目录
一、总论
1.1概论
1.2设计依据
1.3设计指导思想
1.4设计范围
二、生产工艺
2.1生产方法的选择
2.2啤酒发酵流程CAD图纸（附）
三、设备选择
3.1主要工艺设备选型计算
3.2 啤酒罐CAD图纸（附）
四、设计结果的自我总结与评价
五、参考文献
合肥学院生物工程专业化工课程设计说明书
啤酒发酵罐课程设计
一总论
1.1概论
圆筒体锥底立式发酵罐
圆筒体锥底立式发酵罐（简称锥形罐），已广泛用于发酵啤酒后生产。锥形罐,可单独用于前发酵或后发酵，还可以将前，后发酵合并在该罐进行（一罐法）。这种设备的优点在于能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性，帮能适合于生产各种类型啤酒的要求。目前，国内外啤酒工厂使用较多的是锥形发酵罐这种设备一般置于室外。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液。也可使用氨作冷媒，优点心能耗低。采用的管径小，生产费用可以降低。最终沉积在锥底的酵母，可打开锥底阀门，把酵母排出罐外，部分酵母留作下次待用，安全阀和玻璃视镜。
影响发酵设备造价的因素
主要包括发酵设备大小，形式，操作压力及所需的新华通讯社却工作负荷，容光焕发器的形式主要指其单位容光焕发积所需的表面积，这是影响造价的主要因素。罐的高度与直径的比例为1.5-6:1.常用3:1或4:1.罐内真空主要是系列的发酵罐在密闭条件下转罐可进行内部清洗时造成成的,由于型发酵罐在工作完毕后放料的速度很快.有可能造成成一定期负压,另外即便函罐内留学生存一部分二氧化碳.在进行清洗时,二氧化碳有被子除去的可能所以也可能造成真空。由于清洗液中含有碱性物质能与二氧化碳起反应而除去罐内气体。
结构及特点
啤酒发酵罐是啤酒厂的主要设备之一，其发酵温度控制是依靠调节冷却系统的冷却流量来实现。目前国内外较多采用罐体外壁的夹套通入低温酒精水冷却罐内发酵液，而酒精水的降温是通过液氨蒸发来冷却的，其缺点是需要酒精水的中间换热循环。而本设计对目前现有的啤酒发酵罐，作了进一步发展和改进，其主要特点如下：
⑴把大罐的夹层当作蒸发器，液氨直接在夹套内蒸发，利用其气化潜热冷却罐内的啤酒液，从而省却了酒精水的中间换热循环，节省能耗12%以上。
⑵把夹套当作蒸发器，由于夹套内的压力比酒精水系统的要高，为此，设置
了安全可靠、合理、结构新颖的蜂窝结构夹套，夹套与筒体组成的蜂窝状结构，其强度和刚度相互得到了提高。夹套焊缝可减少30%。
⑶夹套做成分片式，与筒体的焊接完全避开筒体的纵、环向焊缝，避免了氨通过焊缝往罐内啤酒液泄漏的可能性。克服了其它夹套的缺点。
⑷可选用碳钢或不锈钢材料，便于现场制造，降低制造成本，节省投资费用。
1.2设计依据
1.2.1合肥学院生物工程课程设计指导书。
1.2.2合肥学院生物工程课程设计任务书。
1. 1.
2.3《化工原理教材》、化学工艺设计手册、机械设计手册及生物工程专业基
理论课本等参考资料。
1.3设计指导思想
1.3.1尽量采用先进的生产技术与设备，认真吸取和借鉴国内外各种产品生产的成熟新工艺、新技术、新设备。
1.3.2合理利用资源，节约能量，消耗指标。
1.4设计范围
1.4.1确定工艺流程及生产操作条件
1.4.2工艺及主要设备计算（物料衡算、设备计算）
1.4.3绘制生产工艺流程图
1.4.4编制课程设计说明书
二、生产工艺
2.1生产方法的选择
啤酒发酵工艺流程简图：
酵母→培养→扩大培养→锥形罐发酵←充氧←麦汗冷却
2.2 啤酒发酵流程CAD图纸（附）
三、设备选择
3.1主要工艺设备选型计算
（1）发酵罐容积计算
根据啤酒生产工艺，二次煮出糖化法为间歇生产，因锥形罐容量较大，糖化冷麦汁需分批在24小时内满罐。年生产天数300天，旺季每天糖化6次，而淡季每天糖化4次，考虑到生产的灵活性，选取每天4批次糖化冷麦汁量为发酵罐的有效容积：
V
=1.057×41000/300=144.5m3
有效
发酵罐的填充系数为Ф=0.85，则全容积为：
V
全=V
有效
/Ф=170 m3
发酵罐采用椭圆封头、圆形筒体和圆锥形底，则
V
全
=（π/6）D2h a+（π/4)D2h b+（π/4)D2H+(1/3）（π/4)D2h1取筒体H=2D，封头高h a=（1/4)D，封头折边高h b=50mm，圆锥形底角60°，圆锥形底高h1（D/2)/tan30°=0.866D，代入上式得
V
全
=1.929D3+0.0393D2=170
为方便计算，封头折边可忽略不计，则有
V
全
=1.929D3=170
解得D=4.45m,取D=4.5m,筒体H=2D=9m，封头高h a=（1/4)D=1m，
验算全容积：
V'
全
=0.524×4.52×1+0.785×4.52×0.05+0.785×4.52×9+0.262×4.53×0.866
=110.61+0.795+143.06+14.52
=174.28m3 <170 m3
H取9m 可用。
(2)发酵罐个数确定
设发酵周期为25天，每天加料1罐（糖化4次），发酵罐个数为：N=1×25+1=26个（其中1个备用），年产量为41000t。
若每天加料1.5罐（糖化6次），发酵罐个数为：
N=1.5×25+1=38.5个（其中1个备用）
取整数N=39个，故本设计年最大产量可达61500t。
（3）发酵罐冷却夹套换热面积计算
F=Q
总
/K?t m
Q
总=Q
生
－Q
蒸发
－Q
罐壁
根据啤酒产品一罐法工艺特性，发酵罐宜采用罐外壁盘绕半圆管冷带换热，传热系数K=120~163W/m2·K。发酵罐冷麦汁量144.5m3，12°麦汁的比重为1.0484，麦汁浓度由12%→5%，放热量最大，麦芽糖发酵放热613.6kJ/kg。主酵时间为3－5天，计算取3天，取发酵不平衡系数为1.5，则
Q
生
=144.5×1000×1.0484（12%－5%）×613.6×1.5/（3×24）=139538kJ/h
Q
蒸发=5%Q
生
=6976kJ/h；罐壁外有保温层，Q
罐壁
可忽略不计。
Q
总
=139538-6976=132562kJ/h
根据工艺要求，1天内啤酒从双乙酰还原温度12降至5，降温时间选取12
小时，啤酒比热C
啤
=4.0kJ/kg·K，此阶段传热系数K=140W/m2·K，则
Q
降
=144.5×1000×1.0484×4.0（12－5）/12=353485kJ/h
Q
降>Q
总
，所以应用Q
降
计算换热面积，则
平均温度差?t m=（?t1－?t2）/ln(?t1－?t2)
12 → 5 啤酒发酵液
-5 → -2 冷媒25%酒精
?t1=17 ?t2=7 代入?t m=（17+273.15－7－273.15）/ln（17/7）=11.3K F=Q
降
/K?t m=353438/[(140×3600/1000)×11.3]=62.1m2
冷媒比热C
冷
=4.186kJ/kg·K，发酵罐冷带冷媒最大流量：
W=Q
降/C
冷
(t2－t1)=353485/4.186[-2－(-5)]=28089kg/h=20.19t
3.2 啤酒罐CAD图纸（附）
四、设计结果的自我总结与评价
本次课程设计是啤酒发酵工艺的设计，通过本次课程设计我学到了很多东西。本次课程设计需要大量的化工原理课本知识和计算，这样就能起到学以致用的好处，不仅巩固了我们的学习成果、提高了我们的计算能力，也使我们了解了各种计算在实际生产中的应用与方法。光靠课本上的知识是不够的，还必须查阅很多资料，上网搜索，这样就提高了我们搜集和整理资料的能力。通过具体的发酵的设计，我们熟悉了发酵罐的结构、反应过程、生产流程，还了解了生产过程中附属设备的设计选择。这不是一个单一设备的设计，而是一整套生产系统的设计。它使我们学会了怎样从实际生产出发，周全的考虑问题，从宏观的角度统筹生产，从微观的角度设计好每一个细节。在本次的课程设计中，我查阅了很多资料，了解了许多课堂上学不到的东西。计算机辅助设计现在已经被广泛应用于生产中，学会和掌握这些新技术是我们现代工程技术人员所必须的，在本次课程设计中，我使用了计算机辅助设计，一定得学好现代科学技术，否则，将不能适应社会的快速发展。本次课程设计虽然不是太完美，但毕竟我们努力了，也得到了锻炼。通过本次课程设计我将理论与实践联系到了一起，知识和能力都得到了提高，这些知识与经验对自己以后的学习和工作来说都是一笔宝贵的财富。还有本次课程设计依靠的是团队精神，正所谓众人拾柴火焰高、食指抱拳力千斤,团队合作可以节省大量时间,能起到事半功倍的效果。最后，我要感谢我的指导老师胡科研老师，感谢他在本次课程设计中对我的指导和帮助。
五、参考文献
[1]. 《化学化工物性数据手册》（无机卷）.北京.化学工业出版社
[2]. （苏）FO Ⅱ迪新在奥尔斯科戈. 《化工基本过程与设备》. 北京.化学工业出版社，1988
[3]. 国家医药管理局上海医药设计院. 化工工艺设计手册. 北京：化学工业出版社，1986 1982
[4]. EE 路德维希. 化学工业部化工设计公司译，化工装置的工艺设计（2nd），第二册.北京：
化学a 工业出版社，1985
[5].王志魁《化工原理》化学工业出版社，1998
2012年5月18日
辽宁工业大学PLC技术及应用课程设计（论文）题目：啤酒发酵过程中温度的PLC控制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
安徽工程大学课程设计任务书 课题名称：生物反应器设计（啤酒露天发酵罐设计） 姓名：吕超绍 指定参数： 1．全容：40m3 2．容积系数：75% 3．径高比：1：3 4．锥角：700 5．工作介质：啤酒 设计内容： 1．完成生物反应器设计说明书一份（要求用A4纸打印） 1)封面 2)设计任务书 3)生物反应器设计化工计算 4)完成生物反应器设计热工计算 5)完成生物反应器设计数据一览表 2．完成生物反应器总装图一份（用CAD绘图A4纸打印）设计主要参考书： 1．生物反应器课程设计指导书
2．化学工艺设计手册 3．机械设计手册 4．化工设备 5. 化工制图 露天发酵罐设计计算步骤 第一节发酵罐的化工设计计算 一、发酵罐的容积确定 在选用时V全=40m3的发酵罐 则V有效=Ｖ全×?=40×75%= 30m3（?为容积系数） 二、基础参数选择 1．D:H: 选用D:H=1:3 2．锥角：取锥角为700 3．封头：选用标准椭圆形封头 4．冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却（罐体两段，锥体一段，槽钢材料为A3钢，冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液 5．罐体所承受最大内压：2.5㎏/㎝3 外压：0.3㎏/㎝3 6．锥形罐材质：A3钢外加涂料，接管均用不锈钢 7．保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200㎜ 8．内壁涂料：环氧树脂 三、D、H的确定 由D:H=1：3，则锥体高度H1=D/2tan350=0.714D(350为锥角
的一半) 封头高度H 2=D/4=0.25D 圆柱部分高度H 3=（3.0-0.714-0.25）D=2.04D 又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱 =3π×D 2 /4×H 1+24 π×D 3 + 4 π×D 2 ×H 3 =0.187D 3+0.13D 3 +1.60D 3 =40 得D=2.75m 查JB-T4746-2002《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=2800mm 再由V 全=40m 3 ，D=2.8m 得径高比为： D: H=1:2.9 由D=2800mm 查表得 椭圆封头几何尺寸为： h 1=700mm h 0=40mm F=8.85m 2 V=3.12m 3 筒体几何尺寸为： H=5712mm F=50.24m 2 V=35.17m 3 锥体的几何尺寸为： h 0=40mm r=420mm H=2169mm F=()220.70.3cos 0.644 sin d a a ππ ?? -++? ??? =0.619m 2
年产10万吨啤酒的发酵车间设计
目录 一、绪论 (3) （一）设计题目 (3) （二）参数 (3) （三）内容简介 (3) 二、生产工艺简介 (4) （一）全厂工艺流程图 (4) （二）原料 (5) （三）麦芽汁制备工艺 (7) （四）啤酒发酵 (11) 三、车间物料衡算 (15) （一）工艺计算 (15) （二）车间物料衡算表 (17) 四、车间热量衡算 (18) （一）工艺流程示意图 (18) （二）工艺计算 (19) （三）热量衡算表 (20) 五、车间用水量衡算 (20) 六、设备计算与选型 (22) 七、设备装配图 (25) 八、车间设备布置 (27) 九、设计总结 (29) 十、参考文献 (30)
一、绪论 （一）设计题目 年产10万吨啤酒的发酵车间设计 （二）参数 1、每年生产300天，产品啤酒10o 2、定额指标： 原料利用率 % 麦芽水分 5 % 大米水分 12 % 无水麦芽出芽率 75% 无水大米浸出率 95 % 3、各生产阶段损失率： 麦芽汁冷却澄清损失：热麦芽汁量的5 % 主发酵损失：冷麦汁量的% 过滤和灌装损失：啤酒量的2 % （三）内容简介 随着中国经济的快速发展，人们生活水平的提高，啤酒作为含酒精量最低的饮料酒,由于其营养丰富且价廉物美已受到越来越多消费者的喜爱，已经逐步成为人们大众最喜爱的饮料之一。从1903年啤酒进入中国市场到今天，我国啤酒产量逐年增加，已成为世界啤酒产量最大的国家，由此可见啤酒在我国的发展速度之迅猛。然而，我国啤酒产量却仅以每年10%的速度增加，这说明啤酒在我国还无法完全满足人们日益增长的物质文化需求，中国啤酒市场拥有非常广阔的前
课程设计报告 题目：年产5万8°啤酒发酵车间设计 学院化学化工与生命科学学院 专业生物工程 班级10生物工程 姓名汪新荣 学号10008037 组员刘照闫春伟 指导老师陈小举 2014年1月2日
2013—2014 学年第一学期 化学化工与生命科学学院生物工程专业 设计题目：年产5万吨8°啤酒发酵车间（工厂）设计完成期限：自2013 年12月20日至2014 年1月2日共二周 一、主要内容及基本要求 主要内容： 1．拟在巢湖市选择厂址新建年产5万吨啤酒工厂 2．设计范围：以发酵车间为主体设计，只做初步设计 基本要求：生产技术方案和平面布局合理，工艺流程设计和设备选择及生产技术经济指标具有先进性与合理性，工艺计算正确，绘图规范，综合指标达到同类工厂先进水平，“三废”环保符合国家有关规定 二、重点研究的问题 生产工艺流程的选择和设计；物料衡算；发酵主车间布置设计以及专业设备选型。三、工作计划和进度 设计进度安排 （1）2013年12月20-21日查阅相关资料 （2）2013年12月22-23日完成开题报告 （3）2013年12月23-30日完成设计的撰写和图纸的绘制 （4）2013年12月31日-2014年1月2日修改设计 四、设计成果形式 1) 完成设计报告2) 绘制工艺流程图
摘要 本设计是年产五万吨8°的啤酒厂设计，此啤酒的酿造方法采用75%的麦芽，25%的大M，经过糊化，糖化，煮沸，过滤，冷却，发酵而成。发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐，发酵周期是14天。本设计内容主要包括物料衡算，热量衡算，冷耗衡算和设备选型的计算及重点设备选型及计算。本次设计还进行了“三废”处理和副产物综合利用的设计。糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面发酵法。本设计的图纸主要包括发酵罐图，厂区图。本论文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分—原料的糊化、糖化、麦汁过滤、煮沸、发酵、啤酒过滤进行了研究。在核心设备上选用国际先进装置，在提高啤酒质量、降低生产成本方面相对现实的生产工艺具有较大优势。 关键词：啤酒；糖化；发酵；发酵罐
啤酒发酵罐设计：一罐法发酵，即包括主、后发酵和贮酒成熟全部生产过程在一个罐内完成。 1）发酵罐容积的确定： 根据设计，每个锥形发酵罐装四锅麦汁， 则每个发酵罐装麦汁总量V＝59.35×4＝237.4 m3 锥形发酵罐的留空容积至少应为锥形罐中麦汁量的25%， 则发酵罐体积至少应为237.4(1＋25%)＝296.75 m3, 为300 m3。 取发酵罐体积V 全 2）发酵罐个数和结构尺寸的确定： 发酵罐个数N＝nt/Z＝8×17/4＝34 个 式中n—每日糖化次数 t—一次发酵周期所需时间 Z—在一个发酵罐内容纳一次糖化麦汁量的整数倍 锥形发酵罐为锥底圆柱形器身，顶上为椭圆形封头。 设H﹕D＝2.5﹕1，取锥角为70°，则锥高h＝0.714D V全＝лD2H/4＋лD2h/12＋лD3/24 得D＝5.1 m H＝2.5D＝12.8 m h＝3.6 m 查表知封头高h封＝h a＋h b＝1275＋50＝1325 mm 罐体总高H总= h封＋H＋h＝1325＋12800＋3600＝17725 mm 3）冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定： 因双乙酰还原后的降温耗冷量最大，故冷却面积应按其计算。 已知Q＝862913 kJ/h 发酵液温度14℃3℃ 冷却介质（稀酒精）-3℃2℃ △t1＝t1－t2′＝14－2＝12℃ △t2＝t2－t1′＝3－（-3）＝6℃ 平均温差△t m＝(△t1－△t2)/㏑(△t1/△t2) ＝(12－6)/ ㏑(12/6) ＝8.66℃ 其传热系数K取经验值为4.18×200 kJ/(m2﹒h﹒℃) 则冷却面积F＝Q1/K△t m ＝862913/（4.18×200×8.66） ＝119.2 m2 工艺要求冷却面积为0.45～0.72 m2/ m3发酵液 实际设计为119.2/237.4＝0.50 m2/ m3发酵液
长春工业大学化学与生命科学学院生物工程专业 《发酵工程》课程设计说明书 一、总论 1.1概论 传统啤酒发酵工艺 （1）主发酵又称前发酵，是发酵的主要阶段，也是酵母活性期，麦汁中的可发酵性糖绝大部分在此期间发酵，酵母的一些主要代谢产物也是在此期内产生的。发酵方法分两类，即上面发酵法和下面发酵法。我国主要采用后种方法。下面重点介绍下面啤酒发酵法。 加酒花后的澄清汁冷却至6.5～8.0℃，接种酵母，主发酵正式开始。酵 ，这是发酵的主要生化反母对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵，产生乙醇和CO 2 应。主要步骤如下： ①用直接添加法添加酵母在密闭酵母添加器内将回收的酵母按需要量与麦汁混匀（约1:1），用压缩空气或泵送入添加槽内，适当通风数分钟。 ②酵母添加量添加量常按泥状酵母对麦汁体积百分率计算，一般为 0.5％～0.65％，通常接种后细胞浓度为800万～1200万个/ml。接种量应根据酵母新鲜度，稀稠度，酵母使用代数、发酵温度、麦汁浓度以及添加方法等适当调节。若麦汁浓度高，酵母使用代数多，接种温度及酵母浓度低，则接种量应稍大，反之则少。 ③发酵第一阶段又称低泡期。接种后15～20小时，池的四周出现白沫，并向中间扩展，直至全液面，这是发酵的开始。而后泡沫逐渐培厚，此阶段维持2.5～3天，每天温度上升0.9～1℃，糖度平均每24小时降1°Bx。 ④发酵第二阶段又称高泡期。为发酵的最旺盛期，泡沫特别丰厚，可高达25～30cm。由于麦汁中酒花树脂等被氧化，泡沫逐渐变为棕黄色。此阶段2～3天，每天降糖1～1.5％。 ⑤发酵第三阶段又称落泡期。高泡期过后，酵母增殖停止、温度开始下降，降糖速度变慢，泡沫颜色加深并逐步形成由泡沫、蛋白质及多酚类氧化
以下是俺有的论文题目,扣扣:1447781645.你懂的! 论文目录: 年产7万吨11度淡色啤酒厂糖化车间设计（主体设备：煮沸锅） 年产7万吨11度淡色啤酒厂糖化车间设计（主体设备：煮沸锅）年产8万吨10°黑色啤酒厂发酵车间工艺初步设计 年产8万吨淡色9°啤酒厂发酵车间发酵罐设计 年产10万吨9°淡色啤酒厂发酵车间工艺初步设计 年产10万吨10°P啤酒厂糖化车间设计(主体：糖化锅) 年产10万吨10°淡色啤酒厂糖化车间工艺初步设计 年产20万吨a-淀粉酶设计糖化酶工厂设计 年产100吨四环素发酵车间工艺设计 年产600吨青霉素钠发酵车间设计 年产9000万瓶氨基酸大输液生产车间工业设计定稿版 年产量200吨穿心莲内酯提取车间工艺设计 年产一万吨味精工厂发酵车间工艺设计 日产200吨麦芽糖 十五万吨α-中温淀粉酶 年产10万吨9°P淡色啤酒厂发酵车间设计 年产200万只卤蛋制品加工厂设计 年产4500t青霉素G钠 宜宾芽菜中优势菌群的分离纯化 糟醅中酒精含量测定方法的优化研究
Burkholderia sp.WGB静息细胞体系转化茴脑产茴香醛的条件研究α-葡萄糖苷酶抑制剂产生菌的筛选及发酵培养基的优化 超声—酶法结合提取花生粕多糖 低聚异麦芽糖高产菌株的筛选 固定化黑曲霉生产低聚异麦芽糖的复合载体选择 木聚糖酶的分离和发酵 微波-亚硝酸钠复合诱变无色高产黄原胶菌株 纤溶酶提取方法研究 植物乳酸菌高密度发酵技术的研究 紫外线-亚硝酸钠复合诱变高产黄原胶菌株 小麦为原料的固态法白酒发酵及正丙醇等含量的 微生物肥料课题研究 耐高温酒精酵母菌的驯化及诱变育种 拮抗性放线菌的分离和筛选 酵母菌降解养殖水体中氨氮特性的研究 不同酵母菌株的液态法白酒发酵及正丙醇等含量的气相色谱分析 白灵菇的液体菌种培养研究及无土栽培 香菇菌液体发酵啤酒糟 从土壤中筛选二羟基丙酮产生菌 巧克力工厂设计 酒精蒸煮车间设计 年产18万吨乳酸菌饮料厂生产车间的设计 胸腺素发酵工厂初步设计 日产300万片剂GMP车间规范设计
年产三万吨啤酒厂啤酒发酵工艺设计C(2007-12-06 20:32:30) 标签：发酵工艺设计 四、30000t/a啤酒厂发酵车间的耗冷量衡算 啤酒发酵工艺有上面发酵和下面发酵两大类，而后者有传统的发酵槽发酵和锥形罐发酵等之分[8]。不同的发酵工艺，其耗冷量也随之改变。下面以目前我国应用最普遍的锥形罐发酵工艺进行20000t/a啤酒厂发酵车间的耗冷量计算。 4.1发酵工艺流程示意图 冷却 94℃热麦汁冷麦汁（6℃）锥形灌发酵过冷却至-1℃贮酒过滤清酒灌 图4发酵工艺流程 4.2工艺技术指标及基础数据 年产10°淡色啤酒30000t;旺季每天糖化8次，淡季为4次，每年共糖化1800次;主发酵时间6天； 4锅麦汁装1个锥形罐； 10°Bx麦汁比热容c1=4.0KJ/（kgK）； 冷媒用15%酒精溶液，其比热容可视为c2=4.18 KJ/（kgK）； 麦芽糖化厌氧发酵热q=613.6kJ/kg； 麦汁发酵度60%。 根据发酵车间耗冷性质，可分成工艺耗冷量和非工艺耗冷量两类，即：（39） 4.3工艺耗冷量 4.3.1麦汁冷却耗冷量Q1 近几年来普遍使用一段式串联逆流式麦汁冷却方法[9]。使用的冷却介质为2℃的冷冻水，出口的温度为85℃。糖化车间送来的热麦汁温度为94℃，冷却至发酵起始温度6℃。 根据表2啤酒生产物衡酸表，可知每糖化一次热麦汁20053L，而相应的麦汁密度为1048kg/m3,故麦汁量为： G=1048×18.62871=19522.89(kg) 又知100Bx麦汁比热容C1=4.0KJ/(Kg·k),工艺要求在1h小时内完成冷却过程，则所耗冷量为： Q1=[G C（t1-t2）]/τ(40) =[19522.89×4.0(94-6)]/1
课程设计说明书题目：年产10万吨啤酒工厂发酵车间设计
专业课程设计任务书 设计题目：年产10万吨啤酒工厂发酵车间设计 学号：学生姓名：专业： 指导教师姓名：系主任： 一、主要内容及基本要求 主要内容： 1．拟在湘潭市西郊羊牯塘选择厂址新建年产10万吨啤酒工厂 2．设计范围：以发酵车间为主体设计，只做初步设计。 3．以生产工艺（流程）设计为主导，为其它配套专业（如全厂总平面、土建、采暖通风、水电、环保、行政管理、技术经济与概算等单项工程设计）提供设计依据和提出要求，兼顾非工艺设计。 基本要求： 生产方案和平面布局合理，工艺流程设计和设备选择及生产技术经济指标具有先进性与合理性，工艺计算正确，绘图规范，综合指标达到同类工厂先进水平，“三废”环保符合国家有关规定。 二、重点研究的问题 生产工艺流程的选择和设计；物料衡算；发酵主车间布置设计以及专业设备选型。三、进度安排（指导教师填写）
四、应收集的资料及主要参考文献（指导教师填写） [1]管敦仪主编，啤酒工业手册（上）[M]. 轻工业出版社，1985：69-346 [2]管敦仪主编，啤酒工业手册（中）[M]. 轻工业出版社，1985：33-108 [3]管敦仪主编，啤酒工业手册（下）[M]. 轻工业出版社，1985：12-207 [4]张学群、张柏青,啤酒工艺控制指标及检测手册[M]. 中国轻工业出版社，1993 [5]刘芳，啤酒工业废水治理技术研究[J]. 酿酒科技，1999,（9）：47-51 [6]吴延东，啤酒工厂糖化设备的组合比较[J]. 酿酒科技，2002,（1）：33-37 [7]李大勇，啤酒工厂糖化工艺选择[J]. 酿酒科技，2002,（3）：22-30 [8]王坚，啤酒高浓度发酵工艺技术要点[J]. 山西食品科技，2000（5）：58-63 [9]乔玉胜，啤酒麦汁一段冷却新技术[J]. 酿酒科技，2001, (2)：20-24 [10]无锡轻工业学院，轻工业部上海轻工业设计院组编，食品工厂设计基础[M]. 中国轻工业出版社，1992：8-262 [11]中国食品发酵工业研究院，中国海诚工程科技股份有限公司，江南大学主编.食品工程全书（第三卷）食品工业工程[M]. 中国轻工业出版社，2005 [12]P.F.斯坦伯里，A.惠特克.发酵工艺学原理[M]. 中国医药科技出版社，1992 [13]王念春.啤酒厂自动化控制方案的设计与实现[J]. 测控自动化，2004.1 [14]郑岳传. 现代化啤酒厂设备的选择[J]. 食品与发酵工业，2001, 5：75-84
内蒙古科技大学信息工程学院过程控制课程设计报告 题目：啤酒发酵罐的温度控制系统设计 学生姓名：赵晓红 学号：0967112235 专业：测控技术及仪器 班级：09测控2班 指导教师：左鸿飞
前言 啤酒生产是一个利用生物加工进行生产的过程，生产周期长，过程参数分散性大，传统操作方式难以保证产品的质量。近年来，国外的各大啤酒生产厂家纷纷进军中国市场，凭借技术优势与国内的啤酒生产厂家争夺市场份额。国内的啤酒行业迫切要求进行技术改造，提高生产率，保证产品质量，以确保在激烈的市场竞争中立于不败之地。 啤酒的发酵过程是一个微生物代谢过程。它通过多种酵母的多种酶解作用，将可发酵的糖类转化为酒精和CO2,以及其他一些影响质量和口味的代谢物。在发酵期间，工艺上主要控制的变量是温度、糖度和时间。 啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定性，决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算法。由于每个发酵罐都存在个体的差异，而且在不同的工艺条件下，不同的发酵菌种下，对象特性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的数学模型来进行模拟和预测控制我国大部分啤酒生产厂家目前仍然采用常规仪表进行控制，人工监控各种参数，人为因素较多。这种人工控制方式很难保证生产工艺的正确执行，导致啤酒质量不稳定，波动性大且不利于扩大再生产规模。 在啤酒生产过程中，糖度的控制是由控制发酵的温度来完成的，而在一定麦芽汁浓度、酵母数量和活性的条件下时间的控制也取决于发酵的温度。因此控制好啤酒发酵过程的温度及其升降速率是解决啤酒质量和生产效率的关键。 在本次啤酒发酵温度控制系统设计过程中各种工艺参数的控制采用串级控制系统实现，主要控制锥形发酵罐的中部温度，采用常规自动化仪表及装置来实现温度及其他参数的检测与控制、显示。
啤酒糖化发酵工艺设备课程设计说明书 作者：刘啟香学号：2012304030102 院系：化学工程学院 专业：生物工程 题目：青海省海南藏族自治州年产25万吨11°浅 色啤酒厂糖化发酵工艺设备设计 重点设备——煮沸锅 指导教师：魏群刘月华 2015年11月吉林
摘要 摘要 本设计设计生产年产25万吨11度淡色啤酒，酿造原辅料分别采用65%的麦芽，35%的大米。主要从啤酒在国内外的发展、厂址选择、原辅料选择、环保等方面入手，注重对啤酒生产过程中，糖化发酵工艺条件的优化、物料衡算和设备选型等方面进行了阐述，以及重点设备煮沸锅的改良，煮沸时酒花分三次添加。糖化方法采用双醪二次煮出糖化法，在糖化过程中采用程序升温进行蛋白质休止,增加一次分醪煮沸对强化蛋白质分解,促进凝固氮的去除非常有利；发酵方法采用大型露天锥形发酵罐法，发酵周期为20天。 关键词：工艺条件；物料衡算；煮沸锅；设备选型
Abstract Abstract This design design production capacity of 250000 tons of 11 degrees beer, brewing raw materials, respectively, using 65% malt, rice by 35%.Mainly from the development of beer at home and abroad, such as site selection, choice of raw materials, environmental protection, pay attention to in the process of beer production, saccharifying fermentation optimization of process conditions, material balance and equipment type selection and so on are expounded, and the key of improving equipment boiling pot, hop when boiling add three times.Saccharification method adopts double mash secondary boiled mash method, used in the process of saccharification temperature programmed resting on protein, increase a boiling points mash to strengthen protein decomposition,promote coagulation of nitrogen removal is very good;Fermentation method by using large open-air cylindro-conical fermenter, fermentation period for 20 days. Key words:Process conditions;Material balance ;Boiling pot;Equipment selection
1.1 啤酒的起源 啤酒的渊源可以追溯到人类文明的摇篮，东方世界的两河流域底格里斯河与幼发拉底河、尼罗河下游和九曲黄河之滨。最原始的啤酒可能出自居住于两河流域的苏美尔人之手，距今至少已有 9000 多年的历史。早在公元前 3000 年左右的埃及古王国时代，已经有作为饮料的麦酒（啤酒）和葡萄酒了。法老、贵族、祭司等人饮葡萄酒，一般平民消费价格低廉的麦酒。考古发掘证实，在古王国时代的墓葬中，不论是国王、贵族或平民，都将酒作为随葬品。自此之后，世界酒业彼此影响，飞速发展，经历了封建时代和工业社会，形成三大酒系（酿造酒、蒸馏酒和配制酒）,精品众多，各国都有名闻世界的独特产品。 1.2 我国啤酒工业发展简况 综观仅有百年历史的中国啤酒工业，可以发现在改革开放以后涌现出了一大批具有品牌、技术、装备、管理等综合优势的优秀企业，如“青啤”、“燕京”、“华润”、“哈啤”、“珠江”、“重啤”、“惠泉”、“金星”等国际和国内的知名企业。由于啤酒的运输、保鲜等行业特点，加之地方保护主义作崇，使中国啤酒工业形成了诸侯割据、各自为政的"春秋战国"局面。纵然中国啤酒产量已突破2500万吨，位居世界第一；纵然已有四家中国啤酒集团的年产量超过100万吨，但与国际啤酒大国及啤酒发达国家相比，在集团化、规模化、质量、效益、品牌等方面我们均还比较落后。虽然“青啤”、“华润”、“燕京”等已开始踏上集团化、规模化道路，但在质量、效益等方面与国际品牌尚有一定差距。 未来几年里，我国啤酒行业的发展趋势为： 1.我国啤酒市场竞争会更加激烈；市场竞争趋于规范化，市场竞争由价格竞争转向品牌竞争和服务竞争。效益成为企业最终的追求目标。 2.整个行业逐步进入成熟期，行业内的整合速度进一步加快，整合过程规范化。企业向集团化、规模化发展，股份制优势更加明显。 3.啤酒企业的品牌意识增强，更加注重品牌战略的实施，市场对名牌产品的需求增加。企业的市场竞争能力增强，重视企业内部核心能力的培养。 4.在市场营销中，广告的投入量加大，包装形式多样化，营销方式多样化。 5.产品特点：首先，啤酒品种更加多样化、功能更加齐全。新品趋向特色型、风味型、轻快型、保健型、清爽型等。
实验一单细胞蛋白（SCP）的生产 一、实验目的 1．了解单细胞蛋白的开发优势及技术现状。 2．掌握单细胞蛋白的液体深层培养法及工艺控制规律。 3．了解发酵过程中菌体浓度及生物量的一般检测方法。 二、实验原理 所谓SCP（SingleCellProtein）就是指那些工厂化大规模培养、作为人类食品和动物饲料的蛋白质来源的酵母、细菌、放线菌、霉菌、藻类和高等真菌等微生物的干细胞。SCP工业，主要是饲料酵母工业。酵母是一种单细胞微生物，生长繁殖快，菌体营养丰富。饲料酵母是一种营养价值很高的蛋白饲料，成品呈微黄色粉末状，具有酵母特殊香味。酵母蛋白质含量一般都在70%左右，比大豆高1倍。与肉蛋白、鸡蛋蛋白、大豆蛋白相比，单细胞蛋白所含的氨基酸组分齐全，有18-20种氨基酸，尤其是谷物中所缺乏赖氨酸含量较高。此外，维生素含量也十分丰富。每千克酵母类单细胞可使奶牛的产奶量增加6-7㎏，用含有10%单细胞蛋白饲料养鸡，产蛋提高21%-35%。1吨单细胞蛋白可节约5-7吨饲料粮，可产1.5吨鸡肉或3万枚鸡蛋。我国单细胞蛋白（酵母）年产量近3万吨，多用于医药、面包生产和饲料。用于生产饲料酵母的原料来源广泛，有矿物资源（如石油、甲烷、泥炭等）、纤维资源（如秸杆、木屑等）、糖类资源（如糖蜜、红薯等）、石油二次制品、废弃资源（包括有机废水、废渣、动物粪便等）。从我国目前的情况出发，生产饲料酵母等单细胞蛋白值得优先开发的原料有废糖蜜、薯干、纸浆废液，豆制品厂、味精厂、淀粉加工厂的废液等，用这些原料生产饲料酵母，首先是产品无毒性，另外也有利于解决工厂和城市的污染问题。 酵母细胞的发酵特点：目前，最广泛用于生产作为蛋白资源的酵母是假丝酵母，该酵母生长繁殖速度快，每2-4小时可繁殖一代，培养10小时左右就能繁殖到种子菌体量的15倍。发酵过程中，要保证罐内的液体混合良好和较适当地提供氧气，还要控制好温度和pH。采用流加间歇发酵可以保证糖被具有良好活性的酵母呼吸消耗，以达到最适产量。底物浓度过高，即使在有氧条件下，酵母也会发酵产生碳水化合物。如果酵母生长速率过快，底物也会发酵。因此，在培养过程中，底物浓度应维持在一定较低的水平，并维持一定的通风量。 酵母生物量的检测方法及分离：最普遍的检测方法是细胞干重法、显微镜记数法和光密度法。菌体的分离常采用过滤法和离心分离法。 三、实验仪器与材料 （一）仪器 10L发酵罐、恒温培养箱、超净工作台、显微镜、大容量冷冻离心机、高压灭 （二）材料
目录 一、总论 1.1概论 1.2设计依据 1.3设计指导思想 1.4设计范围 二、生产工艺 2.1生产方法的选择 2.2啤酒发酵流程CAD图纸（附） 三、设备选择 3.1主要工艺设备选型计算 3.2 啤酒罐CAD图纸（附） 四、设计结果的自我总结与评价 五、参考文献
合肥学院生物工程专业化工课程设计说明书 啤酒发酵罐课程设计 一总论 1.1概论 圆筒体锥底立式发酵罐 圆筒体锥底立式发酵罐（简称锥形罐），已广泛用于发酵啤酒后生产。锥形罐,可单独用于前发酵或后发酵，还可以将前，后发酵合并在该罐进行（一罐法）。这种设备的优点在于能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性，帮能适合于生产各种类型啤酒的要求。目前，国内外啤酒工厂使用较多的是锥形发酵罐这种设备一般置于室外。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液。也可使用氨作冷媒，优点心能耗低。采用的管径小，生产费用可以降低。最终沉积在锥底的酵母，可打开锥底阀门，把酵母排出罐外，部分酵母留作下次待用，安全阀和玻璃视镜。 影响发酵设备造价的因素 主要包括发酵设备大小，形式，操作压力及所需的新华通讯社却工作负荷，容光焕发器的形式主要指其单位容光焕发积所需的表面积，这是影响造价的主要因素。罐的高度与直径的比例为1.5-6:1.常用3:1或4:1.罐内真空主要是系列的发酵罐在密闭条件下转罐可进行内部清洗时造成成的,由于型发酵罐在工作完毕后放料的速度很快.有可能造成成一定期负压,另外即便函罐内留学生存一部分二氧化碳.在进行清洗时,二氧化碳有被子除去的可能所以也可能造成真空。由于清洗液中含有碱性物质能与二氧化碳起反应而除去罐内气体。 结构及特点 啤酒发酵罐是啤酒厂的主要设备之一，其发酵温度控制是依靠调节冷却系统的冷却流量来实现。目前国内外较多采用罐体外壁的夹套通入低温酒精水冷却罐内发酵液，而酒精水的降温是通过液氨蒸发来冷却的，其缺点是需要酒精水的中间换热循环。而本设计对目前现有的啤酒发酵罐，作了进一步发展和改进，其主要特点如下： ⑴把大罐的夹层当作蒸发器，液氨直接在夹套内蒸发，利用其气化潜热冷却罐内的啤酒液，从而省却了酒精水的中间换热循环，节省能耗12%以上。 ⑵把夹套当作蒸发器，由于夹套内的压力比酒精水系统的要高，为此，设置
发酵工厂设计电子书?主要内容： １.一个新建工厂从计划建设到建成投产，一般要经过三个基本阶段：建设前期、建设期、生产期。 ２.发酵工厂的总平面设计包括5项内容:平面布置设计、竖向布置设计、运输设计、管线综合设计、绿化设计。 3.工厂建设前期阶段的工作包括:项目建议书、可行性研究报告、设计任务书、初步设计和总概算5个内容。 4.工厂的组成包括：生产车间、辅助车间、动力车间、行政部门、职工宿舍。? 5.设计阶段按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计条件的成熟程度以及设计水平的高低,可分为三阶段、两阶段和一阶段涉及三种情况，其中三阶段设计包括：初步设计、技术设计、施工图设计。两阶段设计包括:扩大初步设计、施工图设计。?６.厂址选择的含义：在指定的某一地区内,根据新建所必须具备的条件,结合发酵工厂的特点，进行详尽的调查、勘测工作，就可能建厂的几个厂址的技术经济条件,列出几个方案，进行综合分析比较，从中择优确定厂址。?7.工厂初步设计阶段的图纸主要有：生产流程图、车间设备布置图、主要生产设备和电动机一览表、主要材料估算表。?8.厂内运输的任务是通过各种运输机械工具，完成厂内仓库与车间、堆场与车间、车间与车间之间的货物分流，也就是通过运输组织以保证生产中原材料、燃料等陆续供应,生产的产品和副产品源源不断地运出。?9．厂址选择一般包括地点和场地选择两个概念。地点选择就是对所建厂在某地区内的方位及其所处的自然环境状况,进行勘测调查、对比分析。场地选择就是对所建厂在某地点的面积大小、场地外形及其潜藏的技术经济性,进行周密的调查、预测、对比分析,做出确定厂址的依据。 1０.厂址选择工作大体分为准备工作、现场勘测与编写报告三个阶段。?１1.依据发酵厂的生产规模、产品结构、厂区划分等特点，厂内道路布置得形式有两种：一种是循环是布置，即道路为环绕厂房建、构筑物的闭合系统的道路网，并保证物流、人流的运输方便、安全和高效以及消防的要求。另一种是道路不兜环、各有分散终点的终端式布置。 1２．工艺流程设计和车间布置设计是工艺设计的两个主要内容,是决定工厂的工艺计算、车间组成、生产设备及其布置得关键步骤。?１3.物料衡算:根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备的物料重量,必等于所得到的产物重量和物料损失量之和。 1４. 工厂总平面设计的任务：根据工厂建筑群的组成内容及使用功能要求,结合厂址条件及有关技术要求,协调研究建、构筑物及各项设施之间的相互空间和平面关系，正确处理建筑物、交通运输、管路管线、绿化区域等布置问题，充分利用地形，节约场地，使所建工厂形成布局合理、协调一致、生产井然有序，并与四周建筑群相互协调的有机群体。?1５.工艺路线的选择是发酵工厂设计的关键步骤,其选择的主要依据有:原料来源、种类和性质；产品的质量和规格；生产规 16.生产工艺流程设计的主要任务包括两个方模；技术水平；建厂地区的自然环境;经济合理性。? 面:一是确定由原料到成品的各个生产过程顺序，即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流 17.生产工艺流程的设计一般向,应用了哪些生物反应或化工过程及设备，二是绘制工艺流程图。? 经历三个阶段：生产工艺流程示意图阶段，生产工艺流程草图阶段,生产工艺流程图阶段。 18.发酵工厂所涉及的设备分为专业设备、通用设备和非标准设备。专业设备系指发酵罐、糖化锅等专业性强、仅为发酵工厂使用的设备；通用设备指泵、风机等各行业都可以使用的设备；非标准设备是指生产车间中除专业设备和通用设备之外的用于与生产配套的贮藏、池子等设施。19．常用的固体机械输送设备有：带式输送机、斗式输送机、螺旋输送机等。 2０.车间布置设计必须在充分调查的基础上，掌握必要的资料作为设计的依据或供参考。这些资料包括:生产工艺流程图；物料衡算数据及物料性质;设备资料；公用系统耗用量,供排水，供点,供热,冷冻,压缩空气，外管资料等;土建资料和劳动安全，放活，防爆资料;车间组织及定员资料； 21.发酵工厂一般由生产车间,辅助车间，动力厂区总平面布置；有关布置方面的一些规范资料。?
啤酒生产工艺流程图 啤酒生产工艺流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装四个工序。现代化的啤酒厂一般已经不再设立麦芽车间，因此制麦部分也将逐步从啤酒生产工艺流程中剥离。 注：本图来源于中国轻工业出版社出版管敦仪主编《啤酒工业手册》一书。 图中代号所表示的设备为： 1、原料贮仓 2、麦芽筛选机 3、提升机 4、麦芽粉碎机 5、糖化锅 6、大米筛选机 7、大米粉碎机 8、糊化锅 9、过滤槽10、麦糟输送11、麦糟贮罐12、煮沸锅/回旋槽13、外加热器14、酒花添加罐15、麦汁冷却器16、空气过滤器17、酵母培养及添加罐18、发酵罐19、啤酒稳定剂添加罐20、缓冲罐21、硅藻土添加罐22、硅藻土过滤机23、啤酒精滤机24、清酒罐2 5、洗瓶机26、灌装机27、杀菌机28、贴标机29、装箱机
（一）制麦工序 大麦必须通过发芽过程将内含的难溶性淀料转变为用于酿造工序的可溶性糖类。大麦在收获后先贮存2-3月，才能进入麦芽车间开始制造麦芽。 为了得到干净、一致的优良麦芽，制麦前，大麦需先经风选或筛选除杂，永磁筒去铁，比重去石机除石，精选机分级。 制麦的主要过程为：大麦进入浸麦槽洗麦、吸水后，进入发芽箱发芽，成为绿麦芽。绿麦芽进入干燥塔/炉烘干，经除根机去根，制成成品麦芽。从大麦到制成麦芽需要10天左右时间。 制麦工序的主要生产设备为：筛（风）选机、分级机、永磁筒、去石机等除杂、分级设备；浸麦槽、发芽箱/翻麦机、空调机、干燥塔（炉）、除根机等制麦设备；斗式提升机、螺旋/刮板/皮带输送机、除尘器/风机、立仓等输送、储存设备。 （二）糖化工序 麦芽、大米等原料由投料口或立仓经斗式提升机、螺旋输送机等输送到糖化楼顶部，经过去石、除铁、定量、粉碎后，进入糊化锅、糖化锅糖化分解成醪液，经过滤槽/压滤机过滤，然后加入酒花煮沸，去热凝固物，冷却分离 麦芽在送入酿造车间之前，先被送到粉碎塔。在这里，麦芽经过轻压粉碎制成酿造用麦芽。糊化处理即将粉碎的麦芽/谷粒与水在糊化锅中混合。糊化锅是一个巨大的回旋金属容器，装有热水与蒸汽入口，搅拌装置如搅拌棒、搅拌桨或螺旋桨，以及大量的温度与控制装置。在糊化锅中，麦芽和水经加热后沸腾，这是天然酸将难溶性的淀粉和蛋白质转变成为可溶性的麦芽提取物，称作"麦芽汁"。然后麦芽汁被送至称作分离塔的滤过容器。麦芽汁在被泵入煮沸锅之前需先在过滤槽中去除其中的麦芽皮壳，并加入酒花和糖。煮沸：在煮沸锅中，混合物被煮沸以吸取酒花的味道，并起色和消毒。在煮沸后，加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽以去处不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白质。
内蒙古科技大学 本科生课程设计论文 题目：啤酒发酵罐的温度控制设计与仿真学生姓名：张胜男 学号：1167112232 专业：测控技术与仪器 班级：11-2 指导教师：左鸿飞 2014年12 月14 日
前言 过程控制课程设计是测控技术与仪器专业的实践教学环节。本次过程控制课程设计主题为啤酒厂发酵罐温度控制系统的设计，要求我们了解发酵罐温度控制的工艺背景、设计控制方案以及仪表选型等。啤酒生产是一个利用生物加工进行生产的过程，生产周期长，过程参数分散性大，传统操作方式难以保证产品的质量。 啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定性，决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算法。在啤酒生产过程中，糖度的控制是由控制发酵的温度来完成的，而在一定麦芽汁浓度、酵母数量和活性的条件下时间的控制也取决于发酵的温度。因此控制好啤酒发酵过程的温度及其升降速率是解决啤酒质量和生产效率的关键。 在本次啤酒发酵温度控制系统设计过程中各种工艺参数的控制采用串级控制系统实现，主要控制锥形发酵罐的中部温度，采用常规自动化仪表及装置来实现温度及其他参数的检测与控制、显示。
内蒙古科技大学课程设计任务书
目录 1. 工艺简介及控制系统设计 (4) 1.1. 啤酒生产工艺 (4) 1.2被控对象特性及控制要求 (4) 1.2.1被控对象特性 (4) 1.2.2被控对象的控制要求 (5) 1.3啤酒发酵温控系统设计 (5) 1.3.1发酵温控系统主、副被控参数的选取 (6) 1.3.2主、副调节器调节规律的选择 (7) 1.3.3主、副调节正、反作用方式的选择 (7) 1.3.4串级系统的整定 (8) 2. 控制系统的建模 (8) 2.1 数学模型的定义及特征 (8) 2.2 建模应用 (9) 2.3建立数学模型的目的 (9) 3. 系统仿真技术 (10) 3.1 系统仿真技术概述 (10) 3.2使用MATLAB对实验结果进行仿真 (10)
实验室啤酒发酵一、实验目的：熟悉静止培养操作，观察啤酒发酵过程，掌握发酵过程中一些 指标的分析操作技能。 二、实验原理：啤酒酵母将麦芽汁发酵，产生酒精等发酵产物（啤酒）。 三、实验器材： ⑴. 100升发酵罐。 ⑵. 0~10O BX糖度表。 (3).10℃-30℃可调生化培养箱。 培养基： ⑴. 麦芽汁发酵培养基10Plato, 50升，糖化制取。 ⑵. 麦芽汁琼脂培养基：麦芽汁加2％琼脂，自然pH。 ⑶. 麦芽汁液体培养基：酵母扩大培养用。 菌种：啤酒生产用酵母菌株。 四、实验步骤： （1）麦汁制备 （2）酵母菌种分离纯化与质量鉴定 （3）菌种扩大培养 （4）啤酒主发酵：麦汁50升，10O BX ，11℃→接种量×107个细胞/mL →主发酵，11℃，5~7天→至时结束（嫩啤酒）。在主发酵过程中，每天测定下列项目：糖度、细胞浓度、出芽率、染色率、酸度、α-氨基氮、还原糖、酒精度、pH、双乙酰。然后以时间为横坐标，这些指标为纵坐标，叠画于方格纸上。
（5）后发酵 五、作业要求 （1）. 画出发酵周期中上述上述指标的曲线图，并解释它们的变化。 （2）. 记下操作体会与注意点。 实验一协定法糖化试验 一、实验目的：协定法糖化试验是欧洲啤酒酿造协会（EBC）推荐的评价麦芽质量的标准方法，我们用该法进行小量麦芽汁制备，并借此评价所用麦芽的质量。二、实验原理：利用麦芽所含的各种酶类将麦芽中的淀粉分解为可发酵性糖类，蛋白质分解为氨基酸（具体参见理论部分第二节）。 三、实验器材和试剂： 1 实验室糖化器：由水浴和500~600 mL的烧杯组成糖化仪器，杯内用玻棒搅拌或用100℃温度计作搅拌器（此时搅拌应十分小心，以免敲碎水银头）。实验时杯内液面应始终低于水浴液面。最好采用专用糖化器：该仪器有一水浴，水浴本身有电热器加热和机械搅拌装置。水浴上有4~8个孔，每个孔内可放一糖化杯，糖化杯由紫铜或不锈钢制成，每一杯内都带有搅拌器，转速为80~100转/分，搅拌器的螺旋桨直径几乎与糖化杯同，但又不碰杯壁，它离杯底距离只有1~ 2 mm。 2 白色滴板或瓷板，玻棒或温度计。 3滤纸，漏斗，电炉。 4碘溶液，：克碘和5克碘化钾溶于水中，稀释到1000毫升。 四、实验步骤 1. 协定法糖化麦汁的制备 （1）取50g麦芽，用植物粉碎机将其粉碎。
生物反应器课程设计 -----啤酒露天发酵罐设计 姓名：张小燕 班级：生工112 学号：3110402212 露天发酵罐设计
1、啤酒发酵罐的化工设计计算 ㈠、发酵罐的容积确定 设计需要选用V 有效=22.5m 3的发酵罐 则V 全=V 有效/φ=22.5m 3/75%=30m 3 ㈡、基础参数选择 1．D ∶H ：选用D ∶H=1∶4 2．锥角：取锥角为90° 3．封头：选用标准椭圆形封头 4．冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却 5．罐体所承受的最大内压：2.5㎏/cm 3 外压：0.3㎏/cm 3 6．锥形罐材质：A3钢材外加涂料，接管均用不锈钢 7．保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200㎜ 8．内壁涂料，环氧树脂 ㈢、D 、H 确定 由D ∶H=1∶4，则锥体高度H 1=D/2tan35°=0.714D 封头高度 H 2=D/4=0.25D 圆柱部分高度 H 3=（4－0.714－0.25）D=3.036D 又因为V 全=V 封＋V 锥＋V 柱 =323124 2443H D D H D ??∏+?∏+??∏ =0.187D 3＋0.131D 3＋2.386D 3=30m 3 得D=2.23m
查JB1154-73《椭圆形封头和尺寸》取发酵罐直径D=2400mm 再由V 全=30m 3 D=2.4m 得径高比 D ∶H=1:3.72 由D=2400mm 查表得 椭圆形封头几何尺寸为： h 1=600mm h 0=40mm F=6.52m 2 V=2.00m 3 筒体几何尺寸为： H=6614mm F=49.84㎡ V=29.9m 3 锥体封头几何尺寸为： h 0=40mm r=280mm H=1714mm F=πd 2/4[(0.7+0.3cos α)2/sin α+0.64]=10.64㎡ V=πd 3/24[(0.7+0.3cos α)2/tan α+0.72]=3.60m 3 则锥形罐体总高：H=600＋40＋6614＋40＋1714=9008mm 总体积：V 全=2.00＋29.9＋3.60=35.5m 3 实际充满系数ψ=22.5/35.5=63.3% 罐内液柱高： H ′=[22.5-3.75/(3.14×1.22)/4] ×102+(1714+40)=3413㎜ ㈣、发酵罐的强度计算 ⑴罐体为内压容器的壁厚计算 ①．标准椭圆封头 设计压力为1.1×2.5=2.75㎏／㎝2 S=[]C P PDg t +-?σ2