一、項目概況
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設(shè)計目標(biāo)
年產(chǎn)能:1萬噸精釀啤酒(按365天計算,日均產(chǎn)量約27.4噸);
工藝標(biāo)準(zhǔn):符合GB/T 4927-2008《啤酒》標(biāo)準(zhǔn);
設(shè)備配置:模塊化、自動化、節(jié)能化設(shè)計,兼容IPA、果啤等多樣化釀造工藝。
核心優(yōu)勢
設(shè)備選型:采用史密力維304/316L不銹鋼材質(zhì)設(shè)備,支持±0.1℃準(zhǔn)確控溫;
智能化控制:PLC系統(tǒng)實時監(jiān)測糖化、發(fā)酵、冷卻參數(shù);
節(jié)能設(shè)計:熱能回收系統(tǒng)降低能耗30%,板式換熱器提升40%效率。
二、設(shè)備選型與計算
1. 糖化系統(tǒng)
設(shè)備清單:
糖化鍋:2臺×50立方米(總?cè)萘?00立方米); 糊化鍋:2臺×30立方米; 過濾槽:2臺×50立方米(過濾面積50平方米); 煮沸鍋:2臺×50立方米(含回旋沉淀槽); 板式換熱器:2臺×150平方米。選型依據(jù):
糖化鍋容量:單批次處理麥芽3噸,日均生產(chǎn)27.4噸,需2臺糖化鍋交替使用; 熱負(fù)荷計算:糖化鍋加熱面積需滿足麥汁升溫需求,公式為 Q=U×A×ΔTQ=U×A×ΔT ,其中 U=150 W/(m2⋅K)U=150W/(m2⋅K) , ΔT=20 KΔT=20K ,計算得 A≥150 m2A≥150m2 。
2. 發(fā)酵系統(tǒng)
設(shè)備清單:
錐形發(fā)酵罐:10臺×100立方米(總?cè)萘?000立方米); 清酒罐:5臺×50立方米; 酵母擴培系統(tǒng):1套(支持5批次酵母回收)。選型依據(jù):
發(fā)酵罐數(shù)量:按發(fā)酵周期14天計算,單罐容量需滿足 日產(chǎn)量×周期=27.4×14=383.6 噸日產(chǎn)量×周期=27.4×14=383.6噸 ,10臺罐可覆蓋生產(chǎn)需求; 溫度控制:發(fā)酵罐內(nèi)置生物傳感器,實時監(jiān)測酵母活性,確保雙乙酰還原溫度穩(wěn)定在12±0.5℃。
3. 制冷系統(tǒng)
設(shè)備清單:
制冷機組:2臺×200匹(總制冷量400RT); 冰水罐:2臺×800立方米; 板式換熱器:2臺×200平方米。選型依據(jù):
制冷量計算:麥汁冷卻需從煮沸溫度(100℃)降至發(fā)酵溫度(8℃),按 Q=m×c×ΔTQ=m×c×ΔT ,其中 m=27.4 噸/天m=27.4噸/天 , c=4.2 kJ/(kg\cdotpK)c=4.2kJ/(kg\cdotpK) ,計算得 Q≈150 RTQ≈150RT ,配置2臺機組冗余設(shè)計; 節(jié)能設(shè)計:冰水罐采用酒精水介質(zhì),避免結(jié)冰風(fēng)險,降低能耗。
4. 過濾與包裝系統(tǒng)
設(shè)備清單:
硅藻土過濾機:2臺×50立方米; 灌裝線:1條(瓶裝線6000瓶/小時+罐裝線4000罐/小時); CIP清洗系統(tǒng):1套(覆蓋糖化、發(fā)酵、灌裝全流程)。選型依據(jù):
過濾效率:硅藻土過濾機可去除99%酵母及蛋白質(zhì),確保酒體澄清; 包裝產(chǎn)能:灌裝線設(shè)計產(chǎn)能高于日均產(chǎn)量(27.4噸≈27400瓶),支持靈活調(diào)整。
三、工藝流程與計算
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糖化階段
糖化時間:60分鐘,淀粉分解率≥95%(碘檢合格);
麥汁收得率:按原料麥芽含糖量計算,理論收得率≥85%。
發(fā)酵階段
主發(fā)酵周期:14天(拉格啤酒);
后熟周期:7天(熟化罐溫度降至0℃)。
能耗計算
電耗:糖化系統(tǒng)(200kW)、發(fā)酵制冷(300kW)、灌裝線(100kW),日均總電耗約10000kWh;
水耗:糖化用水3噸/噸啤酒,年總耗水量3萬噸。
四、環(huán)保與三廢處理
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廢水處理
工藝:厭氧+好氧處理,COD排放≤100mg/L;
中水回用:處理后水用于設(shè)備清洗,回用率≥50%。
廢氣處理
CO₂回收:發(fā)酵罐排放CO₂液化后用于碳酸化,回收率≥80%。
固廢處理
麥糟:烘干后作為飼料原料,年產(chǎn)量約3000噸;
廢酵母:提取酵母抽提物,附加值提升20%。
五、投資估算與效益
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總投資:約800萬元(設(shè)備450萬+土建200萬+環(huán)保150萬)。
經(jīng)濟效益:
年產(chǎn)值:按市場價10元/升計算,約1億元;
凈利潤:20%利潤率,年利潤2000萬元;
投資回收期:4年。
本方案通過模塊化設(shè)備選型、智能化控制及節(jié)能設(shè)計,實現(xiàn)年產(chǎn)1萬噸精釀啤酒的高效生產(chǎn)。史密力維設(shè)備支持一站式交鑰匙服務(wù)(設(shè)計、安裝、培訓(xùn)),確保項目穩(wěn)定運行。
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