年产１５万吨啤酒工厂设计.doc
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湘潭大学
毕业设计说明书
题目：
年产１５万吨啤酒工厂设计
院（系）：
化工学院
专业：
生物工程
学号：
2008651236
姓名：
指导教师：
湘潭大学
毕业论文（设计）任务书
论文（设计）题目：
年产１５万吨啤酒工厂设计
学号：
2008651236学生姓名：
专业：
生物工程
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１５万吨啤酒工厂
2．设计依据：
已批准的项目建议书，可行性研究报告及设计计划任务书（假设）
3．设计范围：
以工厂车间设计为主体设计，只做初步设计。
4．以生产工艺（流程）设计为主导，为其他配套专业（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。
设计任务：
1.按论文格式完成3000字以上的综述一篇；
2.完成编写设计说明书一份（10000字左右，涵盖总平面及车间布置、生产方案、工艺流程、物料衡算、设备选型、环保与综合利用、技术经济与概算等内容），按规定格式和顺序装订成册；
3.完成下列初步设计图：
全厂总平面布置图手绘、发酵车间设备布置图、发酵车间立面图、带控制点的工艺流程图、主要单件设备图各一份；
4．查阅相关英文原文一篇并翻译成汉语。
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，必须有手工制图和计算机绘图，综合指标达到同类工厂先进水平或世界先进水平，“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；工厂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）
序号
各阶段完成的内容例如：
完成时间
1
查阅资料、调研
第１周
2
开题报告、制订设计方案 完成综述
第２周
3
初步设计（工艺设计、物料衡算）
第３～５周
4
绘图
第６周
5
编写设计说明书、打印装订
第７～８周
6
指导教师审阅
7
答辩
8
四、应收集的资料及主要参考文献（指导教师填写）
在正文后标注出与课题相关的资料及主要参考文献
1.图书著者.书名[M].出版地:
出版者，出版年:
起止页码.
2.期刊作者.篇名[J].刊名，出版年份,卷号（期号）:
页码.
3.论文集作者.论文题目.见：
论文集编者姓名.论文集名称，出版地：
出版者，出版年份：
页次.
湘潭大学
毕业论文（设计）鉴定意见
学号：
2008651236学生姓名：
赵耀专业：
生物工程
毕业论文（设计说明书）46页图表5张
论文（设计）题目：
年产15万吨啤酒工厂设计
内容提要：
在湘潭市郊设计一座生产能力为年产十五万吨的啤酒厂，设计本着因地制宜，就地取材，
降低成本，减能耗以及尽量避免污染的原则，尽量采用国内外的先进设备，设计和工艺，力
求使设计科学，合理，生产机械化，连续化，自动化的程度高
论文首先介绍了国内外啤酒市场的现状，为在湘潭市郊投建啤酒厂实现盈利提供了理论
依据，同时对啤酒的产品知识做了一个简明的介绍。
论文第二章对啤酒生产工艺做了一个介
绍，尤其是对其发酵和糖化这两个主要工艺流程。
在设备选型中我厂尽量产用国内外先进设
备，做到了充分的优化，最后经过最终成本核算，我厂约在四年后收回成本。
我厂在设计过程中充分考虑了避免污染的原则，同时查阅了相关文献发现啤酒厂的污泥
对甜菜等植物的有着促进作用，可以尝试这方面的循环
指导教师评语
指导教师姓名（职称）：
年月日
答辩简要情况及评语
答辩小组组长：
年月日
答辩委员会意见
经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为
答辩委员会主任：
年月日
一.总论及厂址选择
1.1设计的任务和要求 17
1.2设计的依据和原则 17
1.3厂址的选择 17
1.4厂区的平面设计 18
二、啤酒生产工艺设计
2.1生产工艺流程 18
2.2糖化过程工艺控制 19
2.2发酵过程工艺控制 19
三．工艺计算及设备选型
3.1物料衡算 21
3.2啤酒用水量估算 23
3.3供电负荷概算 24
3.4设备选型 26
四.经济核算
4.1企业成本核算 32
4.2税后收入核算 33
4.3回收预期 33
五.工厂布局
6.1厂区总平面设计 34
6.2生产用电 39
6.3环保安全设计 40
中国啤酒产业现状与未来发展
摘要：
本文主要介绍了啤酒的定义、主要原料、我国啤酒工业的发展简史、分类、营养价值、和我国啤酒生产的主要工艺及我国啤酒酿造业的现状与发展前景。
关键词：
啤酒生产工艺现状前景
Abstract:
Thisarticlemainlyintroducesthepresentsituationandtheprospectfordevelopment,thecraftprogressofthebeerproduction.
Keyword:
BeerTheproducescraftIndustryconditionforeground
一．啤酒概述
啤酒的定义
啤酒（英文Beer，德文Bier，法文Biere）：
是以大麦和其它谷物为原料，添加少量酒花，采用制麦、糖化、发酵等特定工艺酿制而成的，一种含有少量酒精和充足的二氧化碳，具有酒花香和爽口的苦味，营养丰富、风味独特的低度酿造酒。
啤酒的主要原料
1、大麦：
要求：
外观有光泽，淡黄色，带麦秸味，略带甜味，夹杂物不超过2%[4]，皮薄而细嫩，表面具有横向而细的皱纹，籽粒饱满，大小均匀，干粒重35~45g。
2、大米：
用大米代替部分麦芽，不仅出酒率高，而且可改善啤酒的风味和色泽。
3、糖：
在煮沸锅中直接加蔗糖、葡萄糖或淀粉糖浆等，有利于提高发酵度，降低色度。
4、酒花：
赋予啤酒香味和爽口苦味，增进啤酒的泡沫持久性和稳定性，与麦汁共沸时能促进蛋白质凝固，有利于澄清，增加麦汁和啤酒的防腐能力。
5、酵母：
酵母的质量直接关系到发酵和啤酒的质量，因此必须从各个方面对酵母进行检查，防止产生不正常的发酵现象。
6、水：
（1）浸麦用水：
水温10~15℃，Fe<10mg/l,Mn<1mg/l[5],微生物污染少。
（2）稀释啤酒用水：
A、澄清透明，无色，无异味，无微生物和化学污染。
B、排除空气，含氧量在0.3ppm[4]以下。
C、调整PH值，去氯，去盐。
D、充CO2，使啤酒稀释后不降低CO2含量。
E、预冷至接近0℃再用于兑制啤酒。
酿造用水：
首先必须符合国家饮用水标准GB5749-85，同时要达到以下几项指标：
PH6.5~7.8，溶解性总固体物<500mg/l，硝酸根态氮<0.5mg/l,氨态氮<0.5mg/l[5]。
我国的啤酒工业发展
a）1900年首先由俄商乌卢布列夫斯基在哈尔滨八王子建立第一家啤酒厂。
b）1903年由德商和英商投资各半，在青岛建立了英德酿酒公司。
c）1910年英商在上海开办斯堪的奈维亚啤酒厂，即上海啤酒厂前身。
d）1915年由民族资本家张某、郝某在北京开办了双合盛啤酒厂。
e）1920年山东人王某在烟台建立了丰泉啤酒股份有限公司。
f）当今天下基本为青岛啤酒、燕京啤酒、珠江啤酒三足鼎立。
啤酒的类型：
a）按原麦汁浓度分：
（1）营养啤酒：
糖度：
2.5～5BX°酒精度：
0.5～1.8%
（2）佐餐啤酒：
糖度：
4～9BX°酒精度：
1.2～2.5%
（3）储藏啤酒：
糖度：
10～14BX°酒精度：
2.9～4.2%
（4）高浓度啤酒：
糖度：
13～22BX°酒精度：
3.5～5.5%
b）按所用的酵母种类分：
i.用上面酵母发酵的啤酒。
ii.用下面酵母发酵的啤酒。
c）按啤酒的色泽分：
i.浅色啤酒：
以捷克的比尔森啤酒为典型代表。
ii.浓色啤酒：
棕啤，红啤。
iii.黑啤酒：
以德国的慕尼黑啤酒为代表。
iv.绿啤酒：
因添加螺旋藻而呈绿色。
v.小麦啤酒，又称白啤酒，颜色浅黄，有脂香味。
d）以成品啤酒杀菌与否分：
i.鲜啤酒：
未经巴氏杀菌即销售。
ii.熟啤酒：
经过巴氏杀菌即销售。
iii.纯生啤酒：
成品啤酒经过超滤等方法进行无菌过滤，而不经过巴氏杀菌。
e）按包装容器分：
瓶装、罐装、桶装啤酒。
f）以销售渠道分：
内销酒、外销酒。
g）特殊类型啤酒：
绿啤酒、无醇啤酒（酒精2%以下）、甜啤酒、粉末啤酒、乳酸啤酒、果味啤酒、姜汁暖啤酒。
啤酒的营养价值：
a）啤酒因营养丰富，素有“液体面包”的雅称。
在1972年墨西哥召开的世界第九次营养食品会议上，被推荐为营养食品。
b）啤酒除含有酒精和二氧化碳外，还含有多种氨基酸，维生素，糖类，无机盐等成分。
c）1L原汁浓度为12BX°的啤酒，其热量相当于770克牛奶或210克面包。
人一天需要2986千卡热量，每升啤酒可产生788千卡热量，相当于成人每天需要热量的1/4强，所以冬天饮用时可使身子暖和起来，改善末梢血管的供血状况，防止冻疮。
d）啤酒中含有多种维生素和17种人体日常所需的氨基酸，可成为菜和水果的代用品。
e）因人而宜，啤酒还具有一些医疗作用，啤酒中含有酒花素，有强心，镇静等功效，还可以开胃健脾，促进血液循环作用。
二．啤酒的主要生产工艺
啤酒酿造流程图
合格麦芽无菌麦汁清酒
大麦糖化发酵罐装
粉碎发酵罐装
糖化过滤检验
麦汁过滤清酒贮藏灌酒
麦汁煮沸杀菌
分离热凝固物贴标装箱
啤酒酿造以大麦和水为主要原料，大米或谷物、酒花为辅料，包括原料工段、糖化车间、发酵滤酒问、脱氧水制备与高浓稀释、CIP清洗、气体无菌过滤和减压、酵母液啤酒回、清酒间等。
三、中国啤酒产业现状
我国的啤酒业始于２０世纪初，经过多年的发展尤其是改革开放以来，中国啤酒业已逐步成长为中国市场化程度最高、竞争最为激烈的行业之一。
近年来，中国啤酒市场消费量持续上升，2003就达到2500万吨，超越美国成为世界上最大的啤酒消费市场
我国的啤酒业发展大致经历了四个阶段：
初步发展阶段、快速发展阶段、规模扩张阶段、向“啤酒强国”转型阶段。
截至2011年，中国啤酒连续十年蝉联“世界啤酒第一产销大国”称呼。
我们在看到中国啤酒行业的差距。
30年来的中国啤酒产品出口量仍在低水平徘徊，例如：
2007年的出口量为20.57万千升，但只占到全国产量的0.52%。
同时，国内啤酒高端市场依然是洋啤酒的天下。
随着洋啤在国内扩张的加快，中国啤酒业已经认识到要从“世界啤酒大国”向“世界啤酒强国”转变。
近几年来，啤酒行业出现大规模的兼并、收购活动，形成了像青岛、燕京、华润、哈啤等超百万吨的大型集团。
但是，并没有形成一大批有实力的品牌，大多数还是地域性品牌，在某个地区或某些地区占有率较高。
近年来由于对啤酒消费市场发展速度的过高估计，导致啤酒工业规模扩张速度大大超过了消费市场增长速度，啤酒行业近3000万吨的生产能力竟出现了800万吨左右的过剩，严重的供求矛盾导致了全国范围内程度不一的连年价格大战，企业利润急速下滑，行业总体经济效益也不断走低，形势非常严峻。
我国啤酒行业是开放程度较高的行业之一，从80年代末90年代初以来，西方各国啤酒数十个著名的啤酒品牌涌入中国。
据统计，有60家5万吨以上的重点啤酒厂搞了合资，合资企业的啤酒产量已占全国产量的31%。
这些在中国市场的占有率仅为8%的外国品牌主要集中在中高档市场上，它们在高档啤酒市场的占有率达90%以上，它们采用品牌策略，运用品牌进行竞争。
它们经过在中国近十年的发展，一部分品牌在中国市场深深扎根，发展良好。
比如，百威啤酒已经成为中国市场上销量第一的外国品牌，其产品覆盖全国30个省、市、自治区，并远销港澳、东南亚等国家和地区。
也有一部分外国品牌由于其运作脱离了中国市场的实际，其经营陷入困境。
被迫退出了中国市场。
如澳大利亚富仕达（Foster’s）啤酒公司卖掉了在珠海的工厂，嘉士伯在上海的工厂被青岛啤酒收购。
而随着中国加入世贸后，国外啤酒巨头对进中啤酒市场展开了新一轮的进攻。
比利时INTERBREW集团与珠啤联姻；英国著名的老牌啤酒生产企业NEWCASTLE也正准备增加对合作伙伴重啤的投资；麒麟则正与中国第二的燕京啤酒集团秘密磋商，正在酝酿深层次的合作；在另一大股东世界五强的南非SAB啤酒公司的支持下，华润疯狂并购；A&B公司与青啤合资。
外资抢滩的第二次浪潮将改变中国啤酒工业格局，原先的“窝里斗”也将演变成全球范围的对抗。
从中国啤酒行业现状及国外啤酒品牌在国内现状可以看出国内啤酒行业生产能力过剩，供大于求，市场竞争激烈。
国内企业为了扩大销量，压低啤酒价格，进行低层次的价格战，导致啤酒行业总体经济效益低下。
随着世贸组织的加入，外国啤酒品牌决不会轻视我国啤酒市场巨大的潜力，他们带来的不仅仅是资金和技术，更重要的是品牌。
这也可从国外啤酒品牌在国内市场的现状，看出国外啤酒品牌在中国已经实行品牌竞争。
价格竞争对企业的长远发展极为不利，在面对日益激烈的国内、国外市场竞争时，价格竞争只会使企业越来越被动，越来越缺乏竞争力，尤其是面对国外品牌的强力冲击力时，国内啤酒企业应从根本上改变营销思路，走出低层次的价格竞争，建立品牌竞争的概念，进行品牌竞争，实施品牌发展战略，提高国内啤酒行业的整体经济效益和国际市场的竞争力。
品牌竞争，企业在竞争中首先考虑的不是价格，企业通过向市场提供高品质的产品，完善的销售服务和整体形象来吸引消费者，向消费者传达产品背后的企业整体形象。
四、中国啤酒产业的发展趋势
（一）、产品结构：
我国啤酒业产品品种单调，可选择性差。
目前在中国啤酒市场上，低端啤酒仍是消费市场的主体，这不仅是啤酒市场竞争激烈的结果而且也是中国啤酒啤酒市场竞争程度偏低的表现。
但是近几年来，中高档啤酒消费需求所占的份额呈不断上升的趋势。
随着国内消费水平的进一步提高和啤酒消费市场的成熟，消费者对于大众化的普通啤酒、干啤和鲜啤的消费需求基本上稳定保持在一定水平；而纯生啤酒、保健啤酒和无醇啤酒等新型的细分种类越来越受到广大消费者的欢迎，其市场占有率增长增长势头良好，这类产品将是啤酒开发的新的亮点，具有较大的市场空间
（二）、市场区域结构。
中国市场上啤酒品牌的区域集中度很高，而从全国范围看市场占有率很低，因而整个啤酒产业的市场结构特征可以归纳为；啤酒品牌全国覆盖率低，呈现众多品牌瓜分市场的局面；而区域市场的品牌集中度高，呈现明显的区域特征。
这种区域结构特征的形成主要是因为啤酒产品的地域特征和区域强势品牌的营销势力以及地方政府的保护主义。
例如，随着英博与ＡＢ两大体系合并，将对ＳＡＢ系构成极大威胁，从其市场区域看，他将覆盖华东、华南、东北、西北、华南，并对青岛和珠江等啤酒集团也形成一定压力。
五、啤酒业强“国”之路
中国啤酒工业还有许多厄需解决的问题。
如循环经济，有不少企业并没有把这个作为工作重点来抓，特别是节能降耗、三废治理、环境保护等方面还存在不少问题。
比如市场竞争方面，低价竞争的态势也是愈演愈烈。
小啤酒厂借着地方保护，在市场上低价销售产品，严重破坏市场竞争的秩序和环境。
同时，一些规模较大的啤酒集团也不惜资本扩大市场份额，进行低价倾销。
再加上近两年啤酒主要原辅料价格持续攀升，能源、交通费用持续上涨，工资、环保等费用明显增加，导致啤酒企业成本急剧提高15%左右，成为啤酒行业发展的障碍。
（一）、资本运作与整合
有业内人士分析，在啤酒行业竞争进入第二层次后，资本就变得越来越重要。
中国啤酒企业的资本运作、兼并整合依然在继续，规模化。
集团化、信息化正有力地推动中国啤酒产业向更高水平发展。
大型啤酒集团正在向国际化大集体方向迈进，中等啤酒集团发展走势强劲，中小啤酒企业通过差异化战略获得发展。
关于整合能力，最简单的解释就是：
缺乏整合能力则将遭遇有资本也不会运用的局面。
强势企业应将资源优势快速。
充分输入被并购的啤酒企业，使之成为被并购企业的竞争优势，从而提升企业整体竞争力，提高行业利润
（二）、强化品牌建设
人们对品牌的认识往往基于这样一个规律：
认可（喜欢）产品-——追随内涵——享受品牌带来的精神和文化满足。
关于品牌，始终是啤酒行业乃至酒行业目前不变的话题，从市场角度来看，啤酒企业要做的应该是品牌的市场，而不是单纯的产品的市场。
对于像青岛这样的国内啤酒巨头，应实行“单个品牌”为龙头，其他强势品牌差异化定位的综合品牌策略，例如白酒行业的洋河，其以“蓝色经典”系列为主打产品的强势崛起就是最好的例证，同时要注重品牌意识的培养及品牌推广。
而对于后进品牌，不妨采用“插位”这一品牌营销战略，通过颠覆性的品牌营销，打破市场原有竞争秩序，进而超越竞争对手
参考文献：
[1]陈阳.《中国啤酒市场报告》.中国酒,2006,10:
44-47
[2]吴晓咏.《中国啤酒行业分析及领先企业青岛啤酒的战略选择》中国学位论文全文数据库
[3]中国啤酒品牌现状和未来发展预测， 中国农产品加工网2006-9-25
[4]闫治民，中国啤酒产业现状分析与未来发展趋势，2004.8
[5]小辰，国外啤酒生产新技术概览.江苏食品与发酵2003年2期
[6]周勇超，我国啤酒产业发展战略研究，中国商界2008年6期
第一章总论及厂址选择
1.1设计的任务及要求
设计题目：
年产15万吨啤酒厂设计
设计范围：
1.以麦芽、大米为原料；
2.设计生产啤酒麦汁浓度为12度；
3.厂址设在湖南湘潭市郊。
设计任务：
1.完成一份3000-5000字综述（按论文的标准格式）；
2.完成一份设计说明书（10000字左右），包括车间工艺设计，设备选型，计算，三废处理等；
3.完成图纸4份。
包括全厂平面布置图（手工）、车间平面布置图、剖视图、工艺流程图。
设计要求：
设计计算正确合理，设备选型能合理适用于设计的工厂，并且具有一定的先进性以达到提高生产效率和降低生产成本的作用。
工厂和车间的设备布置合理，设计过程中可以参照国家标准进行布置。
1.2设计依据和原则
设计原则：
首先，工艺技术上要先进，考虑机械化、自动化操作，提高劳动生产率。
采用已成熟的生产技术及适当先进的生产设备。
其次，在设备原材料的选用上要以经济性为原则，达到成本低的目的。
最后，设计要因地制宜，考虑地区原材料来源及水、电供应等。
同时设计要在指导老师的指导下独立完成。
1.3厂址选择
工业生产的布局，涉及到一个地区的长远规划。
一个食品工厂的建设，对当地资源、交通运输、农业发展都有密切关系。
因此，食品工厂的选择具有十分重要的意义。
厂址选择原则：
首先，厂址选择，应符合国家的方针政策；
其次，厂址选择，应以生产条件方面考虑。
根据我国具体情况，食品工厂一般倾向于设在原料产地附近的大中城市郊区，因此，本设计选在南京郊区，这样一方面有利于销售，另一方面，又可获得足够数量和质量新鲜的原料，还有利于加强工厂对农村生产的指导和联系，便于辅助材料和包装材料的获得，并减少运输费用。
所选厂址要有可靠的地质条件，而且附近应有良好的卫生环境，没有有害气体、放射性源、粉尘和其他扩散性的污染源，特别是在上风向地区的工矿企业。
而且，厂址不应选择在受污染河流的下游。
最后，厂址选择应从投资和经济效果考虑。
所选厂址应有较方便的运输条件，有一定的供电条件，有充足的水源，而且水质亦应较好。
1.4厂区总平面设计
厂区总平面设计是对一个食品工厂的各个部分，包括各建（构）筑物、堆场、运输路线、工程管网等进行经济合理的安排，使人员、设备与物料的移动能够密切有效地配合，从而保证各区域功能明确、管理方便、生产协调、互不干扰。
因此总平面设计是否合理，不仅与建厂投资、生产管理、安全生产、降低成本直接相关，而且也会对工厂实行科学管理和高效生产带来重大影响。
总平面布置图是将厂区范围内各项建筑物（包括架空、地面、地下）总体布置在水平面上的投影图。
根据工厂的生产性质、规模和生产工艺流程等要求，对厂区内所设置的一定数量的生产车间、辅助设施和生活用房等不同使用功能的建筑物按生产工艺、管理、生活等方面的要求，并结合用地条件进行科学全面的布局，这个过程称之为食品工厂的总平面设计
第二章啤酒厂工艺设计
2.1生产工艺流程图：
（一）制麦车间
大麦通过发芽过程将内含的难溶性淀粉转变为用于酿造工序的可溶性糖类。
除了一般的麦芽，还可使用结晶麦芽或烘烤的麦芽作为各种酿造类型的成份。
结晶麦芽是经由蒸汽处理的麦芽，慢慢炖煮后再干燥处理，它的颜色较黑，并有如咖啡般的味道。
烘烤过的麦芽经干燥后在热度较高的回转鼓室中烘烤处理，它能使啤酒含有焦味，颜色变黑。
工艺流程：
大麦的清选→大麦分级→
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