Thiết kế nhà máy bia năng suất 35 triệu lit năm theo quy trình thu hồi hơi để tiết kiệm năng lượng

Điều đáng quan tâm ở đây l à các nhà máy s ản xuất bia tại Việt Nam hiện nay đang hoạt động theo công ngh ệ và thiết bị cũ nên chi phí s ản xuất cao, đặc biệt l à tình trạng sử dụng năng l ượng một cách quá đ à sẽ nhanh chóng dẫn đến tình trạng thiếu hụt năng l ượng, như một số nước công nghiệp phát triển đang gặp phải. V ì vậy việc cải tiến thiết bị, đ ưa công ngh ệ mới vào nhằm mục đích tiết kiệm nă ng lượng để hạ giá th ành sản phẩm, nâng cao khả năng cạnh tranh l à việc làm rất cần thiết nhất là khi Việt Nam đã gia nhập WTO. Hơn nữa, hiện nay ở Việt Nam ch ưa có một đơn vị nào giải quyết vấn đề tiết kiệm năng l ượng nói chung v à năng lư ợng nhiệt trong n hà máy bia nói riêng một cách bài bản.

Chính vì những lý do trên mà việc xây dựng một nh à máy bia v ới công nghệ mới, với hệ thống tiết kiệm năng l ượng sử dụng trong phân x ưởng nấu là hết sức cần thiết để đáp ứng nhu cầu sử dụng của ng ười tiêu dùng và ch ắc chắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao.

Do đó em đã chọn đề tài “Thiết kế nhà máy bia năng su ất 35 triệu lit/năm theo quy tr ình thu h ồi hơi để tiết kiệm năng l ượng”. Hi vọng đáp ứng được phần nào nhu cầu hết sức cần thiết nói tr ên.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ V À CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY

DỰNG NHÀ MÁY ................................ ................................ ........................ 3

1.1. Lập luận kinh tế. ................................ ................................ .................. 3

1.2. Chọn địa điểm xây dựng nh à máy. ................................ ....................... 4

1.2.1. Nguyên nhiên vật liệu và giao thông v ận tải................................. .. 4

1.2.2. Nguồn nhân lực. ................................ ................................ ............. 5

1.2.3. Nguồn điện. ................................ ................................ ................... 5

1.2.4. Nguồn nước. ................................ ................................ .................. 5

CHƯƠNG 2 CH ỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG

NGHỆ ................................ ................................ ................................ ............ 7

2.1. Mục đích thiết kế nh à máy bia theo dây chuy ền tiết kiệm năng

lượng................................. ................................ ................................ .......... 7

2.2. Chọn nguyên liệu cho sản xuất bia. ................................ ...................... 8

2.2.1. Malt đại mạch. ................................ ................................ .................. 8

2.2.2. Hoa houblon. ................................ ................................ ............... 10

2.2.3. Nguyên li ệu thay thế (gạo). ................................ .......................... 11

2.2.4. Nước. ................................ ................................ ........................... 11

2.2.5. Nấm men. ................................ ................................ .................... 12

2.2.6 Enzyme ................................ ................................ ......................... 13

2.2.6 Các ch ất phụ gia ................................ ................................ ........... 13

2.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia ................................ .............................. 13

2.4 Thuyết minh quy tr ình sản xuất ................................ ........................... 16

2.4.1 Nghiền nguyên liệu ................................ ................................ ....... 16

2.4.2 Hoà bột với nước ................................ ................................ .......... 17

2.4.3 Hồ hoá, Đường hoá ................................ ................................ ....... 17

2.4.4. Lọc dịch đường ................................ ................................ ............ 18

2.4.5 Nấu hoa ................................ ................................ ........................ 19

2.4.6 Lắng xoáy v à làm lạnh nhanh ................................ ....................... 21

- ii -2.4.7. Lên men ................................ ................................ ....................... 22

2.4.8. Lọc trong bia ................................ ................................ ................ 24

2.4.9. Bão hoà CO

2

................................ ................................ ................ 24

2.4.10. Chiết chai ................................ ................................ ................... 25

2.4.11. Thanh trùn g bia ................................ ................................ .......... 25

2.4.12. Chiết bock ................................ ................................ .................. 25

2.4.13. Thu h ồi và xử lý CO

2

................................ ................................ . 27

CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN B ẰNG SẢN PHẨM ................................ ............. 30

3.1 Tính cân b ằng sản phẩm cho bia h ơi 10,5oBx ................................ ..... 30

3.1.1 Tính lượng bia và dịch đường qua các g iai đo ạn. .......................... 30

3.1.2 Tính lượng nguyên liệu cho 1000 lit bia h ơi 10,5oBx ................... 31

3.1.3 Tính lư ợng men giống ................................ ................................ .. 32

3.1.4 Tính lư ợng bã malt và g ạo ................................ ........................... 32

3.1.5 Tính lượng nước dùng trong quá trình n ấu và rửa bã .................... 33

3.1.6. Tính các nguyên li ệu khác................................. ........................... 34

3.1.7. Các sản phẩm phụ ................................ ................................ ........ 34

3.2 Tính cân b ằng sản phẩm cho bia chai 12,5oBx ................................ .... 37

3.2.1 Tính lượng bã và dịch đường qua các giai đoạn ............................ 37

3.2.2 Tính nguyên li ệu chính ................................ ................................ . 38

3.2.3 Tính lượng men giống ................................ ................................ ... 38

3.2.4 Tính lượng bã malt và g ạo ................................ ............................ 39

3.2.5 Tính lượng nước dùng trong quá trình n ấu và rửa bã .................... 39

3.2.6 Tính các nguyên li ệu khác ................................ ............................ 40

3.2.7. Các sản phẩm phụ ................................ ................................ ........ 40

CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ CH ỌN THIẾT BỊ ................................ ................. 44

4.1 Các thi ết bị trong phân x ưởng nấu ................................ ..................... 44

4.1.1 Cân ................................ ................................ ............................. 44

4.1.2 Máy nghi ền malt ................................ ................................ ......... 44

4.1.3 Máy nghi ền gạo ................................ ................................ ........... 45

4.1.4 Nồi hồ hoá ................................ ................................ .................. 46

4.1.5 Chọn nồi đường hoá ................................ ................................ .... 49

4.1.6 Tính và ch ọn thiết bị lọc ................................ ............................. 52

4.1.7 Tính và chọn nồi nấu hoa ................................ ............................ 54

4.1.8 Tính và ch ọn thiết bị đun n ước nóng ................................ ............ 57

- iii -4.1.9 Tính ch ọn thùng lắng xoáy. ................................ .......................... 59

4.1.10 Thiết bị làm lạnh nhanh ................................ ............................ 60

4.2 Thiết bị trong phân x ưởng lên men ................................ .................... 61

4.2.1 Thi ết bị lên men chính ................................ ................................ 61

4.2.2 Thiết bị lên men gi ống ................................ ................................ 64

4.2.3 Thiết bị rửa men ................................ ................................ .......... 65

4.2.4 Máy l ọc bia ................................ ................................ ................. 67

4.2.5 Thiết bị bão hoà CO2 ................................ ................................ .. 68

4.3 Phân xư ởng hoàn thiện sản phẩm ................................ ........................ 69

4.3.1Hệ thống chiết bock ................................ ................................ ....... 69

4.3.2 Hệ thống chiết chai ................................ ................................ ...... 69

CHƯƠNG 5 TÍNH - HƠI - NƯỚC - ĐIỆN - LẠNH ................................ ... 75

5.1 Tính hơi ................................ ................................ .............................. 75

5.1.1 Tính lượng nhiệt cần cung cấp cho một mẻ nấu. ........................... 75

5.1.2 Tính nhi ệt lượng cho phân x ưởng hoàn thiện. ............................... 82

5.1.3 Tính lượng hơi. ................................ ................................ ............. 82

5.1.4 Chọn nồi hơi. ................................ ................................ ................ 83

5.1.5 Tính nhiên li ệu cho nồi h ơi. ................................ .......................... 83

5.2 Tính lạnh cho nh à máy ................................ ................................ ........ 84

5.2.1 Lượng nhiệt cần thiết cho thiết bị l àm lạnh nhanh. ........................ 84

5.2.2 Lượng nhiệt lạnh cần để cung cấp cho quá tr ình lên men chính. ... 84

5.2.3 Nhiệt lạnh để làm lạnh nước rửa sữa men ................................ ..... 85

5.2.4 Lượng nhiệt lạnh cần cho quá tr ình lên men ph ụ........................... 86

5.2.5 Tính nhi ệt lạnh cho th ùng men giống ................................ ........... 86

5.2.6 Lượng nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ bia trong tháp nạp

CO2. ................................ ................................ ................................ ...... 87

5.2.7 Nhiệt lạnh cung cấp cho to àn bộ nhà máy ................................ ..... 88

5.3 Tính nước cho nhà máy ................................ ................................ ....... 88

5.3.1 Lượng nước dùng cho phân xư ởng nấu. ................................ ........ 89

5.3.2 Nước làm lạnh nhanh dịch đ ường ................................ ................. 89

5.3.3 Lượng nước dùng trong phân xư ởng lên men ............................... 89

5.3.4 Nước dùng cho phân xư ởng hoàn thiện * Nước rửa bock ............. 90

5.3.5 Nước dùng cho nồi hơi ................................ ................................ . 91

5.3.6 Nước dùng cho các việc khác................................ ........................ 91

- iv -5.4 Tính điện cho nhà máy ................................ ................................ ........ 91

5.4.1 Tính phụ tải chiếu sáng ................................ ................................ . 91

5.4.2 Tính phụ tải động lực ................................ ................................ .... 99

5.4.3 Xác định phụ tải tính toán ................................ ........................... 100

5.4.4 Xác định công suất v à dung lượng bù ................................ ......... 100

5.4.5 Tính đi ện tiêu thụ hàng năm................................ ........................ 101

CHƯƠNG 6 TÍNH H Ệ THỐNG CIP V À VỆ SINH AN TO ÀN LAO

ĐỘNG ................................ ................................ ................................ ........ 103

6.1 Hệ thống CIP trong phân x ưởng nấu ................................ ............... 103

6.1.1 Tính toán CIP ................................ ................................ ............. 103

6.1.2 Bơm CIP ................................ ................................ ................... 104

6.2 Hệ thống CIP của phân x ưởng lên men. ................................ ........... 105

6.2.1 Tính toán CIP. ................................ ................................ ............ 105

6.2.2 Bơm CIP ................................ ................................ .................... 107

6.3 Vệ sinh an to àn lao động. ................................ ................................ . 108

6.3.1 Vệ sinh ................................ ................................ ...................... 108

6.3.2 Bảo hộ và an toàn lao đ ộng ................................ ....................... 109

CHƯƠNG 7 TÍNH XÂY D ỰNG ................................ ............................... 112

7.1 Thiết kế mặt bằng tổng thể ................................ ................................ 112

7.2 Mặt bằng khu sản xuất chính ................................ ........................... 112

7.2.1 Phân xư ởng nấu ................................ ................................ ......... 113

7.2.2 Phân xưởng lên men ................................ ................................ ... 114

7.2.3 Phân xưởng hoàn thiện ................................ ............................... 115

7.3 Các công trình ph ụ trợ ................................ ................................ ....... 116

7.3.1 Kho nguyên li ệu................................ ................................ .......... 116

7.3.2 Kho thành ph ẩm ................................ ................................ .......... 116

7.3.3 Kho vỏ chai, bock ................................ ................................ ....... 117

7.3.4 Phân xưởng cơ điện ................................ ................................ .... 117

7.3.5 Nhà nồi hơi ................................ ................................ ................. 118

7.3.6 Bãi than, x ỉ ................................ ................................ ................. 118

7.3.7 Trạm biến thế ................................ ................................ .............. 118

7.3.8 Gara ôtô ................................ ................................ ...................... 118

7.3.9 Khu chứa và xử lý nước cấp................................ ........................ 118

7.3.10 Nhà làm l ạnh và thu hồi CO2 ................................ .................... 118

- v -7.3.11 Khu x ử lý nước thải ................................ ................................ .. 119

7.4. Các công trình ph ục vụ sinh hoạt ................................ ..................... 119

7.4.1 Nhà hành chính ................................ ................................ ........... 119

7.4.2 Hội trường và câu lạc bộ ................................ ............................. 119

7.4.3 Nhà ăn ca ................................ ................................ .................... 119

7.4.4 Nhà giới thiệu sản phẩm ................................ ............................. 120

7.4.5 Nhà để xe đạp, xe máy ................................ ................................ 120

7.4.6 Nhà vệ sinh thay ca ................................ ................................ ..... 120

7.4.7 Phòng b ảo vệ ................................ ................................ .............. 120

7.4.8 Phòng y t ế ................................ ................................ ................... 120

CHƯƠNG 8: MÔI TRƯ ỜNG VÀ PHƯƠNG PHÁP X Ử LÝ .................. 122

8.1 Môi trư ờng và phương pháp x ử lý ................................ .................... 122

8.1.1 Các yếu tố ảnh h ưởng đến môi trường ................................ ...... 122

8.1.2 Phương pháp x ử lý nước thải ................................ ..................... 123

8.1.3 Phương ph áp xử lý nước thải cho nhà máy bia ............................ 124

CHƯƠNG 9: TÍNH KINH TÊ ................................ ................................ ... 129

9.1 Mục đích và ý nghĩa ................................ ................................ .......... 129

9.2 Nội dung phần tính toán kinh tế ................................ ........................ 129

9.2.1 Vốn đầu tư cho nhà máy ................................ ............................. 129

9.2.2 Tính giá thành cho sản phẩm ................................ ...................... 132

9.2.3 Định giá sản phẩm ................................ ................................ ...... 138

9.2.4 Tổng doanh thu nh à máy ................................ ............................. 138

9.2.5 Doanh thu thu ần (DTT) ................................ .............................. 138

9.2.6 Đánh giá các ch ỉ tiêu hiệu quả ................................ .................... 139

9.2.7 Thời gian thu hồi vốn ................................ ................................ .. 140

KẾT LUẬN ................................ ................................ ................................ 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..

LINK DOWNLOAD

NỘI DUNG: