生物技术及其应用毕业论文年产1000吨大曲酒生产车间工艺设计.doc

年产1000吨大曲酒生产车间工艺设计生物技术及应用目录任务书摘要前言V第1章全厂工艺论证21原料211，高粱212，小麦213，糯米，大米，玉米214,糠壳215，水32，原料预处理321，粮食预处理322，糠壳预处理33，大曲酒生产工艺331，工艺特点及流程332出窖533配料、拌和534蒸酒蒸粮635打量水、摊凉、撒曲936入窖1037封窖发酵104白酒窖泥制作工艺1141微生物培养工艺流程1242窖泥制作工艺流程13421人工窖泥的培养配方13424窖泥制作工艺流程155浓香型大曲制作工艺1651原料1652工艺控制要求1653成曲质量18第2章全厂物料衡算191工艺技术指标及基础数据192100KG原度酒的物料衡算1931000T/A原度浓香型大曲酒生产车间物料衡算表20第3章全厂热量衡算211蒸汽供热Q蒸2111糟醅升温耗热Q12112蒸酒、蒸粮过程耗热Q蒸酒、Q蒸酒212量水耗热Q量水223一口窖池生产总耗热量Q总224蒸煮过程热损失Q12225一口窖池蒸汽耗用量D236最大蒸汽消耗量QMAX237蒸汽单耗238酒的冷凝放热Q酒249凉糟放热Q凉糟24第4章水平衡计算251冷凝用水252甑桶锅底用水253其它用水254生产车间总用水量25第5章车间主要设备计算261甑桶设计2611甑桶的设计2712甑桶部件选型2713甑桶设计参数282冷凝器设计2821冷凝器技术指标2822冷凝器规格3023接管的选择3024冷凝器设计参数313窖池的设计及建造314晾糟设备325酒醅出入窖运输设备33参考文献34致谢35前言白酒，又名烧酒或火酒，是我国特有的名族传统蒸馏酒，也是世界著名的六大蒸馏酒之一，有着悠久的历史和独特的风格，其独特的工艺更是千百年来我国劳动人民生产经验的总结和智慧的结晶，也是中国文化的一种象征。中国白酒不仅在世界饮料酒中独具特殊风格，而且同是白酒，各种名酒佳酿也各有特殊的风味。白酒的酒液无色透明，气味清香纯净，浓香馥郁，蜜香优美，余香不尽。口味醇厚柔绵，甘润清冽，谐调净爽，回味悠长，慢饮细品，变化无尽。虽然近年来社会对健康的重视从而把酒类推到了风口浪尖，但作为一种中国人热情好客传统，同时适量饮酒对身体有益,我国白酒生产技术在世界发酵工业发展过程中，具有重要的地位和作用。白酒工业的发展也促进了配套工业的发展，近年来白酒行业机械化有了很大的发展，需要的包装材料越来越多，玻璃、陶瓷、造纸、印刷、瓶盖等一系列的配套工业都有很大的发展。同时，酿酒后的酒糟的综合利用，促进了农业、能源的发展。可以预计在未来相当长一段时间，白酒行业发展任然迅猛，前景广阔。本次设计为传统白酒中的典范，五粮型浓香大曲酒。选址白酒中心产区四川宜宾。气候适宜，交通便利，毗邻长江，水资源丰富，品质高，白酒行业规范，产销集中。对于政府扶持，原料供应，酒的品质，产销有保证本设计将原料到制成成品白酒中的各环节涉及的工艺、设备、控制条件等有关情况作一简单的阐述，希望能和各位共同讨论，不足之处请多多指正。第1章全厂工艺论证1原料11，高粱高粱又名红粮，种类较多，分布也广。酿酒选料时要求颗粒饱满，无杂质，不霉烂（因为大曲酒是混蒸，霉烂原料影响成品酒的质量和出酒率）见表11表11单位（）种类水分淀粉粗脂肪半纤维粗纤维灰分单宁粗蛋白贵州有壳高粱1137561212010062082720171105贵州无壳高粱117556971669701601860111190四川无壳高粱13756131432586184147016841四川有壳高粱127860034080164175026674东北高粱13136246000001012综合各种高粱的成分以及市场价格，本厂选用四川无壳高粱。12，小麦小麦是制曲的主要原料，同时又是酿酒的原料之一。小麦的品质优劣对麦曲质量有较大的影响，一般要求麦粒完整，颗粒饱满，无虫蛀，不霉烂，不发芽，干燥适宜。见表12表12水分淀粉粗蛋白粗脂肪1287181052213，糯米，大米，玉米糯米是酿酒的优质原料，淀粉含量高，几乎全是支链淀粉。大米质地纯正，蛋白质、脂肪及纤维素等含量较少。玉米是一种营养丰富的谷物，是工业微生物的理想原料，它的各种成分含量适中，特别汗有丰富的植酸。见表13表12糯米、大米、玉米的成分（）种类水淀粉粗蛋白粗脂肪粗纤维灰分大米12135727479010315180412糯米131135687358142504060809玉米1119627081627531535152614,糠壳糠壳是酿制大曲酒的主要辅料，是一种优良的填充剂。它可以调整入窖淀粉浓度，冲淡酸度，吸收水分。在蒸酒蒸粮时，糠壳可减少原料相互粘结，避免塌气，在酒醅中起疏松作用，保持粮糟柔熟部腻。要求新鲜、干燥、无霉烂，呈金黄色，同时要求用粗糠。种类水分（）果胶（）多缩戊糖（）吸水量（G/100G）松紧度（G/100ML）糠壳10310712323014815，水水在曲酒生产过程中为制曲，酿酒，洗涤工具和原度酒加浆等必需的原料。因此要求水中不含有对发酵，酒质有影响的成分。曲酒的生产一般选用河水自来水，这些水常含有的盐类是CA、MG、NA、CL及有机物质。一般感官指标无色透明，无臭味，具有清爽，微甜的味道，化学成分应达到国家规定的生活用水标准。本厂选用宜宾城长江上游的江水。2，原料预处理21，粮食预处理酿造大曲酒的原料必须粉碎，其目的是增加原料受热面，有利于淀粉颗粒的吸水膨胀，糊化，并增加粮粉与酶的接触面积，为糖化发酵创造条件。技术要求高粱、大米、糯米、小麦的粉碎度为4、6、8瓣。无整粒混入，玉米的粉碎粒相当于前四种，无大于1/4粒的混入，五种原料粉碎后通过20目筛的细粉不超过20。清选原料运粮地坑斗提机锟式磨粉机粉粮斗自动定量杆运粮车车间风机脉冲袋式除尘器粉尘无油空气压缩机气动电磁薄膜阀去粮库工作塔图1粉碎流程示意图22，糠壳预处理糠壳含有多量的多缩戊糖及果胶质，在生产过程中会形成糠醛和甲醇，故需要在使用前清蒸30MIN。3，大曲酒生产工艺31，工艺特点及流程根据川南地区亚热带湿润季风气候，以及各种香型白酒在业内及消费者的认可，和工厂实际情况，选用浓香型白酒特点混蒸续粮固态发酵法,续糟配料，人工老窖。周期为80天。五粮母糟糠壳拌合润粮上甑甑酒甑粮成品储存酒头储存酒尾重蒸粮糟打凉水摊凉撒曲入窖发酵大曲粉过筛碾细打碎大曲出房晾架后火干火潮火晾霉上霉入房上架强化接种机械制坯加水拌和粉碎小麦摊凉撒曲红糟出甑蒸馏上甑拌合母糟糠壳红糟酒储存勾兑出厂面糟黄水蒸馏丟糟黄水酒稀释分层回窖出甑丟糟饲料出窖滴窖出窖堆放32出窖酒厂把酒醅及酒糟统称为糟。浓香型酒厂均采用经多次循环发酵的酒醅母糟、老糟进行配料，人们把这种糟称为“万年糟”。“千年老窖万年糟”这句话，充分说明浓香型白酒的质量与窖、糟有着密切关系。浓香型酒正常生产时，每个窖中一般有六甑物料，最上面一甑回糟面糟，下面五甑粮糟。起糟出窖时，先除去窖皮泥，起出面糟，再起粮糟母糟。在起母糟之前，堆糟坝要彻底清扫干净，以免母糟受到污染。面糟单独蒸馏，蒸后作丢糟处理，蒸得的丢糟酒，常回醅发酵。然后，再起出五甑粮糟，分别配入高粱粉，做成五甑粮糟和一甑红糟，分别蒸酒，重新回入窖池发酵。当出窖起糟到一定的深度，会出现黄水，应停止出窖。在窖内母糟中央挖一个07M直径、深至窖底的黄水坑；也可将粮糟移到窖底较高的一端，让黄水滴入较低部位；或者把粮糟起到窖外堆糟坝上，滴出黄水。有的厂在建窖时预先在窖底埋入一黄水缸。使黄水自动流入缸内，出窖时将黄水抽尽，这种操作称为“滴窖降酸”和“滴窖降水”。黄水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水，它含有12的残余淀粉，0307的残糖，45V/V的酒精，以及醋酸、腐植质和酵母菌体的自溶物等。黄水较酸，酸度高达5度左右，而且还有一些经过驯化的己酸菌和白酒香味的前体物质，它是制造人工老窖的好材料，促进新窖老熟，提高酒质。一般工厂常把它集中了后蒸得黄水酒，与酒尾一起回酒发酵。滴窖时要勤舀，一般每窖需舀56次，从开始滴窖到起完母糟，要求在10H以上完成。滴窖之目的在于防止母糟酸度过高，酒醅含水太多，造成稻壳用量过大影响酒质。滴窖后的酒醅，含水量一般控制在60左右。酒醅出窖时，要对酒醅的发酵情况进行感官鉴定，及时决定是否要调整下排的工艺条件主要是下排的配料和入窖条件，这对保证酒的产量和质量是十分重要的。通过开窖感官鉴定，判断发酵的好坏，这是一个快速、简便、有效的方法，在生产实践中起着重要的指导作用。33配料、拌和配料在固态白酒生产中是一个重要的操作环节。配料时主要控制粮醅比和粮糠比，蒸料后要控制粮曲比。配料首先要以甑和窖的容积为依据，同时要根据季节变化适当进行调整，粮糟比15，糠壳用量为原料的25。冬多夏少。配料时要加入较多的母糟酒醅，其作用是调节酸度和淀粉浓度，使酸度控制在1217左右，淀粉浓度在1622左右，为下排的糖化发酵创造适宜的条件。同时，增加了母糟的发酵轮次，使其中的残余淀粉得到充分利用，并使酒醅有更多的机会与窖泥接触，多产生香味物质。配料时常采用大回醅的方法，粮醅比可达1416左右。稻壳可疏松酒醅，稀释淀粉，冲淡酸度，吸收酒分，保持浆水，有利于发酵和蒸馏。但用量过多，会影响酒质。应适当控制用量，尽可能通过“滴窖”和“增醅”来达到所需要求。稻壳用量常为投料量的2225左右。配料要做到“稳、准、细、净”。对原料用量、配醅加糠的数量比例等要严格控制，并根据原料性质、气候条件进行必要的调节，尽量保证发酵的稳定。酿制浓香型酒，可添加其他的粮谷原料同时发酵。多种原料混合使用，充分利用了各种粮食资源，而且能给微生物提供全面的营养成分，原料中的有用成分经过微生物发酵代谢，产生多种副产物，使酒的香味、口味更为协调丰满。“高粱香、玉米甜、大米净、大麦冲”是人们长期实践的总结。为了达到以窖养醅和以醅养窖，使每个窖池的理化特征和微生物区系相对稳定，可以采用“原出原入”的操作，某个窖取出的酒醅，经过配料蒸粮后仍返回原窖发酵，这样可使酒的风格保持稳定。出窖配料后，要进行润料。将所投的原料和酒醅拌匀并堆积LH左右，表面撒上一层稻壳，防止酒精的挥发损失。润料的目的是使生料预先吸收水分和酸度，促使淀粉膨化，有利蒸煮糊化。要注意拌和低翻快拌，防止挥发，也不能先把稻壳拌入原料粉中，这样会使粮粉进入稻壳内，影响糊化和发酵。经试验，润料时间的长短与蒸煮时淀粉糊化率高低有关。例如酒醅含水分60时。润料4060MIN，出甑粮槽糊化率即可达到正常要求。润料时若发现上排酒醅因发酵不良而保不住水分，可采取以下措施进行弥补1用黄水润料，当酒醅酸度800MM时，双面对接焊（局部无损检测）09C壁厚附加量查发酵工厂工艺设计概论吴思方主编，附表14第315页计算厚度SC052050/（2137300904725）C4155054655（MM）这里圆整后取SD5MM。甑底、甑盖的壁厚2甑底其锥的高度设计为H200MM，筒体的内径为D1900MM，锥顶角为2，则COS200/20026752050284,选用钢板材料1CR18NI9TI。由于白酒蒸馏甑封头设计比较粗略此处选用与甑桶相同的厚度4MM，甑盖也采用此厚度。甑底排渣管D排，3由于甑桶蒸馏酒糟过程中会落下一些糟体进入底锅，并且清洗甑也需要排水所以将甑底开孔设计一个直径为D排100MM的排渣口，D排10840MM蒸汽输送管道前面已选选用内径80MM即8025MM13甑桶设计参数表51甑桶设计参数材料总高H（M）甑身高（M）甑盖高（M）甑桶上口直径（M）甑桶下口直径（M）甑桶容积（M3）1CR18NI9TI191205221939678甑底、甑盖的壁厚（M）甑筒壁以及甑外壁钢板厚度（M）甑底排渣管（）蒸汽输送管（）451084080252冷凝器设计21冷凝器技术指标W冷凝64413T195T230T118T265冷凝时间为45MIN，W64413456085884/H00023856M3S逆流时平均温度差为TMT2T1/（T2/T1）（9530）（6518）/（9530）/（6518）6785而P（T2T1）/（T2T1）（6518）/（9518）01558R（T1T2）/（T2T1）（9530）/（6518）1383查姚玉英化工原理上图419得TM098TMTTM，098678566493根据经验本厂选用的冷凝器的冷却面积应达到S18满足要求由SQ/KTMKQ/STM1265456（1866493）1100W/（/C）能满足要求冷凝器的冷凝管选用热轧无缝钢管893根据经验冷凝管的长度为1012M左右。本次选用L12M。实际传热面积SNDL有8N314008912N5367N取5422冷凝器规格管子在管板得排列方法选择为等边三角形（优点管板强度高；流体走短路的机会少，且管外流动扰动大，因而对流传热系数高；相同壳程可排更多的管子）管子在管板上的间距T（1315）D014008901246M壳体内径有公式DTNC15B式中D壳体内径，MT管中心距，MNC横过管束中心线的管数；B管束中心线上最外层管中心至壳体内壁的距离，一般取B（115）D,M管子按正三角形排列时NC值可由NC11N05综上有D01246（1154051）51200891416M145M4汽包采用1MM的不锈钢板1CR18NI9TI，设计汽包高100MM，过气管也采用1MM不锈钢板1CR18NI9TI。5此换热器浸泡在冷凝水中，所以还需要设计一个圆柱形的盛水容器，用6MM的1CR18NI9TI不锈钢板制作平底盛水桶直径D盛1450152175M18M高H盛比冷凝器锥顶高20MM，即H盛下汽包冷凝管长上汽包锥顶20011201003002145M23接管的选择换热器中接管直径按公式D4VS/U05式中VS流体的体积流量，M3/S；U流体在接管中的流速，M/S；流速U的经验值可取为对液体U152M/S对蒸汽U2050M/S冷凝水进出水管D400023856/15）05045M选用热轧钢管5025出酒管酒精质量分数5422。对应密度为090325流酒速度4/MIN0000074M3/SD40000074/15）050008M出酒管选用冷轧钢管10025根据生产经验排醛管选用D醛121MM,并且在管口上方设计一个直径为20MM的锥形冒以避免糟体、渣子等颗粒物落下堵塞排醛管和污染冷凝器内部。24冷凝器设计参数表52冷凝器设计参数材料冷凝管直径MM冷凝管长度MM冷凝水进水管D进水冷凝水出水管D出水冷凝器锥顶高MM盛水桶直径D盛上下汽包高度MM1CR18NI9TI893120050255025301800100续表注管道材料均采用Q2353窖池的设计及建造在新建泥窖时应考虑窖形，达到最大限度地扩大窖体表面积尤其是底面积，增加酒醅与泥面的接触以提高产品质量。窖的容积大小，应与甑桶容积相适应。甑桶容积又与投料量和工艺相关联。在生产上把泥窖容积相对地缩小一些，从酒的质量来考虑是有好处的。因为窖容越大，单位体积酒醅占有的窖体表面积就相对地减少。AM/V式中A单位体积酒醅占有的窖体表面积，平方米立方米M窖体总表面积，平方米仅计算窖壁和窑底的表面积V窖的总容积，立方米表53窖池变量关系今将三者关系列表于413。从表可知，窖容越大，单位体积酒醅占有的泥面积便越小。例如把12立方米的窖改为2个6立方米的小窖时，总表面积可增加26。所以在一定范围内，窖容小些则A值就大些，产酒质量会好些。但实际上窖容不能太小（不便操作，当窖容确定后，窖深应保证1722米，因实践证明，这样的深度较合理，既可取得较大的底面积，又能满足嫌气性和其它方面的要求。当窖容确定后，窖长和宽的尺寸比例会影响窖体的总面积，当长宽比为11正方形时，总面积最小，故不要建成正方形窖。但长宽比也不能无限加大，因过于狭长不便操作，一般长宽2221为宜。这样建窖，窖形合理，能提供最大的表面积，在同等条件下，它可以比不合理的窑形多产好酒或出酒质量更好。查黎润钟发酵工厂设备有糟醅密度取500650/M3上下汽包花板MM出酒管直径MM液封装置总高MM排醛管D醛110025170121MMG113525KGVG1/13525/6302146M3设计为窖深20M长宽221则长为48M宽为23M实际窖池体积223472208M3满足设计要求。4晾糟设备目前使用的晾糟设备种类很多，如翻板晾糟机，轨道翻滚晾糟机，振动晾糟床，分层鼓风甑，地面通风机晾糟，地下通风机晾糟等。传统晾糟设备为地面通风机，本设计采用通风晾糟机JLD10X1，鱼鳞筛板的运行速度为1027M/S。5酒醅出入窖运输设备目前主要使用行车抓斗、刮板出池机和拨料出池机。后两种设备虽然简单，投资少，但使用时酒精挥发损失较大，影响出酒率，尤其刮板出池机在操作时，水平倾角不可大于45，否则操作困难。当前认为使用行车抓斗完成出入池作业较为理想。桥式行车抓斗具有可移动的桥架，跨度；般为1020米，桥架上行走着起动机构和行动机构的抓斗设备，整个桥架可在车间突梁的轨道上行走。此设备是间歇操作，可自动抓料和运料；操作灵便，基本上解决了出入池问题，酒精挥发损失少。使用这种设备，厂