【正文】 水糖化室及設(shè)備洗刷用水單次定為20噸，清洗時(shí)間為2小時(shí)，則：洗刷最大用水量為：20/2=10(t/h) 麥汁冷卻器冷卻用水 麥汁冷卻時(shí)間定為1小時(shí)，麥汁冷卻溫度為95176。C。C =2176。 洗瓶機(jī)用水洗瓶機(jī)最大生產(chǎn)能力按2000瓶/h計(jì)，則總用水量為：2000247。1000=2(t/h)。2=10(t) 工藝耗冷量的計(jì)算 發(fā)酵車間工藝流程94℃熱麥汁→冷麥汁（6℃）→錐形罐發(fā)酵→過冷卻1℃→貯酒→過濾→清酒罐 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年產(chǎn)11176。 工藝耗冷量的計(jì)算 麥汁冷卻耗冷量Q1本設(shè)計(jì)采用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法，使用的冷卻介質(zhì)為2℃的冷卻水，出口溫度為85℃，糖化車間送來的熱麥汁溫度為94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度6℃。則麥汁冷卻每鍋耗冷量:Q1=Gc1(t2t1)/ τ=69853(946)/1=23850541(kJ/h)式中： tt1分別為麥汁冷卻前后溫度94176。[(t2t1)]= 23850541247。2= (kJ) 發(fā)酵耗冷量1. 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱 假設(shè)麥汁固形物為麥芽糖，而麥芽糖的厭氧發(fā)酵熱發(fā)酵量為q= KJ/kg，設(shè)發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：q0=11%60%=(kJ)糖化一次得冷麥汁量63551L每錐形罐發(fā)酵放熱量：=635512= 5147631（kJ）由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時(shí)間為6天，每天糖化4鍋麥汁，并考慮到放熱的不平衡，則發(fā)酵高峰的耗冷量為：=4/（2462） = 51476314/（2462）=112887（kJ/h）2. 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從6℃緩降到1℃。2= 89420461070247。2=(kg/班)假定無菌水冷卻操作2 h內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗冷量為：= （）/τ=(301)/2 =（kJ/h）所耗冷凍介質(zhì)量為：= /[()]=(8)=(kg/h)式中：、為冷凍酒精液熱交換前后的溫度0℃和8℃。2=（kJ)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，每月需進(jìn)行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為12d,即288h，根據(jù)實(shí)踐，年產(chǎn)60000噸啤酒工廠酵母培養(yǎng)耗冷量為：=91624（kJ/h）對應(yīng)的年耗冷量為：=28810=916242880=108（kJ）單罐工藝耗冷量為： =247。2）=（kJ）相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為：=/[()] =91624/(8) =（kJ/h） 發(fā)酵車間工藝耗冷量1. 工藝耗冷量為： =+++=23850541+270988++91624=（kJ/h）2. 全年工藝總耗冷量為：=+++=+109++108=(kJ)3. 單罐工藝耗冷量=+++ =47701082+ 8942046++= (kJ) 非工藝耗冷量 除了上述發(fā)酵過程工藝好冷外，發(fā)酵罐外壁，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等均會(huì)耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝好冷量，現(xiàn)在分別介紹。單罐耗冷量為： =247。2）=（kJ）年耗冷量為：=1070247。2=(kJ)冷媒（8℃）稀酒精用量：=/[()] =（8）=(kJ/h) 非工藝總耗冷量每小時(shí)非工藝總耗冷量為：=+=514584+=(kJ/h)單罐非工藝總耗冷量為：=+=+ =(kJ)全年非工藝總耗冷量為：=+=+=(kJ) 總耗冷量每小時(shí)總耗冷量：=+=+=(kJ/h)每罐總耗冷量：=+= +=(kJ)全年總耗冷量：=+=+ =(kJ)單耗：247。發(fā)酵罐H:D=—6:1,這里選用4:1。%%，%。 橢圓形封頭體積：V橢圓 =D2hbπ/4+D2haπ/6≈ ha=D/4 所以 V橢圓 ≈ V錐底= πD3/[24tan(a/2)] V圓柱=πD2 H/4 V有效 = V橢圓 + V錐底 + V圓柱 = +πD2 H/4+ πD3/[24tan(a/2)] = D3 D= 取 D=4，則 H=4D=16 m V實(shí)= m3 發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的確定本設(shè)計(jì)采用錐底圓柱形發(fā)酵罐，目前國內(nèi)幾乎所有的廠家都用這種發(fā)酵罐。因?yàn)榘l(fā)酵罐里面所裝的溶液是酸性的，而CIP清洗液中僅有堿性溶液，因此，選用材料必須耐酸耐堿耐腐蝕， 因此，材料應(yīng)選用不銹鋼。 所以，取N=27 （個(gè)） 實(shí)際產(chǎn)量：27170/（17）=64863 m3富裕量：（64863—103）/ 103=﹪，滿足要求。 V有效=V有/Φ=129247。這里選用70176。一日糖化4次。2 =（kJ/a）若白天日曬高峰耗冷量為平均每小時(shí)耗冷量的2倍，則高峰耗冷量為： =2/24=26175000/24=514584(kJ/h)冷媒（8℃稀酒精）用量：=/[()] =514584/(8) =15389(kJ/h)，過濾機(jī)及管道等散失冷量因涉及的設(shè)備、管路很多，故啤酒廠設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)選取。2）=6175000247。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn)60000噸啤酒廠露天錐形發(fā)酵罐冷量損失在1300030000kJ/t啤酒之間，本設(shè)計(jì)選25000kJ/t。2） =108247。全年耗冷量為：=1070247。由上面條件可得無菌水的用量為：=635516%2=（kJ/d）式中：63551為糖化一次冷麥汁量（kg）每班無菌水用量:=247。C和0176。C、2176。C τ為冷卻操作過程時(shí)間1h根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，每個(gè)錐形發(fā)酵罐裝2鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為：Qf=2Q1=323850541=47701082（kJ/罐）相應(yīng)的冷卻介質(zhì)（2176。1000=69853（kg）11176。11度Bx麥汁比熱容c1=[kJ/()]冷媒用15%酒精稀溶液，比熱容可視為c2=[kJ/()]麥芽糖厭氧發(fā)酵熱q=麥汁發(fā)酵度為60%根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分為工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類。=30(t/h) 發(fā)酵罐洗刷用水一個(gè)發(fā)酵罐用水為3 t， 最大用水量為：3247。 瓶裝機(jī)洗刷用水每沖洗一次用水5 t，沖洗時(shí)間為40分鐘，則最大耗水量為：560247。[(802)]=326(t/h) 澄清槽洗刷用水單次洗刷耗水量為8t，則有：洗刷最大用水量為：8/=16(t/h) 麥芽汁冷卻器清洗用水假設(shè)一次沖洗用水6t，則：最大用水量：6/=12(t/h) CIP裝置洗滌用水設(shè)配洗液一次用水6t，用水時(shí)間為1小時(shí)，則：最大用水量為：6/1=6(t/h) CIP系統(tǒng)配洗液用水配洗液用水每次用水20t，用水時(shí)間為1小時(shí)，則： 最大用水量為：20/1=20(t/h) 過濾冷卻器洗刷用水過濾冷卻器洗刷用水為4t,洗刷地面用水為2t,，則：最大用水量（4+2）/=4(t/h) 硅藻土過濾機(jī)洗刷用水設(shè)硅藻土過濾機(jī)洗刷用水為10t，地面洗刷用水2t，用水時(shí)間1小時(shí)，最大用水量為12(t/h)。C =10176。C，冷卻水溫度為2176。= （kg/h） 洗糟用水量每100kg混合原料洗糟水用量為450，則洗糟水用量為：9969450247。95%=（kJ）相應(yīng)最大蒸汽耗用量為：D最大=Q最大247。100=（kg）熱麥汁比熱容：C麥汁=（G麥芽C麥芽+G大米C大米+GWCW）/(G麥芽+G大米+GW) =（6978+2991+ ）/（6978+2991+ ） = [ KJ/（Kg60 = （kg）則可算得：=V2I= =（kJ）3. 熱損失根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式4. 由上述三項(xiàng)可算出 =（+） =（kJ） 洗糟水耗熱量洗糟水平均溫度為80℃，每100kg原料洗糟用水450kg，則用水量為：G洗=G總247。C，則送到第二次煮沸的混合醪量為：[G混合（7870）] 247。（G,醪C米醪）G,米醪=G米醪V1==（kg）G混合=GW+G麥芽+G大米= +6978+2991=（kg）t=（ ）247。（+） = [ kJ/（kg．K）]可以算得麥醪溫度為： t麥醪=（G麥芽C麥芽18+ G2CW50）247。3. 損失熱 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次耗熱量的15%，即：=（+）15%4. 由上述各項(xiàng)可得出： =（+）=（+） =（kJ） 第二次煮沸前混合醪液升溫至70℃的耗熱量從示意圖上可以看出，糊化鍋內(nèi)的煮沸米醪和糖化鍋中的麥醪混合后溫度約為63℃，固混合前米醪從100℃降溫到中間溫度t1. 麥醪初溫 已知麥芽粉溫度為18℃，用50℃熱水配料，由前面數(shù)據(jù)可算得麥醪比熱容C麥醪C麥醪=(G麥芽C麥芽+G2CW) 247。C(3)米醪煮沸耗熱量= G米醪C米醪（） =（2991++）（） = （kJ）2. 煮沸過程蒸汽帶走的熱量糊化時(shí)間定為40分鐘，蒸發(fā)強(qiáng)度為5%，則水分蒸發(fā)量為=5%40247。故糖化總用水量為：=+= += （kg）自來水溫度t1=18176。操作示意圖如下所示：自來水，18℃糊化鍋 糖化鍋大米粉 2991kg 麥芽粉 料水比 1: 料水比 1: 麥芽粉 6978kgT(℃，20分鐘) 熱水 50℃ ℃ 60分鐘 13分鐘 10分鐘 70℃ 63℃，60分鐘 T(℃) 12分鐘 5分鐘 90℃，20分鐘 7分鐘 100℃，40分鐘 70℃，25分鐘 20分鐘 過濾 糖化結(jié)束 78℃ 100℃，10分鐘 麥糟 酒花糟，熱凝固物 冷凝固物 90分鐘 麥汁 煮沸鍋 回旋沉淀槽 薄板冷卻器 酒花 去發(fā)酵罐 冷麥汁 糖化用水耗熱量Q1根據(jù)工藝設(shè)計(jì)糊化鍋中的料水比為1: ，糖化鍋中的料水比為1:，料水比過大，盡管對糊化有利，但是耗能大，設(shè)備體積大。P啤酒糖化一次定額6萬噸/年啤酒生產(chǎn)混合原料麥芽大米酒花熱麥汁冷麥汁濕糖化糟濕酒花糟發(fā)酵液過濾酒成品啤酒㎏㎏㎏㎏LL㎏㎏LLL100703010099696978299166896635518996629166228761664106106106106106106106106106106106備注：11176。70%=105（kg）(9)全年發(fā)酵液量：629164170247。70%=105（kg）(5)熱麥汁量：668964170247。=（kg）由于生產(chǎn)旺季占到全年產(chǎn)量的70%，由此可算得全年產(chǎn)量：（616644170）/70%=106 （L）年實(shí)際產(chǎn)量為：106=（萬噸）以單次糖化生產(chǎn)做基準(zhǔn)，可算