Thiết kế nhà máy bia năng suất 18 triệu lít

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HểA HC =========== Đồ áN tốt nghiệp THIT K NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/NĂM Giáo viên hướng dẫn : TS TRẦN ĐÌNH THẮNG Sinh viên thực : HỒNG ANH VĂN Lớp : 47K - Cơng nghệ thực phẩm VINH - 2011 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM phần Phần mở đầu Từ lâu bia đà loại đồ uống đ-ợc -a chuộng khắp giới Bia có mặt tiệc vui, lễ, Tết, bữa ăn th-ờng ngày, đem lại cho ng-ời thoải mái tinh thần,sự bổ trợ sức khoẻ, tác dụng giải khát có CO2, độ cồn nhẹ,h-ơng thơm vị đắng đặc tr-ng cïng víi c¸c chÊt dinh d-ìng phong phó bia.Nếu uống bia điều độ không cốc/ngày làm tăng trí nhớ, tăng sức đề kháng bệnh tim mạch Bia thứ đồ uống xa xỉ mà ng-ợc lại bia đ-ợc tiêu dùng ng-ời giàu, ng-ời có điều kiện kinh tế trung bình Sản xuất bia ngành đ-ợc ng-ời phát minh sớm ngày đ-ợc cải tiến công nghệ, thiết bị nhằm đáp ứng đ-ợc nhu cầu th-ởng thức tất ng-ời Ngày nay, đời sống vật chất tinh thần ng-ời tăng lên,nhu cầu tiêu dùng,nhu cầu ẩm thực tăng lên.Nhiều nhà máy giới nói chung,ở Việt Nam nói riêng đà đ-ợc mở rộng sản xuất xây dựng thêm để kịp thời đáp ứng nhu cầu Tiến khoa học công nghệ đ-ợc áp dụng rộng rÃi vào ngành sản xuất thực phẩm,trong có ngành sản xuất bia N-ớc ta đà có định h-ớng cụ thể bắt tay vào việc mở rộng quy mô sản xuất nh-ng nhu cầu không ngừng tăng lên mạnh nên việc thiết kế thêm nhà máy địa ph-ơng cần thiết hợp lý, góp phần vào công công nghiệp hoá,hiện đại hoá đất n-ớc Đồ án thiết kế em không nằm mục đích Nội dung đồ án gồm phần sau: Phần lập luận kinh tế, phần chọn thuyết minh dây chuyền sản xuất,phần tính cân sản phẩm, tính chọn thiết bị, phần tính điện, hơi, lạnh, n-ớc, phần xây dựng,phần tính toán kinh tế, phần vệ sinh an toàn lao động, phần kết luận tài liệu tham khảo Đối t-ơng thiết kế nhà máy bia suất 18triệulít/năm, xây dựng khu qui hoạch công nghiệp huyện Diễn Châu,phục vụ ng-ời dân tỉnh vùng lân cận Thời gian vừa qua,d-ới bảo tận tình thầy cô khoavà thầy cô công nghệ thực phẩm tr-ờng đại họcVinh, đặc biệt d-ới h-ớng dẫn thầy giáo TS Trần Đình Thắng nh- nổ lực làm việc, em đà hoàn thành nhiệm vụ Tuy nhiên hạn chế nhiều mặt nh- kinh nghiệm thực tiễn kiến thức thân nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót, em kính mong nhận ®-ỵc GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM góp ý thầy cô bạn để em củng cố kiến thức thân, nh- tránh đ-ợc sai sót trình công tác sau Em xin chân thành cảm ơn Vinh, ngày Sinh viên thực Hoàng Anh Văn GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM phÇn Lập luận kinh tế Bia loại n-ớc uống giải khát đ-ợc -a chuộng Trên giới bia đ-ợc phổ biến rộng rÃi đ-ợc tiêu thụ với sản l-ợng lớn Có thể ví dụ cụ thể theo thống kê tr-ớc n-ớc Đức, Mỹ có sản l-ợng bia lớn 10 tỉ lít/năm Còn Châu sản l-ợng bia cđa NhËt & Trung Qc cịng gÇn b»ng víi sản l-ợng bia Đức & Mỹ khoảng 7-10 tỉ lít/năm Hiện Việt Nam đời sống ng-ời đ-ợc nâng cao nên việc dùng bia làm n-ớc giải khát hàng ngày trở nên thông dụng Tuy nhiều nhà máy mọc lên ¸p dơng tiÕn bé khoa häc kÜ tht, sư dơng dây truyền thiết bị tăng suất, nâng cao chất l-ợng nh-ng không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ Chính điều đà thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp sản xuất n-ớc giải khát nói chung công nghệ sản xuất bia nói riêng Giữa phát triển ngành công nghiệp bia & tăng tr-ởng kinh tế có tác động t-ơng hỗ lẫn Phát triển công nghiệp bia tạo công ăn việc làm cho nhiều ng-ời lao động, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, có doanh thu lớn, góp phần vào tăng tr-ởng kinh tế Ng-ợc lại, kinh tế phát triển tạo điều kiện cho đầu t- mở rộng sản xuất, mở rộng thị tr-ờng tiêu thụ n-ớc n-ớc Để thiết kế xây dựng nhà máy bia hoạt động có hiệu quả, việc phải chọn đ-ợc địa điểm xây dựng thích hợp, thuận tiện giao thông đ-ờng thuỷ, đ-ờng để dễ vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu sản phẩm Phải gần nguồn cung cấp n-ớc, có hệ thống thoát n-ớc hợp lí không ảnh h-ởng đến vệ sinh môi tr-ờng, đến sức khoẻ ng-ời dân vùng Phải gần nơi đông dân c- để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụ sản phảm thuận lợi Từ yêu cầu huyện Diễn Châu nơi có đầy đủ tiêu chuẩn để xây dựng nhà máy bia Huyện Diễn Châu dần trở thành thị xà tiềm Nghệ An nh- đất n-ớc Huyện Diễn Châu năm bên biển đông cách thành phố Vinh khoảng 40km có đ-ờng quốc lộ qua thuận tiện cho việc lại vận chuyển Ngoài Diễn Châu có khu du lịch nhiều bÃi biễn thu hút l-ợng lớn khách du lịch vào ngày nghỉ cuối tuần lễ tết Bên cạnh khu công nghiệp bắc Diễn Châu phát triển với số l-ợng lớn lực l-ợng lao động, nguồn tiêu thụ bia lớn Diễn Châu nơi có nhiều cảnh đẹp bình nh-ng lại mang dáng dấp thị xà đầy tiềm phát triển GVHD: TS TRN èNH THNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM Nguyên liệu để sản xuất bia malt & hoa houblon đ-ợc nhập từ n-ớc nh- úc, Sec Slovakia, Trung Quốc, Đức, Đan Mạch nguồn nguyên liệu từ cảng biển theo đ-ờng quốc lộ chuyển nhà máy dễ dàng Nguyên liệu thay đ-ợc thu mua tỉnh tỉnh lân cận Diễn Châu có nhiều sông nhỏ chảy huyện nằm sát với biên đông, có nguồn n-ớc ngầm lớn Và huyện có nhà máy n-ớc nên cung cấp đủ n-ớc cho sản xuất bia phục vụ sinh hoạt Tuy nhiên sản xuất bia cần thiết phải có l-ợng n-ớc lớn đạt yêu cầu kỹ thuật, để chủ động nhà máy khoan giếng lắp đạt hệ thống lắng, lọc, xử lý độ cứng để ổn định sản xuất Nhà máy sử dụng mạng l-ới điện quốc gia thông qua nguồn cung cấp điện huyện qua trạm hạ áp nhà máy Nhà máy có phận chống cháy nổ, bình cứu hoả, cửa thoát hiểm, máy phát điện công suất vừa đủ để khắc phục vụ nhà máy không bị gián đoạn sản xuất Nhiệt sử dụng nhà máy phát từ lò chạy nhiên liệu than Có hai lò làm việc đồng thời, ng-ời vận hành lò phải có trình độ chuyên môn cao, phải th-ờng xuyên kiểm tra, bảo d-ỡng thiết bị, sửa chữa thay phơ tïng cÇn thiÕt GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM phần Nguyên liệu sản xuất bia I Malt đại mạch Malt đại mạch sản phẩm không tồn tự nhiên, sản phẩm nhân tạo: cho hạt đại mạch nảy mầm nảy mầm dừng lại sấy khô 1.Thành phần hoá học đại mạch a.N-ớc (thuỷ phần) Thuỷ phần đại mạch có ảnh h-ởng đến trình vận chuyển bảo quản hạt Hàm ẩm cao kích thích trình hô hấp tự bốc nóng hạt Hai trình nhân tố quan trọng làm hao tổn chất khô Thuỷ phần cao mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Đặc biệt nguy hiểm loại vi khuẩn hoại sinh gây thối rữa cho h¹t b.Gluxit - Monosaccharit gåm glucoza, fructoza - Disaccharit chủ yếu saccharoza & maltoza - Trisaccharit đ-ờng raphinoza - Polysaccharit hợp phần chiếm nhiều thành phần gluxit hạt đại mạch bao gồm: tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentoza & amilan - Xelluloza Xelluloza đ-ợc phân bố chủ yếu vỏ trấu, chiếm khoảng 20% chất khô vỏ Phân tử xelluloza gồm 2000-10000 gốc đ-ờng glcoza, xelluloza dai khó bị phân cắt môi tr-ờng bình th-ờng Xelluloza không tan n-ớc, hầu nh- không thay đổi thành phần cấu trúc suốt tiến trình sản xuất bia Xelluloza đóng vai trò quan trọng trình lọc dịch đ-ờng lớp vỏ trấu vật liệu tạo lớp màng lọc phụ lý t-ởng - Hemixelluloza Hemixelluloza thành phần chủ yếu tạo nên tế bào, phức hệ gồm pentoza, hexozan axit uronic - Các hợp chất pectin hợp chất keo - Saccharit thấp phân tử GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM c Các hợp chất chứa Nitơ Hàm l-ợng hợp chất chứa N2 đại mạch khoảng 9-10% chất khô hạt Tuy chiếm tỷ lệ thấp nh-ng chúng đóng vai trò quan trọng phát triển phôi, đặc biệt giai đoạn đầu trình -ơm mầm d.Các hợp chất không chứa Nitơ Polyphenol: tập trung chủ yếu lớp vỏ, dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử tạo phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo sản phẩm Mặt khác hoà tan polyphenol vào dịch đ-ờng lại làm xấu h-ơng vị bia e Pherment (enzyme) Enzyme có vai trò đặc biệt công nghệ sản xuất bia Giai đoạn -ơm mầm, hạt hút n-ớc bổ sung đến 43-44% hệ enzyme đ-ợc giải phóng khỏi trạng thái liên kết, chuyển thành trạng thái tự Đến giai đoạn -ơm mầm hoạt lực enzyme đạt mức tối đa, nhờ đến giai đoạn đ-ờng hoá chúng có khả thuỷ phân hoàn toàn hợp chất cao phân tử nội nhũ hạt Các sản phẩm thuỷ phân đ-ợc hoà tan vào n-ớc trở thành chất chiết dịch đ-ờng Trong hạt đại mạch gồm nhóm enzyme hyđrolaza decmolaza II Nguyên liệu thay Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị bia nhằm mục đích để đ-ợc lâu dài, sản xuất bia ng-ời ta th-ờng trộn lẫn số đại mạch ch-a nảy mầm loại ngũ cốc khác để thay thóc mầm, có dùng tinh bột loại đ-ờng (gluco, saccaro, malto ) để làm nguyên liệu thay III Hoa houblon Hoa houblon loại sống lâu năm, thuộc họ leo, chiều cao trung bình houblon th-ờng từ (10 15) m, hình bàn tay Hoa houblon gồm hoa đực hoa Trong ngành sản xuất bia ng-ời ta sử dụng hoa ch-a thụ phấn, hoa đực không sử dụng đ-ợc bé chứa h-ơng lupulin - Thành phần hoá học hoa houblon đ-ợc tính % chất khô nh- sau: -N-ớc: (11 12)% - Chất đắng: (12 21)% - Tanin: (2,5  6)% - ChÊt cã N: (10  21)% GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM - Cellulo: (12  14)% - ChÊt tro: (5  8)% - Những chất hoà tan N: (26 28)% IV N-ớc N-ớc nguyên liệu để sản xuất bia chiếm (80 90)% trọng l-ợng bia thành phẩm Thành phần hoá học chất l-ợng n-ớc ảnh h-ởng trực tiếp tới toàn kỹ thuật sản xuất ảnh h-ởng lớn tới đặc điểm, tính chất chất l-ợng bia thành phẩm Trong trình sản xuất bia cần l-ợng n-ớc lớn, phần dùng để đun sôi, hồ hoá, đ-ờng hoá, phần để rửa men, rửa thiết bị nấu Việc sử dụng n-ớc rộng rÃi nh- đòi hỏi n-ớc phải có thành phần tính chất thích hợp định V Nấm men Nấm men dùng để sản xuất bia loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống Saccharomyces Nhiệt độ tối -u cho sinh tr-ëng cđa chóng lµ (25  30)C, nh-ng số loài giống phát triĨn tèt ë nhiƯt ®é (2  3)C NÊm men đóng vai trò định sản xuất bia trình trao đổi chất tế bào nấm men bia trình chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm Căn vào tính chất trình lên men bia, ng-ời ta chia nấm men làm loại: nấm men nấm men chìm Nấm men thuộc loại Saccharomyces cerevisiae, loại phát triển tạo trình lên men bia nhiệt độ t-ơng đối cao từ (12 13)C trở lên Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis, loài phát triển tốt nhiệt độ thấp khoảng (6 7)C VI Nguyªn liƯu phơ 1.ChÕ phÈm enzyme Termamyl - Dùng chế phẩm enzyme Termamyl để phá vỡ màng tinh bột biến chúng thành trạng thái hoà tan dung dịch thuỷ phân phần tinh bột - Chế phẩm enzyme Termamyl có chất enzyme - amylaza enzyme tăng hiệu suất thu hồi chất hoà tan, tăng tỷ lệ nguyên liệu thay thế, giảm giá thành sản phẩm GVHD: TS TRN èNH THNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NM 2.Chế phẩm enzyme Cereflo Đây tên th-ơng mại enzyme - glucanaza, hoạt động tối -u ë pH = 5,5 – 6,0, nhiƯt ®é 50 - 60C 3.Chế phẩm enzyme Fungamyl Đây enzyme 1,4 D glucan glucanohydrolaza, sản phẩm thuỷ phân chủ yếu đ-ờng maltoza làm tăng khả lên men dịch đ-ờng - Các nguyên liệu khác Axit lactic ®Ĩ ®iỊu chØnh pH ®Õn pH = 5,3 – 5,5 đ-ờng hoá Các hoá chất vệ sinh tấy rửa thiết bị, thùng chứa, đ-ờng ống: HNO3, NaOH, n-ớc vô trùng, n-ớc P3 chứa thùng CIP Không khí dùng cho trình lên men sơ nên cần qua phận làm không khí, lọc tách dầu, bụi đất cát, vi sinh vật Đó thiết bị lọc túi CO2 thu đ-ợc từ trinh lên men cho qua máy nén vào kho thu hồi CO2 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM phần Chọn dây chuyền sản xuất I Nghiền nguyên liƯu Do g¹o cã cÊu tróc h¹t tinh bét cøng, ch-a bị tác động enzyme, khó bị hồ hoá nên cần chọn ph-ơng pháp nghiền phá vỡ màng tinh bột, phá vỡ phần cấu trúc hạt tinh bột, bọt nghiền mịn tốt Chọn thiết bị máy nghiền búa Cấu tạo máy nghiền búa bao gồm sàng phân loại hình trụ khuyết (có thể hình dạng khác), có roto quay, rôto lắp nhiều đĩa, đĩa đ-ợc gắn nhiều l-ỡi dao thép Bằng lực học, rôto quay (thông th-ờng 2940 vòng/phút) l-ỡi dao chém hạt nát vụn Kết nghiền gạo: - Tấm lớn < 25% - TÊm nhá > 35% - Bét mÞn > 75%.g - ThiÕt bÞ nghiỊn malt: Chän thiÕt bÞ nghiền malt máy nghiền bốn trục, sàng Máy nghiền bốn trục, sàng đ-ợc dùng tr-ờng hợp malt có độ nhuyễn tốt, sản xuất loại bia phổ thông Cấu tạo máy nghiền trục có hai cặp trục phân bố d-ới, sàng rung phân loại Malt sau đ-ợc nghiền qua cặp rulô thứ nhất, bột nghiền đ-ợc đổ xuống sàng lọt qua lỗ sàng bột bé Hai pha đ-ợc thu gom vào thùng chứa tạm, vỏ lớn nằm lại sàng đ-ợc đổ vào cặp rulô thứ hai để nghiền lại lần Yêu cầu malt sau nghiền là: + Vỏ trấu: 15-18% + Tấm thô: 18-22% + Tấm mịn: 30-35% +Bột: 25-35% II Ph-ơng pháp nấu gạo Trong nấu gạo để tăng hiệu suất trích ly sử dụng enzyme hc sư dơng malt lãt NÕu sư dơng malt lót 10% enzyme malt lót không giữ đ-ợc hoạt lực (bị vô hoạt) nhiệt độ hồ hoá gạo 86C Vì vậy, phải sử dụng kÕt hỵp víi GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NM + Phòng giám đốc: ng-ời + Phòng phó giám đốc: ng-ời + Phòng tài vụ: ng-ời + Phòng kế hoạch: ng-ời + Phòng kỹ thuËt: 25 ng-êi + Phßng kinh doanh – maketting: 10 ng-ời + Phòng tổ chức, hành chính: ng-ời + Phòng y tế: ng-ời + Nhân viên thu kho: ng-ời + Nhân viên nhà giới thiệu sản phẩm: ng-ời số cán nhà máy là: 65 ng-ời - Tổng số nhân viên nhà máy là: 125 + 65 = 190 (ng-ời) tổng số nhân viên nhà máy 190 ng-ời - Tính quỹ l-ơng cho toàn nhà máy: + L-ơng trung bình cho công nhân: 000 000 đồng/ng-ời + L-ơng trung bình cho cán quản lý: 000 000 đồng/ng-ời + Tổng quỹ l-ơng là: L = 12(125  000 000 + 65  000 000) = 060 000 000 (đồng) 4.Chi phí bảo hiểm xà hội - Nhà máy dùng 20% l-ơng để đóng b¶o hiĨm x· héi: 20%  060 000 000 = 612 000 000 (đồng) Tổng chi phí sản xuất năm có sản l-ợng bia cao nhất: CT = 21 098 880 400 5.Tính giá thành sản phẩm - Giá thành bia đ-ợc tính theo công thức: G T W (đồng) - L-ợng bà hàng năm: 4561200kg đ-ợc bán với giá1000 (đồng/kg) Số tiền bán đ-ợc là: 4561200 000 đồng GVHD: TS TRN èNH THNG 125 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LT/ NM - Khối l-ợng CO2 d- thừa hàng năm: 244800 14580 = 230220 (kg) Giá bán CO2 5000 đồng/kg, số tiền bán đ-ợc là:230220000(đồng) - Tổng số tiền mà nhà máy là: T = 21 098 880 400– (4561200000 + 115100000) = 16 422 580 400 (đồng) - Giá thành đơn vị sản phẩm là: G 16422580400 1642, 2588 (đồng/lít) 18000000 - Định giá bán thành phẩm: Gb = G + (40%thuế tiêu thụ đặc biệt + 10% tiền lÃi)G Gb = 1642,258 + (0,4 + 0,3)  1642,258 = 3131,55 (đồng/lít) Vậy giá sản phẩm đ-ợc bán thị tr-ờng 3500 đồng/lít IV Doanh thu dự kiến Huyện Diễn Châu năm ven biển cách thành phố Vinh khoảng 40km có đ-ờng quốc lộ 1A qua thuận tiện cho việc lại vận chuyển Ngoài Diễn Châu có nhiêu bÃi biển va khu du lịch di tích thu hút l-ợng lớn khách du lịch vào ngày nghỉ cuối tuần lễ tết Bên cạnh Diễn Châu tới sẻ thành thị xà phát triển với số l-ợng lớn lực l-ợng lao động, nguồn tiêu thụ bia lớn Theo điều tra uỷ ban dân số nhà n-ớc Diễn Châu có khoảng 300000 ng-êi víi møc thu nhËp 800000 ®ång mét ng-êi đâygiá sinh hoạt rẻ, rẻ nhiều so với thành phố lớn nói chung thành Vinh nãi riªng nªn víi møc thu nhËp nhvËy sống ng-ời Diễn Châu nói cao so với số khu vực khác ë n-íc ta Víi møc sèng nh- vËy th× viƯc ng-ời sử dụng bia làm n-ớc uống giải khát hàng ngày đà trở nên phổ biến bia không đ-ợc coi đồ giải khát xa xỉ với ng-ời lao động Theo thống kê, mức tiêu thụ bia ng-ời Việt Nam năm 2000 lít/ ng-ời/ năm, tổng sản l-ợng n-ớc đạt khoảng 700 triệu lít Dự kiến năm nay, năm 2005 mức tiêu thụ bia ng-ời khoảng 13 lít / ng-ời / năm, tổng sản l-ợng bia đạt 1300 triệu lít / năm Đây số dù kiÕn cho c¶ n-íc ta nh-ng thøc tÕ sản l-ợng bia đ-ợc sản xuất không đáp ứng đ-ợc nhu cầu tiêu thụ, điều giải thích mà loại bia chất l-ợng thấp x-ởng tnhân tiêu thụ đ-ợc.` GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 126 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM HiƯn ë Diễn Châu ch-a có nhà máy bia đ-ợc xây dựng nhu cầu sử dụng ng-ời lao động cao Những nhà cung cấp bia Diễn Châu bia Vinh , Bia Vinh có chất l-ợng cao nh-ng không cung cấp đủ cho nh- cầu ng-ời tiêu dùng Cả huyện Diễn Châu có đại lý bia Vinh Điều thấy bia bán thị tr-ờng Diễn Châu không đáp ứng đủ nhu câù ng-ời tiêu dùng.Việc xây dựng nhà máy sản xuất bia đặt Diễn Châu hợp lý dự án có tính khả thi cao Th-ờng nhà máy bắt đầu vào sản xuất công suất đạt tối đa + Dự tính năm thứ công suất chạy thử 60% để vừa sản xuất vừa hoàn thiện máy móc thiết bị nhà x-ởng tr-ớc nhà máy vào hoạt động ổn định + Năm thứ hai nhà máy chạy với công suất 80% năm thứ ba chạy hết công suất GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 127 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM 1.Dù tÝnh chi phí sản xuất sản l-ợng bia năm thứ a.Chi phí nguyên vật liệu tiền l-ơng: Sản l-ợng bia dự tính cho năm 10 800 000 lít, ta có bảng chi phí nguyên liệu cho bia năm là: STT Nguyên Đơn vị Đơn giá Khối l-ợng Giá tiền liệu - Than Kg 700 4980960 486 672 000 N-íc m3 7000 5904 41328000 §iƯn Kw 1600 174687 279 498 240 Điện thoại Phút 100 92 160 92 160 000 Malt Kg 000 1556280 10893900000 Gạo Kg 3200 667440 2135808000 Hoa viên Kg 60 000 10800 648000000 Cao hoa Kg 200 000 1080 216 000 000 Tỉng ®ång 17 795 526 240 Chi phÝ nguyªn liƯu phơ: theo kinh nghiƯm chi phí nguyên liệu phụ bẳng 4% chi phí nguyªn liƯu chÝnh VËy ta cã chi phÝ cho nguyªn liệu phụ là: 711 821 049,6 đồng - Chi phí tiền l-ơng cho toàn nhà máy theo tính toán 3060000000 đồng - Tổng chi phí năm đầu là: 20 855 526 240 đồng b.Tính giá thành sản phẩm: - Giá thành bia đ-ợc tính theo công thức: G - T W (đồng) L-ợng bà năm đầu: 2736720kg đ-ợc bán với giá1000 (đồng/kg) Số tiền bán đ-ợc là: 736 720 000 đồng - Khối l-ợng CO2 d- thừa năm đầu: 138132 (kg) Giá bán CO2 5000 đồng/kg, số tiền bán đ-ợc là: 6906600000 (đồng) - Tổng số tiền mà nhà máy là: T = 20 855526240 – (2736720000 +6906600000) GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 128 = 11 212 206 240 (®ång) SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LT/ NM Giá thành đơn vị sản phẩm là: G 11212206240 1868, (đồng/lít) 6000000 c Cân đối thu chi, tính lợi nhuận năm - Tính lÃi tr-ớc thuế: Tổng lợi nhuận = Doanh thu giá thành Doanh thu = tỉng doanh thu – th tiªu thơ RT = (Gb - Gb thuế) sản l-ợng RT = (3500 – 3500  0,4) 6.106 RT = 12 600 000 000  LNT = 12 600 000 000 – 11212206240 = 387 793 760 (®ång) - TÝnh l·i sau thuÕ: LNS = 0,7  1387793760 = 971455632 (®ång) 2.Dù tính chi phí sản xuất sản l-ợng bia năm thứ hai a.Chi phí nguyên vật liệu tiền l-ơng: Sản l-ợng bia dự tính cho năm th hai 000 000 lít, ta có bảng chi phí nguyên liệu cho bia năm là: STT Nguyên Đơn vị Đơn giá Khối l-ợng Giá tiỊn liƯu - Than Kg 700 6641280 648 896 000 N-íc m3 7000 4531 31 718 400 §iƯn Kw 1600 232915 372 664 320 §iƯn tho¹i Phót 100 122 880 12 288 000 Malt Kg 000 898 400 11 288 800 000 G¹o Kg 3200 363 000 548 800 000 Hoa viªn Kg 60 000 000 480 000 000 Cao hoa Kg 200 000 800 160 000 000 Tổng đồng 23391797200 Chi phí nguyên liệu phụ: theo kinh nghiệm chi phí nguyên liệu phụ bẳng 4% chi phÝ nguyªn liƯu chÝnh VËy ta cã chi phÝ cho nguyên liệu phụ là: 935671888 đồng GVHD: TS TRN ĐÌNH THẮNG 129 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM - Chi phÝ tiỊn l-ơng cho toàn nhà máy theo tính toán 3060000000 đồng - Tổng chi phí thứ hai là26451797200 đồng b.Tính giá thành sản phẩm: Giá thành bia đ-ợc tính theo công thức: G T W (đồng) L-ợng bà năm đầu: 4561200kg đ-ợc bán với giá1000 (đồng/kg) Số tiền bán đ-ợc là: 4561200 000 đồng Khối l-ợng CO2 d- thừa năm đầu: 230220 (kg) Giá bán CO2 5000 đồng/kg, số tiền bán đ-ợc là: 11511000000 (đồng) Tổng số tiền mà nhà máy là: T = 10379597200 (đồng) Giá thành đơn vị sản phẩm là: G 10379597200 1297 (đồng/lít) 8000000 C.Cân đối thu chi, tính lợi nhuận năm Tính lÃi tr-ớc thuế: -Tổng lợi nhuận = Doanh thu giá thành -Doanh thu = tổng doanh thu – th tiªu thơ RT = (Gb - Gb  thuế) sản l-ợng RT = (3500 3500 0,4) 8.106 RT = 16 800 000 000  LNT = 16 800 000 000 – 10 379597200 = 6420402800 (®ång) TÝnh l·i sau thuÕ: LNS = 0,7  6420402800 = 4494281960 (đồng) 3.Dự tính chi phí sản xuất sản l-ợng bia năm thứ ba trở -Từ năm thứ trở nhà máy sản xuất hể công suất nên tính toán chi phí sản xuất giống nh- phần III Tính lợi nhuận cho nhà máy từ năm thứ trở là: GVHD: TS TRN èNH THẮNG 130 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM -TÝnh doanh thu: RT = (Gb - Gb thuế) sản l-ợng RT = (3500 3500 0,4) 18.106 RT = 37 800 000 000 (®ång)  LNT = 37800 000 000 – 16422580400 = 21 137741960(®ång) -TÝnh l·i sau thuÕ: LNS = 0,7  21137741690= 10474935000 (đồng) V - Tính lợi nhuận cho nhà máy TÝnh thêi gian thu håi vèn Thêi gan thu håi vốn (PP): tiêu quan trọng để đánh giá tính khả thi dự án PP V P LN S ,TB Tổng vốn đầu t- ban đầu: V = 70 769 601 480 (đồng) Khấu hao tài sản cố định: P = 566 280 602 (đồng) Lợi nhuận sau thuế trung bình: LN S ,TR  971455632  4494281960  104749935000  5315224197 (đồng) PP 70769601480 (năm) 6566280602 5315224197 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 131 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM phÇn 11 Kết luận Trong thời gian qua đ-ợc giao đề tài tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia với suất 18 triệu lít/ năm Đó suất em cảm thấy phù hợp, để chọn địa điểm thiết kế địa điểm thích hợp khu công nghiệp bắc Diễn Châu Đ-ợc ứng dụng kiến thức đà đ-ợc học tìm hiểu đợt thực tập tham khảo thực tế Em đà lựa chọn đ-ợc dây chuyền phù hợp, với ph-ơng pháp có nhiều -u điểm để áp dụng vào công nghệ sản xuất Tuy thực tế điều kiện ch-a cho phép, nh-ng sở thiết kế ta phải chọn ph-ơng pháp tối -u Với dây chuyền công nghệ nh- chắn hoạt động ổn định, an toàn, chất l-ợng cho hiệu cao Trong trình làm đồ án em đà cố gắng tìm hiểu nhiều, nh-ng kiến thức có hạn, chán tránh khỏi sai lầm thiếu sót Em mong đ-ợc bảo, đóng góp ý kiến thầy cô giáo khoa, nh- tất bạn sinh viên để đồ án em đ-ợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Trần Đình Thắng đà giúp đỡ h-ớng dẫn tận tình,cùng toàn thể thầy cô khoa đà chuyền đạt dạy dỗ em thời gian qua Vinh, ngày tháng năm 2010 Sinh viên Hoàng Anh Văn GVHD: TS TRN èNH THNG 132 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM phần 12 Tài liệu tham khảo PGS TS Hoàng Đình Hòa, Công nghệ sản xuất malt bia, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2000 Tập thể tác giả, Nấm men bia ứng dụng, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội, 2001 Tập thể tác giả, Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp, Bộ môn xây dựng công nghiệp - Tr-ờng ĐH Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội, 1997 Tập thể tác giả, Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa học, Nhà xuất khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi, 1999 PTS Vũ Duy Đào, Đàm Văn Huệ, Quản lý tài doanh nghiệp, Nhà xuất thống kê, 1998 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 133 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM MỤC LỤC phÇn Phần mở đầu phÇn LËp luËn kinh tÕ phần Nguyên liệu sản xuất bia I Malt đại mạch II Thành phần hoá học đại mạch Nguyªn liƯu thay thÕ III Hoa houblon IV N-íc V NÊm men VI Nguyªn liƯu phơ ChÕ phÈm enzyme Termamyl ChÕ phÈm enzyme Cereflo ChÕ phÈm enzyme Fungamyl phần Chọn dây chuyền sản xuất I NghiỊn nguyªn liƯu II Ph-ơng pháp nấu gạo III Chọn ph-ơng pháp đ-ờng hoá 10 IV Chọn ph-ơng pháp lọc bà malt 10 V Chọn ph-ơng pháp lắng 11 VI Máy lạnh nhanh 11 VII Chọn ph-ơng pháp lên men 12 Lên men cổ điển 12 Lên men đại 12 ThiÕt bÞ lªn men 13 VIII Chọn ph-ơng pháp lọc bia non 13 IX ThiÕt bÞ thu håi & läc khÝ CO2 15 phần Quy trình s¶n xuÊt bia 17 I NghiỊn nguyªn liƯu 17 NghiÒn malt 17 NghiỊn g¹o 17 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 134 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM Qu¸ trình hồ hoá 18 Mơc ®Ých 18 TiÕn hµnh 18 III Quá trình dịch đ-ờng hoá: nồi đ-ờng hoá 18 Sự đ-ờng hoá 18 TiÕn hµnh: 19 IV Lọc dịch đ-ờng 20 Mơc ®Ých 20 TiÕn hµnh 20 V Đun sôi dịch đ-ờng với hoa houblon 21 Mơc ®Ých 21 TiÕn hµnh 22 VI Nồi lắng xoáy 22 Mơc ®Ých: 22 TiÕn hµnh: 22 VII Quá trình làm lạnh nhanh 23 Mơc ®Ých 23 TiÕn hµnh 23 VIII Quá trình lên men 23 Lªn men chÝnh 23 Lên men phụ & tàng trữ 24 IX Quá rình lọc bia 25 Mơc ®Ých 25 TiÕn hµnh läc 25 X B·o hoµ CO2 26 XI ChiÕt bock 26 PHẦN 6: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 26 XII Các thông số 26 XIII Tính cân sản phẩm cho 100l bia 27 phần tính chọn thiÕt bÞ 34 I Thiết bị phân x-ởng nghiền 34 Chän c©n 35 Chän m¸y nghiỊn 35 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 135 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM TÝnh toán chọn thiết bị hồ hoá 35 TÝnh kÝch th-íc nåi: 35 TÝnh diƯn tÝch trun nhiƯt 37 Đặc tính kü tht cđa nåi hå ho¸: 37 III Tính toán chọn thiết bị ®-êng ho¸ 38 TÝnh kÝch th-íc nåi 38 TÝnh diƯn tÝch trun nhiÖt 39 Đặc tính kỹ thuật nồi đ-ờng hoá: 39 IV V TÝnh vµ chọn thiết bị lọc dịch đ-ờng 40 Chọn thùng chứa bà gạo bà malt 42 VI Tính chọn thiết bị nấu hoa 43 TÝnh kÝch th-íc nåi 43 TÝnh diƯn tÝch trun nhiƯt 44 Đặctính kỹ thuËt cña nåi nÊu hoa: 44 VII Thiết bị đun n-ớc nóng 45 TÝnh kÝch th-íc nåi 45 TÝnh diƯn tÝch trun nhiÖt 46 Đặc tính kỹ thuật thiết bị 46 VIII TÝnh vµ chọn thùng lắng xoáy 46 TÝnh kÝch th-íc thïng 46 Đặc tính kỹ thuật thiết bị 47 IX X TÝnh vµ chän hƯ thèng CIP cho nhµ nÊu bia 48 Tính chọn thiết bị làm l¹nh nhanh 49 Đặc tính kỹ thuật thiết bị 49 TÝnh diÖn tÝch trun nhiƯt 49 XI tính chọn máy nén khí 49 XII TÝnh chọn thùng lên men 50 TÝnh kÝch th-íc nåi 50 TÝnh sè thïng lªn men: 52 Đặc tính kỹ tht cđa thiÕt bÞ 52 XIII Tính chọn thùng gây men cÊp 53 TÝnh kÝch th-íc thïng 53 Đặc tính kỹ tht cđa thiÕt bÞ 54 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 136 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NĂM XIV Thïng g©y men cÊp 55 TÝnh kÝch th-íc thïng 55 Đặc tính kỹ thuật thiÕt bÞ 56 XV Thùng rửa men bảo quan men dùng l¹i 57 TÝnh kÝch th-íc thïng 57 Đặc tính kỹ thuật thiết bÞ 58 XVI Tính chọn hệ thống CIP trung tâm 59 XVII HÖ thèng thu håi CO2 60 M¸y rưa khÝ 60 Bé xö lý CO2 61 M¸y nÐn khÝ 61 Bình cầu chứa khí 61 XVIII Tính chọn máy lọc bia 62 TÝnh m¸y läc b¶n 62 Tính thùng hoà bột trợ lọc 62 XIX Chän thïng chøa bia vµ b·o hoµ CO2 63 Chän thïng chøa 63 Đặc tính kỹ thuật thùng 64 XX Chän m¸y rưa bock 64 XXI Chän m¸y chiÕt bock 64 XXII Chän c¸c thiÕt bÞ vËn chun 65 Chọn gầu tải 65 Chän vÝt t¶i 66 Lùa chän b¬m 67 phần tính xây dựng 74 I Địa điểm xây dựng nhà máy 74 Yêu cầu chung: 74 C¸c yêu cầu xây dựng: 75 Yêu cầu môi tr-ờng vƯ sinh c«ng nghiƯp 75 Các yêu cầu đặc biệt khác 75 II Bè trÝ tổng mặt nhà máy 76 NhiƯm vơ chÝnh: 76 Yêu cầu thiết kế tổng thể mặt 76 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 137 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP III THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NNG SUT 18 TRIU LT/ NM Nguyên tắc thiÕt kÕ tỉng mỈt b»ng 77 Tính toán khu vực sản xuất 79 Kho chøa nguyªn liƯu 79 Phân x-ởng sản xuất 80 Phân x-ởng lên men 81 Kho chøa thµnh phÈm 82 Các nhà phụ trợ nhà máy 83 phÇn TÝnh - lạnh - điện- n-ớc 89 I Tính cho toàn nhà máy 89 Tính cho nồi hồ hoá 89 Tính cho nồi đ-ờng hoá 91 TÝnh h¬i cho nåi ®un n-íc nãng 95 TÝnh h¬i cho nåi nÊu hoa 96 TÝnh cho vệ sinh đ-ờng ống, thùng gây men thùng lên men 97 Chọn nồi 99 II Tính lạnh cho toàn nhà máy 100 TÝnh l¹nh cho máy lạnh nhanh 100 Tính lạnh cho thiết bị lên men chÝnh 100 TÝnh lạnh cho lên men phụ 102 Tính nhiệt lạnh cần dùng cho thïng g©y men gièng cÊp II 103 Tính nhiệt lạnh cho thùng gây men cấp I 103 Nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ bia sau lọc xuống 1C 104 Chọn máy lạnh 105 III TÝnh n-ớc cho toàn nhà máy 105 L-ợng n-ớc cho nhà nấu 105 L-ợng n-ớc cho lên men 105 L-ỵng n-íc dïng cho thu håi CO2 106 L-ợng n-ớc dùng cho nồi 106 L-ỵng n-íc dùng nhà hoàn thiên sản phẩm 106 L-ợng n-ớc dùng cho máy lạnh 106 L-ỵng n-íc dïng cho sinh hoạt công việc khác 107 IV Tính điện cho toàn nhà máy 107 TÝnh phô tải chiếu sáng 107 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 138 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HỐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIỆU LÍT/ NM Tính điện tiêu thụ cho sản xuất 113 Xác định phụ tải tính toán 114 Xác định hệ số công suất dung l-ợng bù 114 Tính điện tiêu thụ hàng năm 115 phÇn TÝnh to¸n kinh tÕ 116 I Mục đích nhiƯm vơ 116 Mơc ®Ých 116 NhiÖm vô 116 II Tính chi phí cố định 117 Tính chi phí cho xây dựng nhà máy 117 TÝnh chi phí cho lắp đặt thiết bị 118 C¸c chi phÝ ph¸t sinh trình xây dựng lắp đặt 120 Tính chi phí sử dụng thiết bị, nhà x-ëng: 121 TÝnh vèn đầu t- cố đinh cho nhà máy 121 III Chi phÝ cho nhiªn liÖu 122 Chi phÝ cho nguyªn liƯu 123 Chi phÝ tiÒn l-ơng cho toàn nhà máy 124 Chi phÝ b¶o hiĨm x· héi 125 TÝnh giá thành sản phẩm 125 IV V Chi phÝ s¶n xuÊt 122 Doanh thu dù kiÕn 126 Dù tÝnh chi phí sản xuất sản l-ợng bia năm thứ 128 Dù tÝnh chi phÝ s¶n xuất sản l-ợng bia năm thứ hai 129 Dự tính chi phí sản xuất sản l-ợng bia năm thứ ba trở 130 Tính lợi nhuận cho nhà máy 131 phÇn 10 KÕt luËn 132 phần 11 Tài liệu tham khảo 133 GVHD: TS TRẦN ĐÌNH THẮNG 139 SVTH: HỒNG ANH VĂN - 47K- HOÁ ... NGHIỆP  THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM Bảng kế hoạch sản xuất nhà máy nh- sau: Quý I II III IV 3000000 6000000 6000000 3000000 3000000 6000000 6000000 3000000 Bia h¬i (triệu lít) ... NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM phần tính chọn thiết bị Lập kế hoạch sản xuất Giả thiết năm nhà máy sản xuất 300 ngày, ngày lại thời gian nghỉ để sửa chữa, bảo d-ỡng thiết. .. NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 18 TRIU LT/ NM bảng tóm tắt cân sản phẩm bia hI Hạng mục Đơn 100(l bia) 20000(l/mẻ) 80000(l/ngày) vị 1 8triệu l/năm Malt kg 14,41 2882 11528 2593800 Gạo kg 6,18