / năm 243.562.872.320 IX.2.4 Tính giá thành: IX.2.4.1 Tính giá thành đơn vị sản phẩm: Tổng lƣợng sản lƣợng năm cao bia chai 60.000.000 lít Vậy giá thành lít bia đƣợc tính nhƣ sau: Giá thành lít bia = Tổng chi phí / năm Sản lƣợng / năm = 243.562.872.320 / 60.000.000 = 4065 VNĐ IX.2.4.2 Định giá sản phẩm: Công thức: Thuế TTĐB phải nộp = Giá tính thuế TTĐB + Thuế suất thuế TTĐB Giá tính thuế TTĐB = Giá bán chƣa có thuế GTGT/( + Thuế suất thuế TTĐB) Gọi: A: giá bán chƣa bao gồm VAT ( VNĐ/lít) a: Thuế suất thuế tiêu thụ đặc biệt , theo qui định bai có mức thuế suất a = 40% SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 99 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm B: thuê tiêu thụ đặc biệt mà doanh nghiệp phải nôp B = a x A/(1+a) C: tiền doanh nghiệp thu đƣợc sau đóng thuế tiêu thụ đặc biệt C = A – B = A – a x A/(1+a) = A/(1+a) Để sản xuất có lãi trƣớc hêt C phải lớn giá thành sản phẩm, tức: C = A/(1+a) > 3823 Do vậy: A > 3668 x (1+a) = 3823 x (1 + 0,4) = 5352 VNĐ Qua nghiên cứu giá loại bia khác thị trƣờng, ta chọn giá bán (giá bao gồm thuế VAT 5%) : Giá bán bia chai cao 14000 VNĐ/lít , thấp 12000 VNĐ/lít IX.2.5 Hoạch tốn kết sản xuất kinh doanh: TDT = ∑ Pi x Qi = 60.000.000 x 10.000 = 600.000.000.000 VND Trong đó: Pi : Giá đơn vị sản phẩm Qi : Số sản phẩm đƣợc bán Thuế suất thuế tiêu thụ đặc biệt(TTĐB) 40% Vậy thuế tiêu thụ đặc biệt: TTĐB = TDT x 40% = 600.000.000.000 x 0.4 = 240.000.000.000 VND Doanh thu (DTT): DTT = TDT – TTĐB = 360.000.000.000 VND Giá vốn hàng bán ( GVHB) tồn chi phí bỏ để có hàng hóa Để đơn GVHB = Tổng chi phí/năm = 243.562.872.000 VNĐ Chi phí bán hàng (CPBH) lấy 4% tổng doanh thu: CPBH = TDT x 4% = 24.000.000.000 VND Vậy lợi nhuận trƣớc thuế (LNTT) là: LNTT = DTT – (GVHB + CPBH) = 92.437.128.000 VND Thuế thu nhập doanh nghiệp 28% Lợi nhuận sau thuế (LNST) là: LNST = LNTT x (1- 0,28) = 66.554.732.160 Vậy thời gian hoàn vốn: Thv = Tổng tài sản đầu tƣ / (LNST + KHTSCĐ) = 9,25 (năm) Vậy sau khoảng thời gian 9,25 năm (111 tháng) thu hồi đƣợc vốn Kết luận: dự án có hiệu SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 100 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm KẾT LUẬN Trong thức uống giải khát bia sản phẩm đƣợc ƣa chuộng dùng phổ biến toàn giới, sản xuất bia đem lại lợi nhuận kinh tế cao động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất bia ngày phát triển Lịch sử ngành bia nƣớc ta chƣa lâu song với quy mô sức phát triển khẳng định công nghiệp sản xuất bia ngành kinh tế quan trọng có chỗ đứng vững kinh tế quốc dân nhiều tiềm để phát triển Chính thiết kế nhà máy bia yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn Nhà máy sản xuất bia theo công nghệ lên men đại bao gồm nhiều phân xƣởng với máy móc, trang bị đại Do thiết kế nhà máy bia hoàn chỉnh với đầy đủ phận công việc phức tạp địi hỏi nhiều thời gian phải có kiến thức tổng hợp nhiều lĩnh vực Điều nói lên thiết kế nhà máy bia yêu cầu điêu kiện cần thiết để rèn luyện kỹ tiếp cận gần với công nghiệp sản xuất thực phẩm đặc biệt ngành công nghệ sản xuất sản phẩm lên men Trong đồ án em có nhiệm vụ thiết kế nhà máy bia với suất 60 triệu lít/năm, sản xuất 50 % bia chai 50% bia lon Sử dụng nguyên liệu thay gạo, dịch đƣờng lên men có nồng độ chất khơ 12˚Bx ứng với bia chai bia lon Quá trình làm đồ án giúp em có thêm nhiều hiểu biết công nghệ sản xuất bia theo công nghệ đại, ngành sản xuất tiềm hứa hẹn phát triển nƣớc ta Đƣợc giúp đỡ tận tình thầy PGS.TS Tơn Thất Minh thầy cô khoa nên đồ án em hoàn thành Do kinh nghiệm thân cịn thời gian có hạn, đồ án em chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong đƣợc đóng góp ý kiến thầy, để em hồn thiện kiến thức rút đƣợc nhiều kinh nghiệm Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, tháng 05 năm 2016 Sinh viên Dương Đức Phượng SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 101 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Ái Công nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2005 PGS TS Hồng Đinh Hịa Cơng nghệ sản xuất malt bia PGS.TS Lê Thanh Mai Các phƣơng pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men TCVN 6057:2009 PGS.TS Tơn Thất Minh Giáo trình máy thiết bị chế biến lƣơng thực Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội PGS.TS Tơn Thất Minh Giáo trình máy thiết bị vận chuyển & định lƣợng Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU PHẦN MỘT LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT I SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH BIA I.1 Khái niệm Bia I.2 Lịch sử hình thành: I.3 Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia giới Việt Nam I.3.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia giới: I.3.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam I.3.2.1 Tình hình sản xuất bia nƣớc I.3.2.2 Số lƣợng sở sản xuất I.3.2.3 Thƣơng hiệu bia I.3.2.4 Công nghệ thiết bị I.3.2.5 Định hƣớng phát triển công nghiệp bia Việt Nam I.4 Chọn loại sản phẩm, địa điểm xâp dựng, vùng nguyên liệu thị trƣờng I.4.1 Chỉ tiêu chất lƣợng sản phẩm I.4.1.1 Chỉ tiêu cảm quan I.4.1.2 Chỉ tiêu hóa lý I.4.1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật I.4.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy I.4.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu I.4.4 Hệ thống thoát nƣớc I.4.5 Nguồn cung cấp điện, nƣớc, lạnh I.4.6 Nguồn cung cấp nhiên liệu I.4.7 Nguồn nhân lực I.4.8 Giao thông vận tải I.4.9 Thị trƣờng tiêu thụ sản phẩm PHẦN HAI CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ II.1 Chọn nguyên liệu sản xuất bia II.1.1 Malt đại mạch II.1.2 Gạo 10 II.1.3 Hoa houblon 10 II.1.4 Nƣớc 12 II.1.5 Nấm men 12 II.1.6 Nguyên liệu phụ trợ khác 13 II.2 Chọn dây chuyền sản xuất 13 II.2.1 Phƣơng pháp đƣờng hóa 13 II.2.2 Phƣơng pháp lọc bã malt 14 II.2.3 Houblon hóa 14 II.2.4 Phƣơng pháp lắng làm lạnh dịch đƣờng 14 II.2.5 Chọn chủng nấm men phƣơng pháp lên men 15 Chọn chủng nấm men 15 Lên men sản phẩm bia chai bia lon 16 II.2.6 Chọn phƣơng pháp lọc bia 16 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 103 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm II.3 Thuyết minh dây chuyền sản xuất 17 II.3.1 Nghiền malt 18 II.3.2 Nghiền gạo 18 II.3.3 Quá trình hồ hoá 19 II.3.4 Quá trình dịch đƣờng hoá: 19 II.3.5 Lọc dịch đƣờng 21 II.3.6 Nấu hoa Houblon 22 II.3.7 Lắng xoáy : 23 II.3.8 Quá trình làm lạnh nhanh 23 II.3.9.Quá trình lên men 24 II.3.9.1 Lên men : 24 II.3.9.2 Lên men phụ & tàng trữ : 25 II.3.10 Quá trình lọc bia 25 II.3.11 Bão hoà CO2 26 II.3.12 Chiết chai 26 II.3.13 Thanh trùng 26 II.3.14 Dán nhãn xếp két 26 II.3.15 Chiết lon 27 II.3.16 Thanh trùng 27 PHẦN BA 28 LẬP LUẬN KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 28 III Lập kế hoạch sản xuất 28 III.2.1 Tính cân sản phẩm cho 1000 lít bia chai 28 III.2.1.1 Tính lƣợng gạo lƣợng malt 28 III.2.1.2 Lƣợng bã gạo lƣợng bã malt 30 III.2.1.3 Lƣợng nƣớc dùng nấu rửa bã 30 III.2.1.4 Lƣợng hoa houblon sử dụng 31 III.2.1.5 Lƣợng men giống sử dụng 32 III.2.1.6 Các nguyên liệu khác 32 PHẦN BỐN 35 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 35 IV.1 Tính chọn thiết bị cho phân xƣởng nguyên liệu 35 IV.1.1 Cân, gàu tải 35 IV.1.2 Máy nghiền 35 IV.2 Tính chọn thiết bị cho phân xƣởng nấu 36 IV.2.1 Nồi hồ hóa 36 VI.2.2 Tính tốn chọn thiết bị đƣờng hóa 37 IV.2.3 Tính chọn thiết bị lọc dịch đƣờng 39 IV.2.4 Thùng trung gian chứa dịch đƣờng sau lọc 40 IV.2.5 Tính chọn thiết bị nấu hoa 40 IV.2.5 Tính chọn thùng lắng xoáy 41 IV.2.6 Thiết bị làm lạnh nhanh 41 IV.2.7 Thiết bị đun nóng nƣớc 42 IV.2.8 Tính chọn hệ thống CIP cho nhà nấu bia 43 IV.2.9 Tính bơm cho hệ nấu 43 IV.3 Tính chọn thiết bị cho phân xƣởng lên men 44 IV.3.1 Tank lên men 44 IV.3.2 Chọn thiết bị nhân giống men 45 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm IV.3.2.1 Thiết bị gây men giống cấp 45 IV.3.2.2 Thiết bị nhân giông cấp I 46 IV.3.3 Thùng rửa men bảo quản men dùng lại, thiết bị hoạt hoá men 47 IV.3.3.1.Thiết bị hoạt hoá men 47 IV.3.3.2 Thiết bị rửa men 48 IV.3.4 Tính chọn hệ thống CIP lạnh 48 IV.4 Phân xƣởng hoàn thiện 49 IV.4.1 Tính chọn máy lọc bia 49 IV.4.2 Chọn thùng tàng trữ bia bão hòa CO2 50 IV.4.3 Chọn máy chiết chai 50 IV.4.3 Chọn máy chiết lon 52 PHẦN NĂM 55 TÍNH TỐN NHU CẦU NĂNG LƢỢNG – NƢỚC – ĐIỆN LẠNH CỦA NHÀ MÁY 55 V.1.TÍNH HƠI CHO NHÀ MÁY 55 V.1.1 Lƣợng nhiệt tính cho nấu 55 V.1.1.1 Lƣợng nhiệt cấp cho nồi hồ hóa 55 V.1.1.2 Lƣợng nhiệt cung cấp cho nồi đƣờng hóa 55 V.1.1.3 Lƣợng nhiệt cung cấp cho nồi nấu hoa 56 V.1.1.4 Nhiệt để đun nƣớc nóng 57 V.1.1.5 Tổng lƣợng nhiệt cho mẻ nấu 57 V.1.2 Tính lƣợng nhiệt cho phân xƣởng hồn thiện 57 V.1.2.1 Lƣợng nhiệt cần để trùng Bia chai 57 V.1.2.2 Lƣợng nhiệt để hấp vỏ chai, trùng đƣờng ống, thiết bị rửa thiết bị gây men khoảng 60 kg hơi/ 57 V.1.3.Tính lƣợng 57 V.1.3.1 Chọn nồi 58 V.1.3.2 Tính nhiên liệu cho nồi 58 V.2 TÍNH LẠNH CHO NHÀ MÁY 59 V.2.1 Lƣợng nhiệt cần cho thiết bị lạnh nhanh (tính cho mẻ) 59 V.2.2 Nhiệt lƣợng lạnh cung cấp q trình lên men để trì nhiệt độ lên men 59 V.2.3 Tính nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ Bia non từ lên men xuống phụ: 60 V.2.4 Tính nhiệt lạnh cho q trình lên men phụ: 61 V.2.5 Tính nhiệt lạnh cho thùng nhân men giống cấp 61 V.2.6 Lƣợng nhiệt lạnh cần cung cấp để hạ nhiệt độ Bia sau lọc từ 0C xuống 10C để nạp CO2: 62 V.2.7 Tổng nhiệt lạnh cần cung cấp cho nhà máy là: 63 V.2.8 Chọn máy lạnh 63 V.3 TÍNH NƢỚC CHO NHÀ MÁY: 63 V.3.1 Nƣớc dùng cho phân xƣởng nấu: 63 V.3.2 Lƣợng nƣớc dùng để làm lạnh nhanh dịch đƣờng: 63 V.3.3 Nƣớc dùng cho phân xƣởng lên men: 64 V.3.4 Nƣớc dùng cho nhân men giống rửa men: 64 V.3.5 Nƣớc dùng cho phân xƣởng hoàn thiện : 64 V.3.5.1 Nƣớc rửa hệ thống chiết chai: 64 V.3.5.2 Lƣợng nƣớc dùng cho trùng: 64 V.3.5.4 Nƣớc rửa sàn phân xƣởng hoàn thiện: 64 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 105 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm V.3.6 Nƣớc dùng cho nồi hơi: 65 V.3.7 Nƣớc dùng cho việc khác: 65 V.3.8 Tổng lƣợng nƣớc dùng cho nhà máy là: 65 V.3.9 Tính bể chứa nƣớc đƣờng ống: 65 V.4 TÍNH ĐIỆN TIÊU THỤ CHO NHÀ MÁY: 65 V.4.1 Tính phụ tải chiếu sáng 65 V.4.2 Tính phụ tải sản xuất: 71 V.4.3 Xác định phụ tải tính tốn: 72 V.4.4 Xác định công suất dung lƣợng bù: 72 V.4.4.1 Xác định hệ số công suất cosφ 72 V.4.4.2 Tính dung lƣợng bù: 73 V.5 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 73 V.6 Tính điện tiêu thụ hàng năm 74 V.6.1 Điện dùng cho thắp sáng: 74 V.6.2 Điện cho động lực: 74 V.6.3 Tổng công suất tiêu thụ năm: 75 PHẦN SÁU :VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 76 VI.1 Vệ sinh: 76 VI.1.1 Vệ sinh cá nhân: 76 VI.1.2 Vệ sinh thiết bị: 76 VI.1.3 Vệ sinh công nghiệp: 76 VI.2 Bảo hộ an toàn lao động: 77 VI.2.1 Chống độc sản xuất: 77 VI.2.2 Chống độc rung động: 77 VI.2.3 An toàn thiết bị chịu áp: 77 VI.2.4 An toàn điện sản xuất 77 VI.2.5 An toàn thao tác vận hành số thiết bị phòng cháy chữa cháy: 77 PHẦN BẢY: MÔI TRƢỜNG VÀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ 78 VII.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến môi trƣờng nhà máy bia: 78 VII.1.1 Tiếng ồn: 78 VII.1.2 Chất thải: 78 VII.2 Nguồn gốc tính chất nƣớc thải 79 VII.2.1 Nguồn gốc nƣớc thải: 79 VII.2.2 Tính chất nƣớc thải: 79 VII.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI 80 VII.3.1 Phƣơng pháp học: 80 VII.3.2 Phƣơng pháp hóa học lý học: 80 VII.3.3 Phƣơng pháp sinh học: 80 VII.4 Thuyết minh công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy 81 PHẦN TÁM TÍNH XÂY DỰNG 84 VIII.1 Phân tích lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 84 VIII.2 Nguyên tắc thiết kế tổng mặt 84 VIII.3 Kích thƣớc hạng mục cơng trình 85 VIII.4 Tính diện tích nhà phụ 88 VIII.5 Các nhà khác 89 PHẦN CHÍN: TÍNH TỐN KINH TẾ 94 IX.1 Mục đích ý nghĩa: 94 IX.2 Nội dung phần tính tốn kinh tế: 94 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 106 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/năm IX.2.1 Tính tổng tài sản đầu tƣ: 94 IX.2.1.1 Tài sản đầu tƣ cho cơng trình xây dựng: 94 IX.2.1.2 tài sản đầu tƣ cho việc thuê địa điểm: 95 IX.2.1.3 Tài sản đầu tƣ cho thiết bị: 95 IX.2.1.4 Tài sản đầu tƣ cho đào tạo, chạy thử: 96 IX.2.2 Tính chi phí sản xuất hàng năm: 96 IX.2.2.1 Chi phí nguyên, vật liệu trực tiếp: 96 IX.2.3.3: Chi phí sản lƣợng, nhiên liệu dùng năm 98 IX.2.3.4 Chi phí xử lý nƣớc thải năm: 99 IX.2.3.5 Tổng chi phí / năm: 99 IX.2.4 Tính giá thành: 99 IX.2.4.1 Tính giá thành đơn vị sản phẩm: 99 IX.2.4.2 Định giá sản phẩm: 99 IX.2.5 Hoạch toán kết sản xuất kinh doanh: 100 KẾT LUẬN 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 BẢNG BIỂU Bảng II.1: Thành phần hóa học malt Bảng II.2: Thành phần hóa học gạo 10 Bảng II.3: Thành phần hóa học hoa houblon 10 Bảng II.4: Sự phân bố nhiệt độ vùng máy hấp bia lon 27 Bảng III.1: Kế hoạch sản xuất nhà máy 28 Bảng III.2 Cân sản phẩm cho bia chai bia lon lên men nồng độ dƣờng 120Bx 33 Bảng IV.1: Tổng hợp thiết bị 52 Bảng V.1: Bảng tổng hợp phận chiếu sáng: 71 Bảng V.2 : Bảng công suất thiết bị nhà máy 71 Bảng VII.1 Những đặc tính điển hình nƣớc thải: 79 HìnhVII.2: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy 81 Bảng VIII.1 Bảng tổng hợp công trình xây dựng phân xƣởng 91 Bảng IX.1 tài sản đầu tƣ cho xây dựng 94 Bảng IX.2 tài sản đầu tƣ cho thiết bị 95 Bảng IX.3: Giá nguyên liệu 96 Bảng IX.4: Tính số cơng nhân nhà máy 97 IX.2.2.2 Chi phí nhân công trực tiếp năm: 97 Bảng IX.5: Tính số cán quản lý nhà máy: 98 Bảng IX.6: chi phí lƣợng, nhiên liệu 98 Bảng IX.7 chi phí lƣợng, nhiên liệu 99 SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh 107 ... xuất bia phát triển mạnh nhƣ: Đức, Đan Mạch… Các nhà máy bia có cơng suất 20 triệu lít/ năm cho SVTH: Dƣơng Đức Phƣợng GVHD: Tôn Thất Minh Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/ năm... Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/ năm PHẦN BA LẬP LUẬN KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM III Lập kế hoạch sản xuất Nhà máy đƣợc thiết kế với suất 60 triệu lít bia/ năm Nồng độ dịch đƣờng... tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia suất 60 triệu lít/ năm PHẦN BỐN TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ Việc tính tốn chọn thiết bị trình sản xuất phải đảm bảo nguyên tắc đáp ứng đƣợc yêu cầu suất nhà máy nhƣ