摘要
随着我国经济的飞速发展，啤酒工业也得到了空前的发展，中国已成为全球最大的啤酒生产国和消费国。然而，与啤酒生产强国相比，我国啤酒生产在能耗和自动化生产技术方面仍存在一定差距。国内大部分啤酒生产存在能耗高、效率低、质量不稳定和自动化水平不高等问题。数据显示，糖化是啤酒生产过程中能耗最高、排污量较大的工序，在资源节约和环境保护日益受到重视的背景下，传统啤酒糖化工艺面临着转型升级的需求。因此，为了实现啤酒的绿色生产，本文针对大型啤酒厂提出并设计了一套绿色节能型糖化系统，旨在优化工艺流程、实现资源的高效利用，并通过自动化控制提升生产效率和产品质量。本文的主要研究工作包括：1）糖化工艺的优化：对糖化过程中的煮沸工序进行了优化，将其升级为低压动态煮沸，节约了50%的煮沸时间；2）工艺计算和设备设计：根据产品方案和物料衡算基础数据对年产40万吨啤酒厂的物料、水量、热量及耗冷量进行了计算，并在此基础上完成了糖化系统主体设备设计；3）自动化控制：采用西门子S7-1500系列PLC控制，分析糖化过程的自动控制要求，搭建自动控制系统架构，设计糖化过程全自动化控制方案，实现了糖化过程的自动监控和调控，显著提高了操作的精准度和生产的连续性，降低了能耗、人力成本和潜在的人为错误；4）绿色系统建设：分析糖化系统的能源消耗，设计了热能回收系统和高温冷凝水回收系统，以上两个系统分别可以节省蒸汽 31428t/年、 19644.75t/年。根据实际生产过程中存在的问题，设计了自动酒花添加系统，实现了酒花添加过程的全自动化，减少物料损耗和人力成本。 本研究不仅为啤酒行业提供了一种高效的绿色节能型糖化系统解决方案，为啤酒生产的绿色转型提供了理论指导，也对其他行业的节能减排具有一定的参考价值。
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