发布时间 : 星期五 文章年产10万吨12度葡萄酒工厂设计说明书_毕业设计更新完毕开始阅读1c040a3f03020740be1e650e52ea551810a6c935
年产10万吨12度葡萄酒工厂设计说明书
2.3.5 陈酿原酒量
发酵后，原酒进入陈酿阶段，此过程需经过几次的倒罐操作，分离酒脚，得到较澄清的、口感较佳的陈酿型原酒。
在陈酿期间酒脚、储存期自然损失及操作过程中的损失一般为3%左右，因此，陈酿后原酒的量为：
68804.43 ×（1-3%）=66740.30 t
2.3.6 稳定后处理原酒的量
陈酿后的原酒在品评均衡后经稳定性处理，主要进行下胶澄清、低温冷冻和趁冷过滤处理。其中下胶澄清过程的损失约为2%。低温冷冻和趁冷过滤过程损失为2 %。因此，稳定性处理后原酒的量为：
66740.30×（1-2%）×(1-2%)=64097.38 t
2.3.7 装瓶后成品的量
稳定性处理后的酒经无菌过滤后，进入灌装系统装瓶包装。在此过程中的过滤损失及机械操作等损失大约为2%。因此，装瓶后的成品的量为：
64097.38×（1-2%）=62815.43 t
2.3.8 出酒率
由物料衡算得知，100000t葡萄产酒62815.43 t 则葡萄出酒率为：62815.43÷100000×100 %=62.8% 吨酒耗葡萄量为：100000÷62815.43=1.59t 年产100000t白葡萄酒耗葡萄量为： 100000×1.59 t=159000t
2.3.9 二氧化硫的添加量
生产100000t白葡萄酒，二氧化硫用量为50 mg/L，使用 6%的亚硫酸调硫，添加量为：
（1x1014/1088）× 50/6%=76593t
2.3.10 蔗糖添加量
生产100000t白葡萄酒，出汁率为75%，含糖为196g/L，生产12%vol葡萄酒，需补加蔗糖：（12×17-196）×（1x1011/1088）=735.3t
17---增加1%的酒度所需蔗糖量,g/L
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表2-3物料衡算表
项目 葡萄汁量 酒精发酵后原酒量 苹果酸-乳酸发酵后原酒量 陈酿原酒量 稳定后处理原酒量 装瓶后成品的量 出酒率 耗葡萄量 二氧化硫的添加量 蔗糖添加量
获得量/添加量（t） 74690t 70208.60 68804.43 66740.30 64097.38 62815.43 62.8% 159000 76593 735.3
2.4主要生产设备
2.4.1 除梗机
选用卧式除梗破碎机。将进料破碎、除梗、测糖、添加二氧化硫等功能于一身。100000t的葡萄酒厂每年葡萄的总需求量为159000t，若采获期为20天，则日处理量为159000/20=7950t，若每天工作24小时生产，3班倒，则每小时处理量7950/24=331.25 t,则可选择生产能力除梗机为30～50t/h的9台
2.4.2 气囊压榨机
用于葡萄浆与发酵醪的皮渣压榨。 压榨机的数量要根据其生产能力和原料的进料能力而定：
年处理葡萄159000t，压榨假定为26天，则日处理量为159000/26=6115.4t, 气囊压榨机的一个压榨周期大约需要3-4小时，若每天工作24小时，则每台气囊压榨机每日可榨6-8次，若按7次算，每日处理6115.4/7=873.6t，可选择 60-70 t/h的 14 台。
2.4.3 发酵罐选型
2.4.3.1.发酵设备设计
采用连续发酵设计，根据物料衡算结果可知，一年葡萄浆发酵量为74690t，则每天用量为：248.97t，每小时进入发酵罐的流量为：12.45t/h，查资料可知[18]12度葡萄酒的葡萄汁密度为1088kg/m3
工厂年开工为300天
日产产品酒精量：100000/300=333.33（t） 每小时酒精量：333.33/24=13.89（t）
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实际年产量（次级酒精忽略不计）：13.89×24×300=100008（t/a） 相应参数[10]：a.锥角：取锥角为70°;b.封头：选用标准椭圆形封头
c.冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却(罐体两段，锥体一段，槽钢材料为A3钢，冷却介质采用20%、-4°C的酒精溶液)
d.锥形罐材质：A3钢外加涂料，接管均用不锈钢 e.保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200mm f.内壁涂料：环氧树脂 2.4.3.2发酵罐体积
根据发酵罐现在的设备情况，从100m3到500m3、现在酒精厂一般采用300m3，参考有关资料[7]，我们采用300m3，取H=2.5D。h1=h2=0.1D
D--发酵罐直径，（m） H--罐身高（m） HO—筒体高（m）
h1，h2-发酵罐底封头高和上封头高，（m）
发酵罐上均为标准椭圆形封头，下部为锥形封头，为了计算简便。假设其上下封头近似相同。则：
V???4?D2H0?0.15D3（近似公式）
设HO / D=2，根据设计条件发酵罐的公称体积为300M3，由公称体积的近似公式
V???4?D2H0?0.15D3可以计算出：
罐体直径D=5586.4mm
罐体总高度：H=2.5D=2.5X5586.4=13966mm
查阅JBT 4746-2002《钢制压力容器用封头》，当公称直径DN=5600mm时，直边高度hb?40mm，总深度为hf=1440mm，内表面积Af=34.7㎡，容积Vf=23.9 m3
可得罐筒身高：
HO=H-2hf=13966-2x1440=11086mm，则此时HO / D=11086/5600=1.98，与前面的假设相近，故可认为D=5600mm是合适的。
发酵罐的全体积V=2Vf+(π/4)D2HO=320.85 m3约为321 m3 2.4.3.3计算发酵罐数量：
根据葡萄酒发酵时间和日产量，本次设计主发酵与后发酵时间为35天，物料衡算中所得日产量333.3t，十二度葡萄酒密度为1088kg/ m3.一般取发酵罐数填充系数为
??80%，则可以得到：
N=(VO * t)/(V总*Ψ*24)
=[（333.3X1000/1088)X（24X35）] /(321X0.8X24)=41.8（个） 则我们需要发酵罐N=42个
式中：VO ----昼夜生产半成品或成品体积m3
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t -----发酵时间（h） V总-----发酵罐总体积m3 Ψ---填充系数 2.4.3.4搅拌器
采用涡轮式搅拌器，选择搅拌器种类 和搅拌器层数，根据d确定h和b的值 尺寸[17]：六平叶涡轮式搅拌器已标准化， 量大，搅拌功率消耗也大； 则可以计算出：
搅拌器叶径d=D/3=1.87m，取d=1.9 m 盘径di=0.75d=0.75?1.9=1.43m， 叶高h=0.3d=0.3?1.9=0.57 m 叶宽b=0.2d=0.2 ?1.9=0.36m 叶长 L=0.25d=0.25?1.9=0.48m 弧长l=0.375d =0.375?1.9=0.71m
底距C=D/3=5.6/3=1.9m 弯叶厚度 δ=12mm
2.4.3.5发酵罐设备结构的工艺设计[8] （1）挡板
挡板的作用是加强搅拌强度，促使液体上下翻动和控制流型，防止产生旋涡而降低混合与溶氧效果。本罐因有扶梯和竖式蛇管，故不设挡板。
（2）密封方式
本罐采用双面机械密封方式，处理轴与罐的动静问题。 （3）冷却管布置 竖式蛇管冷却装置。 （4）冷却管组数和管径
设冷却管总表面积为S总,管径do,组数为n,则S总=nx0.785d2o
冷却水体积流量为10.4x10-3m3/s,取冷却水在竖直蛇管中流速为1m/s,根据流体力学方程，冷却管总截面积为S总=ω/v
式中：ω—冷却水体积流量，10.4x10-3m3/s
v---冷却水流速,1m/s 则有：S总=10.4x10-3m2
竖式蛇管组数n，根据管的一般大小取3、4、6、8、12……组，通常为每组管数不超过6圈，增加组数可排下更多的冷却管，管与搅拌器的最小距离不应小于250mm；每
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图6-1 通用的涡轮式搅拌器h : b : d- : d = 4 : 5 : 13 : 20h : b : d- : d = 4 :5.5 :13 :20e : h : b :d1:d=3:3.5 : 5 : 13 : 20a=380 r弯=(1/2)d- r箭=(1/4)d1ra-六平叶 b-六弯叶 c-六箭叶 hhabd1dbd1dbd1d称为标准型搅拌器；搅动液体的循环