c. Vệ sinh các tank lên men, tank tàng trữ bia trong, tank nhân men, tank thu hồi men
4.1 Sơ đồ quy trình làm việc của phân xưởng chiết rót
Két có chai từ thị trường Máy bốc vỏ chai rỗng
Chai rỗng bẩn Máy rửa chai
Soi chai
Chiết bia và đóng nắp Thanh trùng
Soi chai bia Dán nhãn
In ngày Kiểm tra nhãn
Bốc bia thành phẩm vào két
4.2 Thiết minh quy trình
- Vỏ chai bẩn được băng tải chuyển vào máy bốc vỏ chai. Tại đây chai bia đã sử dụng sẽ được bốc ra khỏi két và chuyển vào máy rửa chai nhờ băng tải nằm ngang. Còn két chai sẽ được chuyển đến máy rửa két để sử dụng lại.
- Ở máy rửa chai: Chai bẩn được đưa vào bể nước ấm (40oC) rồi sang bể sút có nồng độ 1,8-2,0; nhiệt độ 78-82oC; ngâm chai khoảng 5-7 phút, tiếp tục chai được phun sút với nồng độ thấp hơn (0,5-0,8%) và nhiệt độ sút phun là 70-78oC. Chai sau khi được ngâm và rửa bằng sút thì được rửa lại bằng nước ấm, và nước vô trùng để tráng chai lần cuối. Chai lúc này vẫn còn nhãn, nhãn được tách khỏI chai bằng máy nhờ vòi phun có áp suất lớn. Thời gian rửa ngâm và rửa chai khoảng 15 phút. Để đảm bảo độ sạch an toàn cho chai thì sau rửa, chai được kiểm tra và cho kết quả không màu với chỉ thị phenolftalein 1%; chai không vỡ, nứt hoặc còn cặn bẩn… Nếu chai không đạt yêu cầu thì loại bỏ chai khỏi dây chuyền hoặc xử lý để sử dụng lại lần sau.
- Chai đạt yêu cầu được chuyển đến máy chiết bia nhờ băng tải. Tại đây bia sẽ được chiết vào chai theo nguyên tắc đẳng áp. Quá trình chiết bia sẽ được thực hiện qua 4 giai đoạn:
+ Hút chân không: đuổi không khí ra khỏi chai. + Nạp CO2 và chiết bia.
+ Xả áp
+ Ổn định bia trong chai, đóng nắp
- Hệ thống chiết bia là một máy liên hợp giữa chiết và đóng nắp nên bia sau khi được chiết vào chai sẽ được ghép nắp. Trong quá trình di chuyển từ chiết sang ghép nắp thì chai bia được phun bởi vòi nước nóng 85-100oC với áp lực lớn (4,5 bar) để đuổi hết phần không khí còn lại trong cổ chai. Yêu cầu của chai bia sau khi ghép nắp là mối ghép phải kín để đảm bảo chất lượng bia. Thể tích của mỗi chai bia là 450 ml.
- Sau khi ghép nắp bia được chuyển đến thiết bị thanh trùng nhờ băng tải để diệt men, ổn định chất lượng. Quá trình thanh trùng chính diển ra ở 64oC và hạ nhiệt dần
xuống 28oC, tổng thời gian nâng nhiệt đến 68oC và hạ nhiệt xuống 28oC là 52 phút. Trước khi ra khỏi thiết bị thanh trùng chai bia được thổi sạch nước bám trên vỏ chai để thuận lợi cho công đoạn dán nhãn tiếp theo. Sau khi thanh trùng một số chai bia có thể còn cặn hoặc thể tích không đạt yêu cầu, cần kiểm tra và loại khỏi dây chuyền.
- Các chai đảm bảo yêu cầu được đưa đến máy dán nhãn và máy in ngày để in ngày sản xuất và hạn sử dụng cho sản phẩm.
- Kiểm tra chai bia lần cuối để loại những chai còn lỗi do dán nhãn, in ngày trước khi chuyển chúng đến máy bốc chai bia thành phẩn và nhập kho.
4.3 Thiết bị trong phân xưởng chiết rót:4.3.1 Máy rửa chai: 4.3.1 Máy rửa chai:
Mục đích: - Rửa sạch những bụi bẩn, cặn đóng trong chai trước khi chiết rót - Đảm bảo vệ sinh thực phẩm cho chai
a. Cấu tạo
1. Lưới chắn; 2. Vòi phun chất tẩy rửa; 3. Vòi phun lần cuối; 4. Bể nước ngâm sơ bộ; 5. Bể ngâm sút NaOH; 6. Bể rửa 1; 7 Bể rửa 2; 8. Bể NaOH nóng.
b. Nguyên tắc hoạt động:
Máy rửa chai gồm có 4 vùng:
- Vùng 1 (vùng nước ngâm): Vùng này gồm 2 bể ngâm sơ bộ 4 và 5. Bể ngâm 4 chứa nước 35-400C, đây là nước tận dụng từ vùng cuối chảy tràn về. Bể ngâm 5 chứa NaOH 1,8-2%, nhiệt độ: 80-82oC. Chai bẩn được băng tải chuyển về máy và gắn các
chai trên băng chuyền xích (caset) chuyển động vào vùng này để ngâm, làm các chất bẩn trong chai hút nước và mềm hơn, dễ tách ra khỏi chai hơn.
- Vùng 2 (vùng phun chất tẩy rửa): Vùng này chứa chất tẩy rửa là NaOH 0,5- 0,8%, nhiệt độ 70oC. Ngoài ra còn bổ sung thêm Stabilon 0,25-3% để tăng hiệu suất tẩy rửa. Chai được chuyển đến vùng này thì chúc đầu xuống dưới. Nước trong chai được đổ ra hết. Hệ thống vòi phun hóa chất được chia làm 2 phần:
+ Phần phun từ dưới lên trên: Gồm các ống nằm ngang xếp xen kẽ ống cố định và ống xoay. Ống cố định phun theo hướng thẳng đứng và chỉ phun khi có chai đến, ống xoay tròn vừa phun vừa quét 1 góc 90o đối với mỗi hàng chai.
+ Phần phun từ trên xuống dưới: Gồm các ống cố định phun lên phần đít chai và ngoài chai.
Chai sau khi qua vùng này, dưới tác dụng của hóa chất và lực phun thìcác chất bẩn ở chai được rửa trôi đáng kể.
-Vùng 3 (vùng rửa lại): Vùng này chỉ chứa nước để làm sạch các tạp chất chưa được rửa sạch ở vùng trước, cấu tạo gồm ống phun cố định và ống xoay. Vùng này được chia làm 2-3 vùng có nhiệt độ giảm dần để tránh hiện tượng sốc nhiệt, vỡ chai:
+ Vùng nước nóng: 70oC + Vùng nước ấm: 45-50oC +Vùng nước thường: 40-45oC
Chai ra khỏi vùng này đa số đều được làm sạch, chỉ còn tính hóa chất tẩy rửa. - Vùng 4 (vùng rửa cuối): sử dụng nước công nghệ để rửa sạch hóa chất còn sót lạI trong chai. Lượng nước này chỉ sử dụng 1 lần nên để tận dụng ta cho chúng chảy tràn về bể ngâm ở vùng 1 để ngâm chai.
4.3.2 Máy chiết chai:(Năng suất 15000 chai/h)a. Cấu tạo: a. Cấu tạo:
- Xilanh ở phía ngoài: Xilanh được kết thúc ở phía dưới bằng màng lọc cao su, khi chai đẩy lên thì vòng cao su sẽ ôm chặt cổ chai.
- Pittông ở phía trong: Là 1 ống rỗng dài, phía dưới có supap. Chuyển động dọc xilanh nhờ lực nén không khí.
b. Nguyên tắt hoạt động:
Quá trình chiết bia được thực hiện theo nguyên tắc đẳng áp, gồm 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Hút chân không để đuổI không khí, áp lực hút -0.92 đến -0.95 bar - Giai đoạn 2:Nạp CO2 và chiết bia, áp lực 3 bar
- Giai đoạn 3: Xã CO2
- Giai đoạn 4: Ổn định bia trong chai, đóng nắp
Trước khi chai được đóng nắp sẽ qua một vòi nhỏ phun nước vào chai nhằm tạo bọt để đẩy không khí , lúc này CO2 trào ra để đưa không khí ra ngoài, khi bọt vừa trào lên cũng là lúc nắp đóng xuống, mỗi lần đóng được 11 nắp, áp lực 2 bar.
Mục đích: - Diệt những vi sinh vật trong bia - Kéo dài thời gian bảo quản
a. Cấu tạo
+ Các khoang tiền thanh trùng có nhiệt độ tăng dần: 28oC, 40oC, 52oC. + Hai khoang thanh trùng: 68oC, 64oC
+ Các khoang hạ nhiệt có nhiệt độ giảm dần 52oC, 40oC, 28oC - Trong thiết bị còn có chứa các đường ống:
+ Đường nước nóng để bù lượng nước bay hơi.
+ Đường hơi để cấp hơi, tăng nhiệt đô các vùng trong thiết bị
+ Đường nước ngưng để thu hồi nước ngưng trong suốt quá trình thanh trùng.
b. Nguyên tắc làm việc
- Bia chai được băng tải vận chuyển vào thiết bị thanh trùng. Tại đây bia lần lượt qua các vùng nhiệt độ tăng dần nhờ hơi cấp vào để tránh hiện tượng sốc nhiệt, hạn chế sự biến tính, thay đổi chất lượng bia.
- Đến vùng thanh trùng thì bia được nâng lên 68oC rồi hạ xuống 64oC là nhiệt độ chính cho quá trình thanh trùng. Lúc này lượng men còn lại trong bia được diệt hết, ổn định tính chất cũng như thành phần bia.
- Sau khi thanh trùng bia được hạ dần nhiệt độ dần từ 52oC, 40oC, 28oC. Tại vùng hạ nhiệt này bề mặt chai được thổi sạch nước trước khi được chuyển đến máy dán nhãn. Cả công đoạn thanh trùng được tiến hành trong 52 phút.
Phần 3: BỘ PHẬN CƠ ĐIỆN
CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG LẠNH 1.2 Sơ đồ hệ thống lạnh
1.2 Thuyết minh sơ đồ
Hệ thống lạnh tạo nước lạnh 2oC cung cấp cho máy lạnh nhanh để hạ lạnh dịch nha và glycol lạnh để làm lạnh các tank lên men, tank bia, tank thu hồi men.
Bồn nước 2oC Làm lạnh dịch nha nóng Nước thường Dàn ngưng 1 Dàn làm lạnh
nước Bồn hạ áp Tiết lưu
Dàn ngưng 2 Dàn làm lạnh glycol Bồn chứa glycol nóng Bồn chứa glycol
lạnh Máy nén Máy nén Máy nén
Bơm nước giải nhiệt Cấp cho tank len men
Hơi bão hòa từ bình chứa hạ áp được máy nén hút về và hút lên cao với áp suất cao. Hơi cao áp sẽ đi vào bình tách dầu. Dầu được tách ra sẽ hồi lưu về máy nén. Do cấu tạo của bình tách dầu làm nghẹt dòng hơi nên những hạt lỏng được văng ra và rơi xuống thành bình. Hơi cao áp sau khi ra khỏi bình tách dầu có nhiệt độ 135-150oC sẽ tiếp tục đẩy vào 2 dàn ngưng. Hơi cao áp truyền nhiệt cho nước biến thành lỏng cao áp. Lỏng cao áp sẽ đi qua van tiết lưu được chứa trong bình hạ áp, nhiệt độ trong bình hạ áp lúc này là –10oc và tiếp tục được bơm đến dàn bay hơi để làm lạnh nước và glycol.
Nước lạnh 2oC: nước sau khi được sử lý được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt với tác dụng nhân lạnh NH3, sau khi trao đổi nhiệt nước đạt 2oC được bơm đến máy lạnh nhanh để để hạ lạnh dịch nha. Lỏng NH3 sau khi trao đổi nhiệt chuyển thành hơi và trở về bình tuần hoàn.
Glycol lạnh: glycol ban đầu có nhiệt độ 2-4oC được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt, sao khi trao đổi nhiệt glycol đạt nhiệt độ -4oC và đượ đưa về bồn chứa glycol lạnh để đưa đi làm lạnh. Glycol lạnh sau khi làm lạnh các tank lên men, tank bia trong sẽ trở thành bồn chứa glycol nóng và sau đó sẽ được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt để làm lạnh và quá trình làm việc vẫn được tiếp tục.
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG XỬ LÝ CO2
2.1. Sơ đồ nguyên lý
CO2 cấp cho các bộ phận sản xuất Phao chứa CO2
Máy nén Bình chứa nước để sục khí CO2 Nước
2oC Silicagen 1 Silicagen 2
Than hoạt tính 1 Than hoạt tính 2 Hoá lỏng CO2 R22 Bồn chứa 2 tấn Bồn chứa 10 tấn Hoá hơi CO2 Hơi bão hoà CO2 từ 12 tank len men
2.2 Thuyết minh sơ đồ
CO2 sau khi 32h lên men nếu đạt độ tinh khiết 99,6% trở lên, được sục vào bình chứa nước 2oC để khử bọt bia, tách tạp chất và hạ nhiệt từ 20-22oC đến 15-17oC và áp suất p=0,5bar để nén được nhiều. Khí sau đó được đưa lên phao thổi phồng. Khí CO2 có trong phao đầy lên sẽ được máy nén hút về ở áp suất 18bar, rồi đưa qua 2 cột than hoạt tính để hấp thụ mùi và 2 cột silicagen để tách nước.
Sau đó khí CO2 được đưa qua bình hóa lỏng CO2 để chuyển CO2 từ thể khí sang thể lỏng, nhiệt độ hóa lỏng là -30÷-20oC với tác nhân hóa lỏng là R22. CO2 lỏng từ bình hóa lỏng được đưa vào bình chứa CO2 2 tấn và 10 tấn. Ở bình chứa một phần CO2 sẽ được chuyển qua máy chiết để dược chiết CO2 dự phòng.
Một phần CO2 lỏng sẽ qua bình hóa hơi CO2. Nhờ hơi nóng có nhiệt độ 150oC và p=4bar mà CO2 lỏng chuyển thành hơi và được cấp cho bộ phận sử dụng như bộ phận lên men, lọc và chiết.
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG LÒ HƠI 3.1 Quá trình cấp hơi
Nước dùng cho lò hơi là nước mền do đó nước phải đươc xử lý bằng cách cho qua cột trao đổi ion (bổ sung 10% NaCL vào cột trao đổi ion ngâm trong 2 giờ sau đó xả NaCL) để tách các ion Ca2+ va Mg2+:
Ca(HCO3)2 + NaR → NaHCO3+CaR2 Mg(HCO3)2 +NaR → NaHCO3+MgR2
Sau khi ra khỏi cột trao đổi ion, nước được bổ sung NaCol.22310 để ngăn cản sự ăn mòn kim loại, có tác dụng tách các ion Fe2+, Mg2+, Ca2+ bằng cách gây kết tủa lơ lửng trong nước, tránh hình thành các cặn trên bề mặt thiết bị. Hàm lượng 1 lít hóa chất/5000-10000lít nước. Ngoài ra, ta còn sử dụng SBE để làn tăng pH trung hòa. pH của nước cấp cho lò hơi là 8-9. Sau đó nước được đưa qua bồm chứa rồi được đưa qua lò hơi. Nươc ngưng từ các bộ phận như nhà nấu, nhà lọc được tập trung về thùng chứa, khi sử lý đạt tiêu chuẩn sẽ được bơm về bồn chứa. Nhiên liệu dùng cho lò hơi là FO. Người ta sấy dầu hai cấp để dầu cháy hết, không hao dầu. Dầu FO từ bồn chứa 15m3 được bơm qua bồn chứa 5m3 tại đây dầu được nâng nhiệt lên 70oC. Sau đó dầu được bơm cao áp bơm đến bộ phận 2 rồi vào lò hơi, nhiệt độ của dầu lúc này là 90-120oC. Dùng hơi nước để sáy dầu. Lò hơi gồm nhiều ống trao đổi nhiệt. Dầu đốt cháy đi trong ống, nước đi ngoài ống. Khi thông gió đến tỉ lệ xác định thì máy tự động đóng cửa gió. Khi đó bộ phận đánh tia lửa điên tự hoạt động, có ga phun ra để mồi lửa. Khi dầu cháy thì bộ phận đánh tắt. Hơi thoát ra được đưa vào các ống gom hơi. Sau đó được cấp đến các bộ phận trong các phân xưởng: cung cấp cho nhà nấu, nhà lọc, nhà chiết, cho vệ sinh (CIP) và cung cấp cho quá trình sấy sơ bộ dầu.
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC DÙNG CHO SẢN XUẤT 4.1. Sơ đồ xử lí nước
4.2 Thuyết minh sơ đồ
Trong nhà máy bia, nước được dùng với nhiều mục đích: nấu nguyên liệu, thanh trùng, vệ sinh thiết bị, làm lạnh dịch nha, phối trộn bia… Nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bia. Chính vì vậy nước nấu bia không chỉ đòi hỏi đầy đủ các tiêu chuẩn nước uống mà còn đòi hỏi các tiêu chuẩn riêng đối với công nghệ sản xuát bia.
Nước từ nhà máy nước của khu công nghiệp Điện Nam - Điện Ngọc được bơm vào bể lắng 1 có thể tích 200m3 để tách các tạp chất xuống đáy. Nước giếng được bơm lên bởi 5 giếng bơm với công suất 40m3/h. Sau đó, nước được bơm đến tháp khử sắt để
Bồn nước 10m3 Bồn nước công nghệ 32m3
Cung cấp cho các bộ phận sản xuất
Lọc tinh 1 Lọc tinh 2 Lọc than1 Lọc than 2
Lọc cát 1 Lọc cát 2 Tháp
khử sắt 5 giếng bơm
Bơm định
lương clorine Bể chứa 1
Nước thủy cục
tách nước trong sắt ra. Taị tháp khử sắt dịch clỏine được bơm hòa trộn vào trong nước đã khư sắt theo đường ống để sát trùng. Lượng clorine hòa trộn vào nước khoảng từ 3- 4mg/l, sau đó nước được đưa xuống bể lắng 1 chung với nước từ nhà máy của khu vực công nghiệp Điện Nam - Điện Ngọc. Tiếp tục nước từ bể chứa 1 được bơm qua bộ lọc cát, bộ lọc cát gồm 2 thùng lọc làm việc đồng thời nhằm mục đích loại bỏ tạp chất thô. Thùng lọc cát gồm nhiều lớp: Sạn to phía trên, sạn nhỏ ở giữa, cát ở dưới. Tốc độ lọc 40m3/h, áp lực cơ học 3-4kg/cm3.
Nước sau khi lọc cát phải dạt tiêu chuẩn sau: pH=6-7.5, hàm lượng clorine 0.5mg/l, độ đục < 0.1 NTU.
Khi đạt các chỉ tiêu trên, nước được bơm qua bể chứa 2, có thể tích 100 m3. Sau đó được bơm qua lọc than để khử clorine và mùi lạ, áp lực lọc 2-3 kg/cm2. Sau khi lọc than yêu cầu hàm lương clorine <0.1 mg/l, pH = 6.5-8. Cuối cùng nước được bơm qua hệ thống lọc tinh, sau khi lọc tinh nước được loại bỏ hoàn toàn clorine và các tạp chất còn sót lại. Nước này sẽ được chứa trong bồn chứa công nghệ với V=32m3 và được