生物工程设备实习汇报

河南科技学院新科学院,生物工程系生物工程专业寒山啤酒厂实习汇报2012年11月30日,厂址选择,厂址选择是指在相当广阔的区域内选择建厂的地区，并在地区、地点范围内从几个可供考虑的厂址方案中选择最优厂址方案的分析评价过程。厂址选择是项目建设条件分析的核心内容。,寒山啤酒厂的厂址选择,1、寒山啤酒厂位于封丘县世纪大道工业园区。2、为什么寒山啤酒厂选择在那里？可能有一下几点原因：（1）选择那里符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定。（2）自然条件符合寒山啤酒厂的建设要求。（3）接近销售市场以及廉价劳动力等。（4）交通便利。,寒山啤酒厂平面图,1、主生产车间,综合生产车间主要有粉碎机、糖化锅、糊化锅、麦汁煮沸锅、糖化醪过滤槽、回旋沉淀槽和板式换热器组成。它是寒山啤酒厂的主要生产车间。2、发酵车间发酵车间主要有三十个发酵罐、CIP清洗系统、板框式压滤机以及储存清酒罐组成。3、灌装车间灌装车间主要有清洗消毒设备、灌装设备、灭菌设备、贴标机、喷码机、以及包装设备组成。,生活区,生活区主要是员工吃饭、休息和休闲娱乐的场所。寒山啤酒厂的生活区主要有职工宿舍和篮球场组成。,绿化设计,1、进厂主干道及主要出入口；2、生产管理区；3、洁净度要求高的生产车间、装置及建筑物；4、散发有害气体、粉尘及生产高噪声的生产车间、装置及堆场；5、受西晒的生产车间及建筑物；6、受雨水冲刷的地段；7、厂区生活服务设施周围；8、居住区。,厂内运输方式的比较,比较内容比较运输方情况式铁路运输道路运输带式运输管道运输辊道运输运输物料的属性固、液体固、液体散状料液体、粉料固体与生产环节的衔接性差差好好好运输的连续性间断运输间断运输连续运输连续运输连续运输运输的灵活性差好差差差对场地的适应性差较好好好好建设投资大少大大大运营成本低较高对环境污染大大小小小,寒山啤酒厂的厂内运输方式,寒山啤酒厂的运输方式主要采用公路运输、带式运输以及管道运输。,寒山啤酒工艺流程图,大米,粉碎机,糊化锅,水,大麦芽,粉碎机,干式粉碎机,糖化锅,过滤槽,煮沸锅,酒花,蒸汽,麦糟,回旋沉淀槽,热固形物,冷凝器,冷固形物,发酵罐,过滤器,清酒罐,酵母,CO2,杀菌机,热啤,包装出厂,鲜啤,灌装机,大麦制作,麦芽制造的目的：1通过制造麦芽的操作，使大麦中的酶活化并产生各种水解酶，并使大麦胚乳中的成分在酶的作用下，达到适度的溶解。2通过绿麦芽的干燥和焙焦除去多余的水分，去掉绿麦芽的生腥味，产生啤酒特有的色、香和风味成分，从而满足啤酒对色泽、香气、味道、泡沫等的特殊要求。3制成的麦芽经过除根，使麦芽的成分稳定，便于长期贮存。,大麦的预处理,大麦的清选和分级原料大麦一般含有各种有害杂质，如：杂谷、秸秆、尘土、砂石、麦芒、木屑、铁屑、麻绳及破粒大麦、半粒大麦等，均会妨碍大麦发芽，有害于制麦工艺，直接影响麦芽的质量和啤酒的风味，并直接影响制麦设备的安全运转，因此在投料前须经处理。,粗选,粗选的目的：是除去糠灰、各种杂质和铁屑。大麦粗选设备：包括去杂、集尘、除铁、除芒等机械。除杂集尘常用大麦粗选机、振动平筛或园筒筛配离心鼓风机、旋风分离器进行。除铁用磁力除铁器，麦流经永久磁铁器或电磁除铁器除去铁质,精选,精选的目的：是除掉与麦粒腹径大小相同的杂质。包括荞麦、野豌豆、草籽、半粒麦等。,精选机的主要结构：它由转筒、蝶形槽和螺旋输送机组成。常用的精选机有碟片式和滚筒式两种。,碟片式精选机,滚筒式,分级,分级的目的：是得到颗粒整齐的麦芽，为浸渍均匀、发芽整齐、以及获得粗细均匀的麦芽粉创造条件，并可提高麦芽的浸出率。分级的原理：大麦的分级是把粗精选后的大麦，按腹径大小用分机筛分级。分级设备：主要有平板分级筛和圆筒分级筛。,平板分级筛,圆筒分级筛,粉碎,粉碎目的：通过粉碎可以增大原料的比表面积，使内含物与介质水和生物催化剂酶接触面积增大，加速物料内含物的溶解和分散。粉碎原理：主要有挤压、冲击、研磨、剪切和劈裂等。粉碎分类：有干法粉碎和湿法粉碎。,干法粉碎机,锤式粉碎机：锤式粉碎机主要是靠冲击作用来破碎物料的。用于原料的中碎和细碎辊式粉碎机分为：对辊、四辊式破碎机，齿辊式破碎机,锤式粉碎机,辊式粉碎,圆盘钢磨：由两个圆盘同轴转动，物料在离心力作用下在两圆盘缝隙中向外甩出，受到磨盘挤压、剪切作用被粉碎。MF-260型钢片式磨粉机,湿法粉碎机,湿法粉碎流程：主要包括熟料装置、加热器、粉碎机、加热器等；可采用一级或二级粉碎。湿法粉碎设备：有压力式和剪切式两种。,寒山啤酒厂的粉碎设备,寒山啤酒厂主要才用的是辊式粉碎机,糊化锅,锅身为圆柱体，锅底为锥形，并设有蒸汽夹套；为顺利的将煮沸产生的水蒸气排出室外，顶盖也做成弧形，顶盖中心有直通到室外的升气筒。用于加热煮沸大米或其他辅料粉和部分麦芽粉醪液，使淀粉糊化和液化的设备。,糊化锅,糖化锅,用于麦芽粉淀粉及蛋白质的分解，并与已糊化的辅料醪混合，维持醪液在一定的温度，使醪液进行淀粉糖化，以制备麦汁。其结构，外形，加工材料都与糊化锅大致相同。一般糖化锅体积约比糊化锅大一倍，为内置加热式。,糖化锅,糖化锅,过滤槽,用于过滤糖化后的麦醪，使麦汁与麦糟分开，得到清亮麦芽汁的设备，寒山啤酒厂使用的为平底筛过滤槽。过滤槽是一常压过滤设备，具有圆柱形槽身，弧形盖顶，平底上有带滤板的夹层。上半部的形状与糊化锅，糖化锅，煮沸锅基本相同。过滤槽平底上方812cm处，水平铺设过滤筛板。槽中设有耕糟机，用于疏松和排出麦糟。一般麦糟层厚为0.30.4m，每100kg干麦芽需过滤面积为0.5m2左右。,麦汁煮沸锅,麦汁煮沸锅又称煮沸锅或浓缩锅，用于麦汁的煮沸和浓缩，并加入酒花，浸出酒花中的苦味及芳香物质。还有加热凝固蛋白质，灭菌，灭酶的作用。为了增加单位容量麦汁的加热面积，改善麦汁的对流情况，加强煮沸效果，再煮沸锅内设置列管式加热器。,麦汁煮沸锅,酒花添加机,啤酒酿造离不开啤酒花，啤酒花被誉为“啤酒的灵魂”。它能使啤酒中具有清爽的芳香气，形成啤酒优良的泡沫，还有利于麦汁的澄清。酒花添加机是利用压差的原理向麦汁煮沸锅中添加酒花。寒山啤酒厂利用的是颗粒酒花。,回旋沉淀槽,用泵将煮沸后的热麦汁沿切线方向打入回旋沉淀槽，麦汁在槽内作减速回旋运动，同时液面形成凹形抛物面，中心形成一个倒锥形漩涡区。上部液体中的颗粒在重力和离心力的作用下向外下方移动，下部液体中的颗粒在向心力的作用下向中心移动，一旦到达漩涡区，颗粒就被迅速旋入底部，与麦汁分离，麦汁回旋运动自然减速静止后，颗粒在回旋沉淀槽底部中央形成丘状沉淀物，即热凝固物。,板式换热器,板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。其特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，不能承受高压,寒山啤酒厂利用板式换热器主要是把麦汁的温度降到10左右。,发酵车间,发酵罐群,发酵车间,共计30个圆柱形锥底大型发酵罐,清酒罐（扎啤）,发酵车间,发酵罐保温层：通过化学反应现场浇注的，生起泡沫，外面在加上一层铝板，防止风吹日晒。,管路保温层：真正的管路在内部，外面包有一层泡沫的保温层。,二者的保温层是有区别的,发酵车间-CIP清洗系统,CIP清洗系统（内部清洗系统）：1、属于固定型CIP清洗系统；2、3个罐中装有酸碱、消毒液、热水；3、通过管路通到各个罐的下方进行连接，再通过软管与各个发酵罐进行连接，对发酵罐进行消毒。,发酵车间-发酵罐群,发酵罐群：工程体积（全体积）200t，糖化锅一次出来70t，糖化4个小时，需要12个小时才能加满，要通过满罐车间。,发酵车间-发酵罐群,罐顶：罐顶上方是封死的，从灌顶引下来一个排气口，用来排二氧化碳，感受酵母是否启发（酵母是否繁殖起来）。,发酵车间-发酵罐群,罐身：圆柱型罐身，分为三段控温，有类似槽钢的冷却夹套，来进行降温，在三段分别接有温度传感器，进行控温。,发酵车间-发酵罐群,罐底：锥体罐底，有两个管，一个正对罐底的直管，一个斜着的斜管；斜管：主要是用来出酒，防止酵母出来，以免增加将来过滤的难度；直管：出酵母，进麦汁；,发酵车间-软管,软管：1、进麦汁、CIP清洗系统、出酒等都要用到软管；2、软管首先要通过蒸气管路杀菌，在接到对应管路使用；,发酵车间-管路系统,管路系统：1、麦汁管路：连接糖化车间，进麦汁；2、蒸汽管路：杀菌；3、制冷管路：冷却控温；4、CIP清洗管路：清洗消毒；,麦汁管路系统,麦汁管路系统,麦汁进口：经过板式换热器冷却后的麦汁温度降到10度，经过管道进入发酵罐。,制冷管路系统,制冷管路：通过制冷车间连接到发酵罐车间，分为上、中、下三段，分别对每一个发酵罐进行降温。,制冷（冷媒）管路系统,上：连接发酵罐上层，降低发酵罐上方温度；中：连接发酵罐中层，降低发酵罐下方温度；下：连接锥形底部，降低发酵罐下方温度，便于酵母的沉淀和保存。,CIP清洗管路系统,洗涤剂口：与CIP清洗系统通过软管相连接，对发酵罐进行清洗消毒。,管路系统,酵母回收口：用于酵母的直接回收（现在已经废止不用）。,管路系统,取样阀：每天对发酵进行取样检测，检测是否存在异常，检测双乙酰含量是否降下来（酒成熟的标志：双乙酰含量小于0.15）。,管路系统,蒸汽管路口：用来对发酵罐进行杀菌消毒。,发酵罐控制室,自动化仪表盘：每一个显示框显示2个罐，显示6个温度，分别是每个罐上、中、下3个温度，及时对每个发酵罐不同层段进行温度监测。,发酵工厂进度表,显示项目,1、罐号：显示发酵罐的个数；2、满罐：记录满罐的时间；3、温度：记录每个发酵罐中上中下三段的温度；4、串种：记录接种的时间；常见有3种接种方式（1）直接扩增（2）从一个发酵罐中的沉淀酵母接种到另一个罐中（3）分割，将第一罐中的一半接种到另一个发酵罐中；5、酒龄：记录酒发酵的时间；6、备注：添加注释；,板框式压滤机,啤酒发酵完成后，经发酵罐下端锥体出酒口流出，利用软管直接引入板框压滤机进行过滤。,板框式压滤机,板框式压滤机采用硅藻土作为过滤介质和助滤剂，除去发酵完成后的啤酒中残留的酵母及固体悬浮物。,稀释机,将过滤后的清啤中加入水，从而调成不同度数的啤酒。,罐装车间,罐装车间是由两条生产线组成将瓶放入框中，放在传送带上输送至卸瓶器处，由卸瓶器将瓶吸出放上传送带，运入清洗灭菌机，使瓶得以清洗和消毒，之后由传送带输送给质检员，质检员对瓶进行仔细的检