20万吨啤酒糖化车间设计剖析.docxVIP

1 绪论 1.1 概况 去年中国大陆的啤酒产量大约为3515万千升，产量连续5年居世界第一，已然成为世界第一大啤酒生产国。这个成绩显然是值得国人骄傲的，然而中国啤酒所存在的问题也是相当尖锐的。虽然我们的产量达到了世界第一位，但由于近年来啤酒业持续不断的价格战，使得啤酒业始终处于微利经营，“旺丁不旺财”在整个啤酒产业普遍存在，以至造成三成多的啤酒企业亏损经营。 1.2 研究背景 国内啤酒厂生产的主流低档啤酒面对着量大利薄的问题，厂家只有靠多销产能维持生存，因此，中国啤酒企业要维持自己的生存，只有两条路可走，一是提高低档酒的价格，或是加大中高档酒的比例。但提价和加大比例是只能由市场决定的，单独一家或是几家企业很难动摇，影响其价格或是比例。二是降低啤酒的成本。啤酒的成本主要是由原料费用，生产费用，人工费用，运输费用组成的。 原料的价格我们难以决定，但可以由采购部门操作，择其物美价廉的，也可在保证质量的前提下，调节配料，或是提出有效的节约粮耗的方案等等；人工费可以由厂方所制定的有效的规章制度，来提高生产效率，提高工人的生产积极性；运输费用可操作的范围更是有限。因此只单论工艺方面，生产成本的可操作性是最大的，一旦生产成本降下来，它所带来的效益不是一时一刻的，而存在于每一瓶啤酒之中，每一个生产啤酒的时刻之中。 再者，发展循环经济和清洁生产是21世纪的发展主体，对于国内更加刻不容缓。有限的资源决定我国必须发展循环经济；可持续发展战略决定我国循环经济之路；清洁生产和循环经济是我国环境保护的必然要求。啤酒厂是高能耗型较高水污染的企业，其循环经济和清洁生产的潜力巨大，也是迫在眉睫。 如何从工艺的角度来降低生产成本呢?首先，我们都有这样一个共识，啤酒的生产是一个高能耗的过程，能耗费用在啤酒的生产成本占了绝对的大头，因此，能耗高是生产省本高的关键，能否节能降耗就决定了能否降低生产费用。我们找到了这样一个瓶颈就可以从此下手，找寻解决问题的方法。当然啦，节能降耗不仅仅是降低能量耗用，也可以是降低原料的耗用。 1.2 研究内容 1.2.1 传统方法 啤酒的传统工艺生产主要由糖化、发酵、灌装三个工序组成，其中啤酒厂的全部热能消耗的50%以上用于糖化工序，因此糖化工序是啤酒酿造的主要能源消耗环节。制冷站是啤酒厂的耗能大户，约占全厂用电50％以上，冷耗最大的是发酵工序，因此改进发酵工序的制冷系统的节能至关重要。灌装工序中灭菌也是耗能大户，其潜力降耗也是不小。 1.2.2 存在的问题 现国内啤酒厂在节能降耗方面与国外啤酒厂的差距较大，尤其是在水耗方面，差距更加明显。如表1，国内水耗的平均水平是国际先进水平的3~4倍。无疑，水的大量消耗必定带来成本的增加，更有污水处理费用的负担也随之增加。表1为目前国内外粮耗、水耗、煤耗、电耗的比较，显而易见，国内外的差距相当明显。 表1 国内外能耗粮耗对比表 国内平均国内先进国际先进粮耗（kg/kL）170~175165160水耗（t/kL）9~104.5~5.53~4煤耗（kg/kL）10075~8040~50电耗（kw/kL）100~12070~8070目前国内也有不少啤酒厂采用节能降耗措施，但是，其措施往往只针对某一工序，或是某一设备，其降耗幅度有限，啤酒厂的节能降耗潜力还尚未充分挖掘。 1.2.3 课题途径和任务 国内热麦汁热能、煮沸锅二次蒸汽、蒸汽冷凝水单体设备的回收已有不少工厂开始采用，也已取得了一定的效果。少数工厂还采用了发酵罐氨直接制冷，瞬时灭菌技术，达到了节能降耗的目的。 本设计主要利用国内外先进的设备，主要是糖化和灌装两个耗能最大的工段，将其有机的结合起来，实现节能降耗的目的。本设计特色是着重注意水的回收利用，二次蒸汽的回收利用，余热的回收利用。预期结果是要求设计啤酒厂每千升啤酒粮耗、煤耗、水耗达到世界先进水平分别达到150~160kg/kL、40~50kg/kL、4~5t/kL。 1.2.4 设计内容 A. 糖化车间节能降耗方案 (1)热麦汁热能的回收 回收麦汁一段冷却热麦汁的热能，此法可将麦汁热回收率从60%提高到95%，冷冻机能耗降低30%~40%，水耗降低40%。将其回收来的热水用于二次蒸汽再加热之用。 (2)煮沸锅二次蒸汽的回收 使用带有能量回收系统的动态低压煮沸锅，煮沸蒸汽能可减少50%，再加上二次蒸汽回收的热能来预热麦汁，再将热水用做糖化投料水、洗糟水、CIP清洗用水等等。不光总计可节省蒸汽50%以上，还可大量节省水耗。 (3)蒸汽冷凝水的回收 冷凝水的回收不仅降低了水耗，而且降低了锅炉用水的处理成本，还大大提高了蒸汽蒸发器中水的起点温度，可以降低煤耗。 B. 发酵车间节能降耗方案 发酵罐采用氨直接制冷：发酵系统配置氨直接蒸发装置代替使用乙醇、乙