年产1万吨白酒工厂设计说明书

课 程 设 计

（说明书）

题目：年产1万吨白酒工厂设计

姓名： 顾媛丽

学号：20100801111

班级：10生物工程一班

徐州工程学院 2013年6月19日

目 录

一、产品设计依据

1.1 设计背景

1.2 主要原辅料供应情况 1.3 厂址概述

1.4 公用工程和辅助工程

二、工厂设计依据 三、工艺设计流程

3.1 制曲工艺流程

3.2 酿造工艺流程 3.3 降度处理工艺流程 3.4 库存工艺流程

四、工艺控制要点

4.1 制取工艺 4.2 酿造工艺 4.3降度处理工艺

五、物料衡算

5.1 主要物料计算及计算依据 5.2 水电汽的计算 5.3 管路计算 5.4 公用系统计算

六、设备选型

6.1 制酒车间 6.2 制曲车间 6.3 动力车间 6.4 酒库车间 6.5 包装车间

七、车间布置原则

7.1 制曲车间的布置 7.2 制酒车间的布置 7.3 酒库车间的布置

7.4 包装车间的布置

一、产品设计依据

1.1设计背景

白酒是中国传统蒸馏酒，工艺独特，历史悠久，享誉中外。中国白酒是世界著名的六大蒸馏酒之一（其余五种是白兰地、威士忌、郎姆酒、伏特加和金酒）。白酒是指以富含淀粉质的粮谷如高粱、大米等为原料，以中国酒曲即大曲、小曲或麸曲及酒母等为糖化发酵剂，采用固态（个别酒种为半固态或液态）发酵，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、陈酿、贮存和勾调而制成的蒸馏酒。

白酒是一种比较特殊的商品, 它既是一种具有自然属性的物质饮料, 也是一种具有社会属性的精神文化消费品, 或者说是一种以满足人们心理感受为主要目的的 “感性商品” 。人们饮酒绝不是仅仅为了满足生理上的食物性需要和口福满足及营养价值, 而主要是为了满足调节人际关系的社会需要和喜忧哀乐的情感需要, 满足追求心理价值和精神价值的需要。

1.2主要原辅料供应情况

高粱、大米、糯米、小麦、玉米、酿造用水 1.3厂址概述

（1）地理位置

厂址应处在城镇区，周围应清洁卫生，厂区应在居民区下风侧，河流上游，远离有毒工厂和有机废料，化学废料堆放地区及传染病中心地点。

（2）地形

厂址选择要求地势平坦，自然坡度最好在5/1000以下。

（3）水源

要有丰富的水源，水质要满足生产工艺要求，一般要求厂址相对标高应在最高洪水水位的0.5米以上。

（4）原材料、辅料及能源必须就近解决。 （5）交通运输便利。 1.4 公用工程和辅助工程

公用工程包括给排水，供表及仪表、供气、制冷、暖水等五项工程。这五项工程分别由五个专业工种的设计人员承担。所建工厂公用系统都满足以下条件： （1）满足生产要求，适用高峰期生产的负荷。

（2）符合卫生要求，公用设施在厂区的位置都选择得当，具有良好的卫生环境。

（3）运行可靠，费用经济。公用设计所供应的数量和质量都有可靠而稳定的参数，并且投资少收益快。

辅助工程包括原料接收站，中心实验室，化验室，维修车间，各种仓库等工程，并且认真贯彻执行国家关于环境保护工作的方针、政策、设计符合国家有关法规、规范和标准，投资低、低运行、高效率。

二、工厂设计依据

1 严格执行国家有关政策、法规和各项专业规范。在不违反政策、法规、规范的原则下充分尊重企业中的习惯做法，结合实际具体合理处理建筑平面和空间关系，在最大限度满足建筑使用功能的前提下，力求美观，并尽可能地降低工程成本，做到实用、经济、美观、完善。

2 在设计中充分考虑到了浓香型白酒厂在生产过程中的各种要求，根据生产流程对厂房和配套设施进行合理布局，并尽量做到为今后发展留有余地。

3 重视工程中的节能、环保、综合利用和三废处理，并严格遵循国家规定的白酒工厂的卫生规范。

三、工艺设计流程

3.1制曲工艺流程

母曲 水 稻草谷壳

↓ ↓ ↓

小麦(100%)→润料→磨碎→粗麦粉→拌料→踩曲→曲坯→堆积培养→出房→贮存→成品曲

3.2酿造工艺流程

四、工艺控制要点

4.1制取工艺

（1）润麦

润麦须掌握润麦的水量，水温和时间三项条件。一般应遵守“水少温高时间短，水大温低时间长”的原则，用水量视其所采用的原料而定。一般都按粮水比100:3-8计，时间以不超过12小时为好，如果考虑原料的吸水性，则润粮的时间应当缩短，并且应减少水量，

提高水温，一般遇此情况，时间控制在4小时内即可。润麦的水温夏天保持在40℃左右，冬天以80℃左右为宜。

在操作上要注意翻造堆积，翻造的目的是使每粒麦子都均匀地吸收水分，要求是“水洒均，翻造匀”。

（2）粉碎

粉碎过细则粘性大,曲坯里的空隙小,不易透气,培菌时水分难挥发,热量和温度不易散失,易使曲坯发生酸败或烧曲。由于通气性差,微生物生长繁殖缓慢,容易造成窝水,不透或圈老等现象；

粉碎过粗则粘性小,不易成型,曲坯里的空隙大,入房后水分和温度不易保持,热量易于散失,是曲坯过早干燥或裂口,表面不挂衣,微生物生长不良。

因此要严格控制好制曲原料的粉碎度。经验要求,以手摸不觉糙手不腻手为准。

（3）加曲母

高温大曲的传统操作是在和曲时加入一定量的曲母（起接种作用），至今仍沿用。曲母应选用当年发酵正常的金黄色曲块磨细, 黄色曲块磨细,曲母用量不够,会影响麦曲的成熟,使用量夏季为麦粉的4—5%，冬季为5—8%，如母曲用量不按季节要求而变化，则会使曲块含菌数不足或过量，影响大曲的培养及糖化发酵。一般认为曲母应选用去年生产的含菌种类和数量较多的白色曲为好。 （4）踩曲

先把拌和的曲料迅速装入曲模（或称曲箱、曲盒），踩曲者马上用足掌先在曲模心踩一遍，再用足掌沿四边踩两遍，要求踩紧、踩平、踩光，特别四角定要踩紧，不得缺边掉角，中间可略松。曲胚一个面踩好后翻过来再踩另一面，每块曲坯重量不得相差 0.2kg 踩好后的曲坯排列在踩曲场上，侧立收汗1－1.5h,刚一收汗即曲胚由微黄色变为微乳白色时便可入仓发酵,否则曲坯排水分逐渐蒸发，入房后容易起厚皮，培曲时不挂衣（曲胚表面微生物难以长出）。

4.2酿造工艺

（1）原料：原料由高粱、玉米、大米、糯米、小麦、按45：8：20：15：12的比例组成。大曲由小麦和大麦按90：10的比例组成。

（2）粉碎：原料的粉碎要求：高粱粉破为4-6瓣。对坚硬的黒壳高粱，可适当破碎的细些。原料粉碎度问题：当原料粉碎颗粒太粗时，蒸煮糊化不透，曲药作用不彻底，将许多可利用的淀粉留在酒醅里，造成出酒率低；原料粉碎过细，虽然易蒸透，但蒸粮蒸酒时易压气，酒糟、发腻，易起疙瘩，这样就要加大填充料用量，给成品酒质量带来不良影响。由于大曲酒发酵采用续糟法，母糟（酒醅）都经过多次发酵，因此，原料并不需要粉碎太细。

（3）装甑：坚持一人装甑，装甑前由装甑手首先检查装甑设备、工具、接酒容器完好程度。装甑时要求做到“轻”、“松”、“匀”、“薄”、“准”、“平”。做到不冒气、不压气、不跑气。装甑时间，每桶大叉控制在30～35分钟，小叉、回缸不少于20分钟，正常生产时将

双轮底醅装在大叉上面。

（4）接酒：酒醅通过蒸汽蒸馏淌出原酒。蒸馏酒时要求气压控制在0.02～0.1MP，酒温不得超过38℃，要慢火蒸馏，后火加大追尽余酒。接酒时，带花接酒，分等接酒，分等贮存。入库酒混合酒精度要求在64％（v/v）以上，单坛酒度在61％（v/v）以上。吊过酒后，再经过一定时间的蒸煮，方可出甑。蒸煮要达到熟而不粘，内无生心。

（5）出甑：饭醅上镰翻过一遍后，撒上90℃以上的热水浆，确保入池水分在55％～58％。同时鼓风冷却，在高于入池温度2～3℃时加入大曲粉，便于饭醅进行糖化发酵。

（6）加水：又称打量水，即用90℃的热水泼向饭醅。其间要用穿堆机来回穿堆同时结合人工翻堆，起到调节酸度和水分的作用。

（7）冷却：在穿堆机和人工翻堆及在鼓风机的作用在促进饭醅温度的降低，当温度降低到比入池温度高2～3度时即可加入大曲粉。

（8）加曲：加曲时用人工拖动曲带来回两趟以上将曲粉撒均匀。

（9）入池发酵：当加完曲粉后再进行一直两次的翻堆既可以入池发酵了。不同的季节入池温度不同，春冬季一般在19度左右，夏秋季一般在18度左右。

（10）出池：入池的醅有5叉即大叉二叉三叉小叉和回缸。出池后回缸入甑烧过之后做丟糟处理，其他的四叉拌入新料分别入甑。即采用传统的“老五甑”工艺“烧六下五”。

4.3降度处理工艺 降度用水要求

①总硬3度应低于1.78mol/L,因微量无机离子也是白酒的组分，故不宜用蒸馏水作为降度用水；

②NH3含量低于0.1mg/L； ③铁的含量低于0.1mg/L； ④铝的含量低于0.1mg/L；

⑤不应有腐殖质的分解产物。将10mg高锰酸钾溶解在1L水中，若在20min内完全褪色，则这种水不能作为降度用水；

⑥自来水应用活性炭将氯吸附，并经过滤后使用； 若降度用水的水质不符合规定要求，应予以适当处理。

五、物料衡算

5.1 主要物料计算及计算依据

1、原料计算

本设计的设计任务是1万吨浓香型白酒生产，由上述数据得出所需要的原料： 高粱：10000×10÷390×1100×45％÷1000＝12692.3吨 玉米：10000×10÷390×1100×8％÷1000＝2256.4吨 大米：10000×10÷390×1100×20％÷1000＝5641.0吨 糯米：10000×10÷390×1100×15％÷1000＝4231.0吨

3333

3

原料中小麦：10000×10÷390×1100×12％÷1000＝3384.6吨 大曲中小麦：10000×10÷390×287×90％÷1000＝6623.1吨 大曲中大麦：10000×10÷390×287×10％÷1000＝736.0吨 小麦总数：原料中小麦+大曲中小麦＝6623.1+3384.6=10007.7吨 稻壳：10000×10÷390×260÷1000＝6666.7吨 用水：10000×10÷390×270÷1000＝6923.1吨 2、发酵室的计算

由公式：发酵室的个数=大曲原料总量÷8.5÷6×1.1 其中： 8.5 — 一间发酵室贮存曲块的量

6 — 制曲生产周期 1.1— 备用系数

所以：发酵室个数为：10007.7÷8.5÷6×1.1=215.9个，取整为216个。干曲室与发酵室一一对应。

3、窖池和甑子个数的计算

全年生产时间为：365-77-11=277天（从六月十五日至九月一日由于气温过高不适合生产所以停产，生产期内工人实行轮休每周休息两天，除去法定假日11天。）

已知每公斤粮食出酒率为35.45％，投料量为1100 Kg，所以每组的产酒量为390 Kg。

生产组总数：10000×10÷277÷390＝92.6个；取整为93个。 甑子总数=93×2=186个

即有93个组，一天按两班制；四组为一班；四个班为一个车间，即有23.25个班，取整为24个班；共6个车间；亦6栋生产厂房。

5.2水电汽的计算

表7：计算依据

Watch 7: the computation basis

水 电 汽

1、水的计算：

（1）、制酒车间年用水量为：2147304吨

（2）、包装车间用水量控制在制酒车间的60%计算：2147304×60%=1288382（吨） （3）、其它用水量按制酒车间的6%计算：2147304×6%=128838.2（吨） （4）、总用水量：2147304+1288382+128838.2=3564524（吨）

2、耗电量的计算：

357884吨 157779度 26296吨

6个 6个 6个

2147304吨 946675度 157779吨

3

33

33

（1）、制酒车间年耗电量为：946675度

（2） 包装车间年耗电量按控制在制酒车间的40%计：946675×40%=378670度 （3）、酒库车间年耗电量按制酒车间的80%计：946675×80%=757340度 （4）、其它耗电量按制酒车间的20%计：946675×20%=189335度 （5）、总耗电量：946675+378670+757340+189335=2272020度

3、煤的计算：

（1）、标准煤以每一千克煤燃烧发热29308kg，约等于7000千卡。7吨蒸汽折合标准煤1吨。煤用量：157779/7=22540（吨）

（2）、其它用汽按制酒生产用汽的10%计算：157779×10%=15777.9(吨)。煤用量：15777.9/7=2254 (吨)

（3）、总计：一年中煤的用量为22540+2254=24794(吨) 表8：全厂水、电、煤（汽）用量为下表所示

table 8: all water, electricity, gas (vapor) for the next table shows dosage

水 电 煤（汽）

5.3 管路计算 一、管径选择 1.生产用蒸气管径 管径计算公式： Q=F×ｖ=∏/4×D×V

D=√Q/ ∏ / 4×V = 1.128 式中通过管道断面的流量m/s 管道设计断面的面积㎡ 管道设计断面处的平均速度m/s 由估算知，生产用的蒸汽量为2270Kg/h 取蒸气密度为1.618Kg/ m^3 Q=2270/1.618=1403 m^3/h =0.4 m^3/s

由《食品工厂设计基础》取V=10 m/s 则 D=√4 * 0.4/∏*10 =0.226m

3

2

3564524吨 2272020度 24794吨

=226mm

选用D219 * 10无缝钢管

2、用水管径

由估算知，每小时最大用水量为52.2t

取V=1.5m/s

则管径D= =0.111m

=111mm

取D133*10mm无缝钢管

5.4 公用系统计算

公用系统是指与全厂各部门、车间、工段有密切关系的，为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。其一般包括给排水，供电及仪表、供汽、制冷、暖风等工程。在一般情况下，给排水、消防、供汽为食品厂所必须具有。

1、给水系统 全厂性用水量的估算 1）生产车间用水量的估算 上节估算为70.4t/h

2）锅炉用水量可按蒸发量的1.2倍计算，小时变化系数取1.5 则锅炉用水量=k1 × k2 × Q =1.2 x 1.5 x 4000 =7200Kg/h 3). 生活用水量

生活用水量的多少与当地气候、人们的生活习惯以及卫生设备的完备程度有关。 根据食品厂的特点，生活用水量相对生产用水量要小得多。 生活最大小时用水量 = 最大班人数 x 70/1000 =1712 x 70/1000 =120t/h 4).消防用水量

食品厂的生产用水量较大，在计算全厂总水量时，可以不计消防用水量，在发生火警时，可调整生产和生活用水量加以解决。

全厂用水量 = 生产用水 + 生活用水 2、排水系统

排水量在食品厂中普遍较大，它包括生产废水，生活污水和雨水。生产废水和生活污水的排放量可按生产、生活最大小时给水量的85~90%计算。

（1）生产废水

生产废水的排放量 = 生产最大小时给水量 x 90% =70.4* 90% =63.4t/h （2）生活污水

生活污水排放量 = 生活最大小时给水量 x 90% =120t/h x 90% =108t/h （3）雨水量 W = q x ø x F 式中kg/s 暴雨强度，kg/s. ㎡

0.5~0.6 厂区面积，㎡ 经资料查得

q = 1.2 kg/s. m^2

根据全厂总平面布置图可知全厂面积约为103000㎡ 则 W = Q ×C× F

=1.2×0.5×103000=61800Kg/s 排水设计要点

（1）生产车间内排水采用明沟。

(2) 进入明沟排水管道之前，设置格栅，截留固形物，防止管道堵塞。

(3)废水中含有固体残渣较多，设计管道流速应大于0.8m/s，最小管径不小于150mm。 3、消防系统

食品厂的建筑物耐火等级较高，食品厂的消防给水宜与生产、生活给水管合并，室外消防给水管网应为环形管网，水量按15L/s水压应保证当消防用水量达最大且水枪布置在任何建筑物的最高出时，水枪充实水柱认不小于10m。

六、设备选型

6.1制酒车间

1、窖池：用窖泥筑窖，尺寸按 4×2×1.8。

2、蒸酒及运输设备：为了便于出糟，采用能以桥式起重机（行车）吊起的活底甑，材质采用不锈钢；选用行车抓斗与活底甑配套使用来运送酒醅设备。 （1）QNQ轻型吊钩抓斗式起重机：

起重量： 3t 抓斗容量：0.5m

3

大车行速：50米/分 抓斗自重：688kg

小车行速：20米/分 闭合时间：15秒 起升高度：9米 起升速度：8米/秒 大车跨度：13.5米 产品编号：5918

产品生产厂家：重庆起重机厂

（2）M290型马达抓斗：

型号：M290—0.5 物料密度：1.2t/m 抓斗自重：688kg 最大张开尺寸：1765cm 功率：1.5kw 出厂编号：00121

生产厂家：重庆中梁山工程机械厂

（3）冷凝器：采用喷淋式方法冷凝 6.2制曲车间 1、自衡震动筛

型号SZ—80（3层具有不同筛孔且有一定斜度的筛板） 生产能力为3.2t/h。

2、斗式提升机

型号HL300s

3、锤片式粉碎机：

型 号：9F55—30 生 产 率：2.5—5t/h 转 速：2940r/min 配套动力：22KW 转子直径：550毫米

生产厂家：江西省食品机械研究所

4、破曲机：

型号：QF—2.5 生 产 率：2.5—5t/h 转 速：16r/min 配套动力：5.5KW

生产厂家：江西省食品机械研究所

6.3动力车间

锅炉：

3

型号：SHL20—1.25/350—WIIZ 名称：双横汽包链条锅炉 定额蒸发量：20T/h 额定蒸汽温度：350℃ 额定蒸温压力；1.25Mpa 设计燃料：标准煤 生产厂家：福州锅炉厂

6.4酒库车间 1、酒泵：

型号：50型 扬程：22m 流量：23m3/h 配套电机：5Kw 转速：2900r/min

产品名称：全制不锈钢自吸泵

产品生产厂家：安徽省江淮泵阀股份有限公司

2、贮酒罐：规格：125m×4m

厚度：0.03cm 材料：不锈钢 容量：5t

生产厂家：中国人民解放军5707酒具设备厂

6.5包装车间 酿酒包装自动线 1、TX—3600型洗瓶机：

采用CIP清洗系统

洗瓶规格：直径60～80㎜，高度180～280㎜ 生产能力：2160～3600瓶/时 电能消耗：8.8千瓦 机器净重：3000kg

2、RQ—83型定量式罐瓶机：

罐瓶规格：直径60～80㎜，高度180～280㎜ 生产能力：2160～2800瓶/时 电能消耗：2.2千瓦 机器净重：2000kg

3、FQ—6/2800六头自动封盖机

封瓶规格：直径60～80㎜，高度180～280㎜ 电能消耗：1.5千瓦

外形尺寸：1020×750×2000㎜

4、捆箱机：

功率：0.8kw 速度：6s/箱

产品名称：全自动捆箱机

生产厂家：广州包装机械设备厂

七、车间布置原则 7.1制曲车间的布置

要求：曲室的设计及设施应符合微生物生长、繁殖的要求；门窗等应便于室内温度的调节。具体要求如下：

①、麦仓、粉碎室、润麦场、踩曲场、大曲培养室、干曲室、应布置成流水作业线。 ②、曲房房顶呈人字形，设有能保温保湿的竹木结构的填草层，顶层有排气筒。 ③、曲房的前后的门窗位置应相对而设，以利于温、湿度的调节。

④、用以观察曲室室温及曲温变化的测温器，应安装于曲室外，以免开门查温时而影响室温。

⑤、曲房的出入口，要有防火的宣传组样及灭火设施。 7.2制酒车间的布置

要求：符合物料在固态条件下运送、配料、糊化、冷却、糖化发酵及蒸馏的要求。操作场所必须有排汽设施，场地平坦、宽敞、坚硬、易于排水和清洗。发酵窖、池等容器，须按特定要求制作和安置。 7.3酒库车间的布置

要求：必须有防火、防爆、防尘设施，库内应阴凉干燥。容量为年产量的四倍。 7.4包装车间的布置

要求：（1）、包装车间必须防尘、防虫、防蚊蝇、防鼠、防火、防爆； （2）、灌酒室应与洗瓶室及外包装室设置隔断墙，墙中设孔，便于输送

带相连；

（3）、瓶装车间应设透明的隔离走廊，便与外来人员参观；设有休息室、更衣室

几洗手设施；

（4）、有通风、保暖及排汽设施，车间宽敞并且采光好。

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