Quy trình công nghệ thiết kế nhà máy bia công suất 25 triệu lít/năm

MỤC LỤC

Hồ hoá và đường hoá

Nếu sử dụng phương pháp đường hóa gián đoạn đun sôi từng phần nguyên liệu để tạo bước nhảy nhiệt độ thì yêu cầu phải có nồi phối trộn được bảo ôn, nhưng một nhược điểm rất lớn là quá trình kéo dài tốn năng lượng để cấp hơi đốt và bơm. Với phương pháp này thời gian nấu được rút ngắn mà vẫn đảm bảo hiệu suất đường hoá, có thể thiết kế nồi cháo và nồi malt cấu tạo giống nhau chỉ khác nhau về thể tích nên sẽ linh động trong tổ chức sản xuất.

Nấu hoa

Phần cao hoa này có hàm lượng axít đắng và tanin cao nhằm tạo vị đắng, kết tủa các đạm cao phân tử trong dịch đường. Phần hoa viên có hàm lượng axít đắng thấp hơn cao hoa mà chủ yếu để cung cấp tinh dầu thơm tạo hương cho bia.

Chọn chủng nấm men và phương pháp lên men 1.Chọn chủng giống nấm men

Lên men sản phẩm bia chai

Sau lên men chính bia non được làm lạnh xuống 4˚C để nấm men dễ dàng kết lắng và được tháo ra ngoài. Cuối cùng hạ nhiệt độ dịch lên men xuống 2˚C và tiến hành quá trình lên men phụ và tàng trữ để lão hoá bia non thành bia tiêu chuẩn đồng thời bão hoà CO2 cho bia.

Thuyết minh dây chuyền sản xuất

    Trong quá trình đường hoá, tinh bột được thuỷ phân thành các đường đơn giản và dextrin bậc thấp dễ tan; protein được thuỷ phân thành các hợp chất chứa nitơ chủ yếu là có khối lượng phân tử trung bình: peptide, polypeptide, albumose; các hợp chất chứa phospho như Fitin bị thuỷ phân giải phóng axit phosphoric làm tăng độ chua và lực đệm của dịch đường. Trong quá trình đun hoa xảy ra một số biến đổi: sự đồng phân hoá các α-axit đắng thành izo α-axit đắng có độ hoà tan cao hơn và lực đắng mạnh hơn, vị đắng dịu hơn; trích ly tinh dầu thơm của hoa tạo hương thơm đặc trưng cho bia vàng; tạo phức tanin-protein cao phân tử tạo màng kéo theo nhiều phần tử khác kết lắng theo làm trong dịch đường, tạo độ ổn định keo cho dịch; vô hoạt các protein enzyme của malt và diệt vi sinh vật tạp làm tăng tính ổn định sinh học của dịch đường đảm bảo quá trình lên men sau này dịch đường chỉ chuyển hoá bởi hệ enzyme của nấm men.

    Quy trình công nghệ xử lý nước cấp, nước thải 1. Xử lý nước cấp

    Xử lý nước thải

    Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy qua hệ thống cống rãnh được đưa tới bể lắng sơ bộ tại đây nhờ quá trình lắng dưới tác dụng của trọng lực các tạp chất nặng được tách ra, các rác thải hữu cơ cũng được loại bỏ nhờ các song chắn rác. Nước thải từ bể điều hoà sẽ được đưa qua bể mêtan hoá với lớp lọc là bùn chứa hệ vi sinh vật kị khí, tại đây nước thải sẽ được đi từ dưới lên qua lớp bùn, các cặn lắng sẽ được giữ lại ở dưới.

    LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM A. Lập kế hoạch sản xuất

    Tính cân bằng sản phẩm

    • Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia chai 1. Tính lượng gạo và lượng malt

      Bột trợ lọc: Bột trợ lọc sử dụng ở đây chủ yếu là diatomide (2 loại bột thô và mịn được sử dụng là Hyflosuppercell và Standarlsuppercell) ngoài ra còn có vinyl polypyriolidone. Bột trợ lọc: Bột trợ lọc sử dụng ở đây chủ yếu là diatomide (2 loại bột thô và mịn được sử dụng là Hyflosuppercell và Standarlsuppercell) ngoài ra còn có vinyl polypyriolidone.

      Bảng tổng kết các hoá chất tẩy rửa, sát trùng cần dùng:
      Bảng tổng kết các hoá chất tẩy rửa, sát trùng cần dùng:

      TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ I. Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng nấu

      • Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng lên men 1. Tank lên men

        * Chọn thiết bị sục khí có bộ phận lọc vô trùng sử dụng than hoạt tính, thiết bị sục khí vào dịch đường, các phụ kiện kèm theo: ống lưu lượng, van một chiều, van giảm áp. Để lọc trong bia ở đây ta chọn 2 thiết bị lọc ống inox hoạt động luân phiên, ngoài ra để lọc tinh sản phẩm bia chai sử dụng thêm 1 thiết bị lọc ống xốp có cùng năng suất. Các thiết bị có kích thước và khối lượng không quá lớn được thiết kế các chân đỡ bằng thép, các thiết bị có kích thước và khối lượng lớn như tank lên men, thùng chứa nước… được đặt trên bệ bê tông.

        Ngoài ra các nồi nấu còn được thiết kế ống hơi có đường kính 30cm bằng khoảng 1/10 đường kính các nồi nấu, thiết kế này nhằm mục đích tạo dòng hơi bốc lên đủ mạnh tránh sự nhiễm tạp đặc biệt là trong giai đoạn lắng xoáy.

        TÍNH TOÁN NHU CẦU NĂNG LƯỢNG, NHU CẦU NƯỚC CỦA NHÀ MÁY

        Tính nhiệt lạnh

          Khi kết thúc lên men chính bia non có nồng độ chất khô 3˚Bx được hạ nhiệt độ từ 8˚C xuống 4˚C thực hiện quá trình xả nấm men kết lắng, sau đó tiếp tục hạ nhiệt độ khối dịch xuống 2˚C và thực hiện quá trình lên men phụ, Δt = 6˚C. Men sữa trước khi tái sử dụng được hoà trộn với lượng dịch đường có thể tích gấp 4 lần thể tích men sữa và để nhiệt độ tăng từ từ tới gần nhiệt độ lên men 8˚C. Tổn hao lạnh trên hệ thống đường ống vận chuyển lưu thể và các thùng chứa nước, glycol… khoảng 10% tổng lượng nhiệt lạnh tiêu thụ cho hệ thống sản xuất chính của nhà máy.

          Nước glycol được làm lạnh xuống nhiệt độ khoảng – 4˚C đến – 2˚C được chứa trong thùng glycol cấp từ đây nước glycol được đưa đi để làm lạnh các bộ phận, nước glycol sau cấp lạnh nhiệt độ tăng lên khoảng 5 – 7˚C được chứa trong bình glycol hồi lại được đưa qua hệ thống làm lạnh để trở thành nước glycol lạnh, Δt = 9˚C.

          Tính hơi

          • Lượng nước dùng cho các hoạt động khác của nhà máy

            Ngoài ra còn phải tiêu tốn một lượng nhiệt đun nóng thiết bị, tiêu tốn cho khoảng trống, thất thoát ra môi trường chiếm khoảng 5% tổng lượng nhiệt tiêu tốn cho nồi hồ hoá. Ngoài lượng hơi cấp cho các phân xưởng như đã tính ở trên còn phải cấp một lượng hơi để thanh trùng đường ống, thiết bị khoảng 200 kg/h. Lượng nước này sau khi làm lạnh nhanh dịch đường trở thành nước nóng có nhiệt độ khoảng 70 – 75˚C sẽ được dùng làm nước nấu và vệ sinh hệ thống nồi nấu.

            Chọn bể nước sau xử lý sơ bộ cú kớnh thước 10mì10mì5m, dung tớch khoảng 500m3, xây bằng bể bê toonh cốt thép.Hai bể nước sau xử lí cho phân xưởng nấu và cho xưởng hoàn thiện bằng tổng kớch thước 5mì5mì4m,dung tớch 100m3.

            TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ VỀ XÂY DỰNG CỦA NHÀ MÁY 1.Phân tích và lựa chọn địa điểm xây dựng, thiết kế tổng mặt bằng nhà máy

            Tính toán các hạng mục công trình 1. Khu vực sản xuất

            Vị trí của máy rửa bock gần với bãi xếp bốc; đầu ra của sản phẩm nằm ở phía gần với kho thành phẩm để thuận tiện trong việc nhập và xuất hàng. Đặc biệt các phân xưởng sản xuất dễ cháy nổ, độc hại như lò hơi, trạm xử lý nước thải bố trí ở góc trong cùng cuối hướng gió chủ đạo để đảm bảo an toàn trong sản xuất. Trong nhà máy xây dựng hệ thống đường giao thông cách ly giữa các khu vực sản xuất và đường giao thông giữa các phân xưởng trong khu vực sản xuất chính.

            Đường giao thông chính được thiết kế chạy thành vòng trong nhà máy và thông với 2 cổng ra các trục giao thông phía ngoài nhà máy đảm bảo yêu cầu cứu hoả khi xảy ra sự cố trong quá trình vận hành nhà máy.

            Tính toán và đánh giá các thông số xây dựng

            Khu vực sản xuất chính bố trí ở trung tâm nhà máy bao gồm nhà sản xuất chính, khu tank lên men ngoài trời và nhà hoàn thiện. Trong đó nhà giới thiệu sản phẩm đặt ở vị trí tiếp giáp với 2 trục giao bên ngoài nhà máy để thuận tiện cho việc bán và giới thiệu sản phẩm. Các nhà thuộc khu vực hành chính và khu vực sản xuất chính được thiết kế quay chiều dài nhà theo hướng nam để đón gió mát chủ đạo.

            Xung quanh nhà máy trồng nhiều cây xanh cách ly với bên ngoài đặc biệt là phía tiếp giáp với đường giao thông bên ngoài nhà máy.

            Thiết kế phân xưởng sản xuất chính

              Do yêu cầu vận hành sản xuất và căn cứ vào kích thước các thiết bị nên thiết kế sàn thao tác cho các nồi nấu thấp hơn nắp các nồi nấu khoảng 75cm. Trong quá trình sản xuất nguyên liệu chính là malt và gạo sẽ qua chế biến ở tổ nghiền rồi mới được đưa sang tổ nấu nên vị trí đặt tổ nấu sát với tổ nghiền. Sàn lát gạch men dày 20mm, phía dưới có lớp bê tông gạch vỡ dày 100mm.Tổ nấu có sàn thao tác bằng thép đặt trên hệ thống dầm cột thép cao 3 m.

              Phòng điều khiển quá trình nấu đặt trên sàn thao tác, được bao che bằng khung nhôm kính, diện tích 13,6m2.Phòng hóa nghiệm diện tích 36m2, được bao che bằng khung nhôm kính.

              TÍNH KINH TẾ 1. Mục đích và ý nghĩa

              Vốn đầu tư

                Coi thời gian quay vòng của chai la 6 tháng,trong quý 2 và quý 3 lượng bia chai sản xuất ra nhiều nhất tổng sản lượng là 11 triệu lít bia chai thành phẩm. Ngoài ra trong một năm sản xuất còn phải chi khoảng 4.000 triệu đồng cho nắp chai, nhãn mác.

                Bảng nhân lực của nhà máy:
                Bảng nhân lực của nhà máy:

                  VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG I. Vệ sinh

                  • An toàn lao động

                    - Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trường xung quanh, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao trên 10m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Trong những thức uống giải khát hiện nay thì bia là sản phẩm được ưa chuộng và dùng phổ biến trên toàn thế giới, sản xuất bia đem lại lợi nhuận kinh tế cao và đây cũng chính là động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất bia ngày càng phát triển. Lịch sử ngành bia ở nước ta tuy chưa lâu song với quy mô và sức phát triển hiện nay đã khẳng định công nghiệp sản xuất bia là một ngành kinh tế quan trọng có chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế quốc dân và còn nhiều tiềm năng để phát triển.

                    Điều này cũng nói lên rằng thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu và cũng là điêu kiện cần thiết để rèn luyện kỹ năng và tiếp cận gần hơn với công nghiệp sản xuất thực phẩm và đặc biệt là ngành công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men.