Đồ Án Thiết kế phân xưởng sản xuất bia năng suất 8 triệu lít/năm

MỤC LỤC
Lời mở đầu. 7
Phần 1: Lập luận kinh tế. 9
1.1 Địa điểm xây dựng nhà máy. 9
1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ. 10
1.2.1 Malt. 10
1.2.2 Hoa houblon. 11
1.2.3 Nấm men. 12
1.2.4 Nguồn nước. 12
1.2.5 Gạo. 12
1.2.6 Nguồn enzym . 12
1.2.7 Thị trường tiêu thụ. 12
1.3 Hệ thống giao thông. 14
1.3.1 Hệ thống giao thông nội bộ. 14
1.3.2 Hệ thống giao thông với bên ngoài 14
1.4. Nguồn cung cấp năng lượng. 14
1.4.1 Nguồn cung cấp điện. 14
1.4.2 Nguồn cung cấp than. 15
1.5 Nguồn cung cấp nước. 15
1.6 Nguồn cung cấp lao động. 15
1.7 Sự hợp tác với các công ty khác. 16
1.7.1 Về nguyên liệu. 16
1.7.2 Về nguồn cung cấp năng lượng. 16
1.7.3 Cấp thoát nước. 16
1.7.4 Một số lĩnh vực khác. 16
Phần 2 Lựa chọn và thuyết minh công nghệ sản xuất 17
Chương 1: Nguyên liệu. 17
1.1 Nguyên liệu chính. 17
1.1.1 Malt đại mạch. 17
1.1.2 Hoa Houblon. 18
1.1.3 Nấm men. 22
1.2 Nguyên liệu thay thế. 23
1.3 Nước. 24
1.4 Một số nguyên liệu phụ trợ. 24
1.4.1 Các chế phẩm enzym . 24
1.4.1 Một số hóa chất. 25
Chương 2: Lựa chọn quuy trình công nghệ. 26
2.1 Sơ đồ công nghệ. 26
2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất. 27
2.2. 1 Nghiền. 27
2.2.1.1 Nghiền malt 27
2.2.1.2 Nghiền gạo. 28
2.2.2 Công nghệ nấu. 29
2.2.2.1 Hồ hoá. 29
2.2.2.2 Đường hoá. 30
2.2.3 Lọc dịch đường. 31
2.2.4 Nấu dịch đường với hoa Houblon. 32
2.2.5 Lắng. 33
2.2.6 Làm lạnh dịch đường houblon hoá. 33
2.2.7 Công nghệ lên men. 34
2.2.7.1 Chuẩn bị men giống. 35
2.2.7.2 Lên men chính. 37
2.2.7.3 Lên men phụ và tàng trữ 37
2.2.8 Hoàn thiện sản phẩm . 38
2.2.8.1 Lọc trong bia. 38
2.2.8.2 Bão hoà CO[SUB]2[/SUB]. 39
2.2.8.3 Chiết 40
2.2.8.4 Thanh trùng bia chai 42
2.3 Đánh giá chất lượng cảm quan của bia thành phẩm . 43
Phần 3: Tính cân bằng sản phẩm 44
Chương 1: Lập kế hoạch sản xuất. 44
Chương 2 Tính cân bằng sản phẩm . 45
3.2.1 Tính cân bằng sản phẩm của bai chai 11[SUP]0[/SUP]Bx. 46
3.2.1.1 Tính lượng bia và dịch. 46
3.2.1.2 Nguyên liệu malt – gạo. 47
3.2.1.3 Lượng bã malt và bã gạo. 48
3.2.1.4 Hoa houblon. 48
3.2.1.5 Nấm men. 49
3.2.1.6 Nước. 49
3.2.1.7 CO[SUB]2[/SUB]. 51
3.2.1.8 Enzym 52
3.2.1.9 Bột trợ lọc. 53
3.2.2 Cân bằng sản phẩm của bia hơi 10[SUP]0[/SUP]Bx. 55
Phần 4: Tính và chọn thiết bị 58
4.1 Tính và chọn thiết bị trong công đoạn chuẩn bị 58
4.1.1 Cân. 58
4.1.2 Máy nghiền. 58
4.1.2.1 Máy nghiền malt 59
4.1.2.2 Máy nghiền gạo. 59
4.1.3 Gầu tải 60
4.1.4 Thùng chứa bột malt. 60
4.2 Thiết bị trong phân xưởng nấu. 62
4.2.1 Thiết bị hồ hoá. 62
4.2.1.1 Tính và chọn thiết bị 62
4.2.1.2 Tính diện tích truyền nhiệt 63
4.2.3 Thiết bị đường hoá. 66
4.2.3.1 Tính toán thiết bị 66
4.2.3.2 Tính bề mằt truyền nhiệt 67
4.2.4 Thùng lọc. 68
4.2.5 Nồi nấu hoa. 69
4.2.5.1 Tính toán thiết bị nấu hoa. 69
4.2.5.2 Tính bề mặt truyền nhiệt 70
4.2.6 Thùng lắng xoáy. 72
4.2.7 Thiết bị làm lạnh. 73
4.2.7.1 Tính và chọn thiết bị 73
4.2.7.2 Tính bề mặt truyền nhiệt của máy lạnh. 74
4.2.8 Thùng đun nước nóng. 75
4.2.9 Hệ thống CIP 76
4.3 Chọn thiết bị phân xưởng lên men. 77
4.3.1 Thiết bị lên men. 77
4.3.2 Thùng nhân giống cấp 2. 79
4.3.3 Thùng nhân giống cấp 1. 80
4.3.4 Thiết bị rửa men sữa. 80
4.3.5 Thiết bị lọc bia. 81
4.3.6 Thiết bị bão hoà CO[SUB]2[/SUB]. 81
4.3.7. Hệ thống vệ sinh - Cip phân xưởng lên men. 82
4.4 Tính và chọn thiết bị phân xưởng hoàn thiện. 82
4.4.1 Bia hơi 82
4.4.1.1 Máy rửa bock. 83
4.4.1.2 Máy chiết bock. 83
4.4.2 Bia chai 83
4.4.2.1 Máy chiết chai và dập nút chai 83
4.4.2.2 Máy rửa chai 84
4.4.2.3 Máy thanh trùng. 85
4.4.2.4 Máy dán nhãn. 86
4.5 Bơm . 86
Phần 5: Tính hơi – nước - lạnh. 89
5.1 Tính hơi cho phân xưởng. 89
5.1.1 Tính nhiệt. 89
5.1.1.1 Nhiệt cho quá trình hồ hoá. 89
5.1.1.2 Lượng nhiệt cần cho quá trình đường hoá. 91
5.1.1.3 Lượng nhiệt cần cung cấp cho nồi nấu hoa. 93
5.1.1.4 Nhiệt cung cấp để đun nước nóng. 94
5.1.2 Nhiệt cung cấp cho khu hoàn thiện. 94
5.1.2.1 Nhiệt cho quá trình thành trùng bia chai 94
5.1.3 Tính lượng hơi 94
5.1.3.1 Tính lượng hơi cần thiết cho khu vực nấu. 94
5.1.3.2 Lượng hơi cần cung cấp cho quá trình thanh trùng. 95
5.1.3.3 Lượng hơi cung cấp cho hấp chai, thanh trùng đường ống thiết bị 95
5.2 Tính lượng nước cần thiết cho phân xưởng sản xuất. 97
5.2.1 Lượng nước dùng cho khu nấu. 97
5.2.1.1 Lượng nước đi vào bia thành phẩm 97
5.2.1.2 Lượng nước dùng cho máy lạnh. 97
5.2.1.3 Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị, sàn nhà, đương ống. 97
5.2.2 Lượng nước cần cho khu lên men. 98
5.2.2.1 Nước vệ sinh tank lên men và sàn nhà. 98
5.2.2.2 Nước cần cho nhân giống men và rửa men. 98
5.2.2.3 Lượng nước vệ sinh tank bão hoà CO[SUB]2[/SUB]. 98
5.2.3 Lượng nước dùng cho khu hoàn thiện. 98
5.2.3.1 Nước dùng cho quá trình chiết bock. 98
5.2.3.2 Lượng nước cho quá trình rửa và chiết chai 99
5.2.3.3 Lượng nước cho quá trình thanh trùng. 99
5.2.3.4 Lượng nước dùng cho vệ sinh phân xưởng hoàn thiện. 99
5.2.4 Lượng nước dùng cho nồi hơi 99
5.2.5 Lượng nước dùng cho quá trình khác. 99
5.3 Tính nhiệt lạnh cần thiết cho phân xưởng. 100
5.3.1 Lượng lạnh cần thiết cho máy lạnh. 100
5.3.2 Lượng nhiệt lạnh cần thiết cho quá trình lên men chính. 100
5.3.2.1 Lượng lạnh cần thiết để hạ và giữ nhiệt độ lên men. 100
5.3.2.2 Lượng nhiệt lạnh tổn thất qua lớp cách nhiệt 101
5.3.3 Lượng lạnh cần để hạ từ nhiệt độ lên men chính xuống nhiệt độ lên men phụ. 101
5.3.4 Lượng lạnh cần cho quá trình lên men phụ. 102
5.3.4.1 Lượng lạnh để giữ nhiệt độ lên men phụ. 102
5.3.4.2 Lượng lạnh tổn hao qua lớp cách nhiệt 102
5.3.5 Tính lạnh cho quá trình nhân giống và và bảo quản men tái sản xuất. 102
5.3.5.1 Lạnh cho quá trình nhân giống. 102
5.3.5.2 Lạnh cung cấp cho quá trình xử lý men tái sản xuất 103
5.3.6 Lạnh cần để hạ nhiệt độ từ nhiệt độ lên men phụ xuống nhiệt độ lọc. 103
5.3.7 Lạnh cần cung cấp cho tank bia thành phẩm . 103
5.4 Chọn máy lạnh. 104
Phần 6 : Tính xây dựng – tính điện. 105
6.1 Tính xây dựng. 105
6.1.1 Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng. 105
6.1.2 Nguyên tắc phân vùng. 105
6.1.2.1 Vùng sản xuất chính. 105
6.1.2.2 Vùng phụ trợ sản xuất 106
6.1.2.3 Vùng công trình phụ và nhiễm bẩn. 106
6.1.2.4 Khu vực xung quanh phân xưởng và hệ thống giao thông. 106
6.1.3 Tính toán hạng mục các công trình. 107
6.1.3.1 Khu vực sản xuất chính. 107
6.1.3.2 Các khu phụ trợ và khu khác. 110
6.2 Tính điện. 115
6.2.1 Tính phụ tải chiếu sáng. 115
6.2.1.1 Nguyên tắc bố trí và phương pháp tính toán. 115
6.2.1.2 Tính toán cụ thể. 116
6.2.2 Phụ tải động lực. 118
6.2.3 Xác định phụ tải tính toán. 119
6.2.4 Xác định công suất và dung lượng bù. 119
6.2.4.1. Xác định hệ số cống suất cos φ 119
6.2.4.2. Tính dung lượng bù. 120
6.3.5. Chọn máy biến áp. 120
6.3.6. Tính điện tiêu thụ hàng năm . 121
6.3.6.1. Điện năng tính cho thắp sáng. 121
6.3.6.2. Điện năng cho động lực. 121
6.3.6.3. Tổng công suất tiêu thụ cả năm 122
Phần 7 : Tính kinh tế. 123
7.1 Mục đích và ý nghĩa. 123
7.2 Nội dung tính toán. 123
7.2.1 Tính toán vốn đầu tư 123
7.2.1.1 Vốn đầu tư xây dựng các công trình cơ bản. 123
7.2.1.2 Chi phí đầu tư trang thiết bị máy móc. 124
7.2.2 Tính giá thành sản phẩm . 126
7.2.2.1 Nguyên liệu chính. 126
7.2.2.2 Nguyên liệu phụ. 126
7.2.2.3 Chi phí tiền lương. 127
7.2.2.4 Chi phí nguyên liệu khác và động lực. 128
7.2.2.5 Các khoản trích tính vào chi phí 129
7.2.2.6. Chi phí sử dụng nhà xưởng, thiết bị (khấu hao tài sản cố định). 129
7.2.2.7 Tính thu nhập thu được từ sản xuất 129
7.2.2.8 Tính giá thành sản xuất và đưa ra gia bán. 130
7.2.3 Đánh giá các chỉ tiêu và hiệu quả. 131
7.2.3.1. Tổng doanh thu của phân xưởng. 131
7.2.3.2 Doanh thu thuần và lợi nhuận. 132
7.3.3. Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả. 134
Phần 8 : Vệ sinh và an toàn lao động. 135
8.1 Vấn đề vệ sinh. 135
8.1.1 Vệ sinh cá nhân. 135
8.1.2. Vệ sinh thiết bị 135
8.1.3. Vệ sinh công nghiệp. 135
8.2 An toàn lao động. 136
8.2.1 Bảo hộ và an toàn lao động. 136
8.2.2 Chống độc trong sản xuất. 136
8.2.3 An toàn hệ thống chịu áp. 136
8.2.4 An toàn điện trong sản xuất. 136
8.2.5 An toàn khi thao tác vận hành một số thiết bị phòng cháy chữa cháy. 136
8.3 Xử lý nước thải và chất thải trong phân xưởng. 137
8.3.1. Nước thải và các chất gây ô nhiễm . 137
8.3.2 Phương pháp xử lý nước thải 138
8.3.2.1 Sơ đồ xử lý nước thải 138
8.3.2.2 Thuyết minh. 138
Kết luận. 139
Tài liệu tham khảo. 140

Lời mở đầu
Bia được biết tới từ 8000 năm trước công nguyên với những sản phẩm lên men đầu tiên từ lúa mạch do những người nông dân Babylone và sau 2000 năm sau sản phẩm lên men này cũng xuất hiện ở Ai Cập. Từ khi hình thành thì công nghệ sản xuất bia ngày càng phát triển và dần đi đến hoàn thiện.
Bia là một loại đồ uống có độ cồn nhẹ với giá trị dinh đưỡng cao, hương thơm quyến rũ đặc trưng và có giá trị dinh dưỡng cao: 1lít bia tương đương với 25g thịt bò (125g bánh mì) =250kcal. Ngoài ra trong bia còn có chứa nhiều vitamin: B[SUB]1[/SUB], B[SUB]2[/SUB], PP. Vì vậy cùng với sự phát triển của đời sống bia ngày càng trở lên quan trọng hơn và ngày càng được ưa chuộng, thậm chí nó còn trở lên không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày với người phương tây và một số nước Châu Á.
Bia hình thành từ sớm và nhanh chóng trở thành một đồ uống không thể thay thế. Hiện nay thị trường bia vô cùng phong phú với nhiều mặt hàng và nhiều chủng loại:
- Dựa vào mằu sắc: bia vàng, bia đen, bia đỏ, bia nâu, bia nâu sẫm
- Chia dựa vào độ cồn:
[TABLE]
[TR]
[TD] Loại bia
[/TD]
[TD]Độ cồn (%V)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bia khôngcòn
[/TD]
[TD]< 1,2
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bia tươi
[/TD]
[TD]2 – 2,2
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bia chai, lon
[/TD]
[TD]3,3 – 3 9
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bia cao độ
[/TD]
[TD]> 5,5
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Bên cạnh đó người ta có thể phan loại bia theo nhiều chỉ tiêu khác nhau: sở thích, theo phương pháp lên men, theo quốc gia
Thị trường bia ngày càng phong phú và đa dạng với nhiều hãng nổi tiếng ra đời từ lâu hay nhiều hãng bia mới, bên cạnh đó thì là vô vàn những mặt hàng bia cỏ ngày càng nhiều.