【文章內(nèi)容簡介】 6939170 酒花 Kg 熱麥汁 L 159940653 冷麥汁 L 152151335 濕糖化糟 Kg 濕酒花糟 Kg 發(fā)酵成品液 L 149866469 清酒液 L 100 148367953 備注： 10P 淡色啤酒的密度為 1011kg/m3， 實際年生產(chǎn)啤酒為 150000t。 3 能量衡算 耗熱量的計算 在論證部分，選用二次煮出糖化法生產(chǎn)麥汁 ，下面就以此工藝為基準(zhǔn)進(jìn)行糖化車間的熱量計算。工藝流程示意圖如下圖所示： 投料為糖化一次所需原料 。操作示意圖如下所示： 自來水， 18℃ 糊化鍋 糖化鍋 大米粉 kg 麥芽粉 kg 料水比 1: 料水比 1: 麥芽粉 kg T(℃， 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。料水比過小的話，醪液粘稠，需較大的攪拌設(shè)備且及易產(chǎn)生糊鍋的現(xiàn)象。 所以糊化鍋加水量為： G1=（ +） =（ kg） 式中 為糖化一次大米粉量， 為糊 化鍋加入的麥芽粉量（為大米量的20%）。 糖化鍋加水量為： G2= =（ kg） 式中糖化一次投入糖化鍋麥芽量為 （ kg） , =(kg)，因此式中的 。故糖化總用水量為： wG = 1G + 2G =+=（ kg） 自來水溫度 t1=18176。 C，而糖化配料用水溫度 t2=50176。 C，一次耗熱量為： Q1=GWCW(t2t1)= 32= (kJ) 第一次米醪煮沸耗熱量 2Q 由流程圖可知： 2Q = 2Q? + 2Q? + 2Q? 1. 糊化鍋內(nèi)米醪由初溫 0t 加熱到 100℃耗熱 2Q? 2Q? = G 米醪 C 米醪 （ 100 t0） (1) 計算米醪的比熱容 米醪c 根據(jù)經(jīng)驗公式 C 容物 =[(100W)C0+]進(jìn)行計算。公式中 W為含水量， C0為絕對谷物比熱容，取 C0=（ kg． K） C 麥芽 =[(1005) + 5]=[ kJ/（ kg． K） ] C 大米 =[(10011) + 11]= [ kJ/（ kg． K） ] C 米醪 =（ G 大米 C 大米 +G 麥芽 C 麥芽 +G1CW） /（ G 大米 +G 麥芽 +G1） =（ + + ） /（ + +） = [ kJ/（ kg． K） ] (2)米醪初溫 t0 t0= [（ G大米 C大米 + G麥芽 C麥芽 ） 18+ G1CW 50]/(G米醪 C米醪 ) =[（ + ） 18+ 50] / [（ ++） ] =176。 C (3)米醪煮沸耗熱量 2Q? = G米醪 C米醪（ 100 t0） =（ ++） （ ） =（ kJ） 2. 煮沸過程蒸汽帶走的熱量 2Q? 糊化時間定為 40分鐘，蒸發(fā)強度為 5%，則水分蒸發(fā)量為 1V = 米醪G 5% 40247。 60 =（ ++） 5% 40247。 60 = 5% 40247。 60 =（ kg） 2Q? =1V I= =（ kJ） 式中， I為 100176。 C下飽和氣壓下水的汽化潛熱 3. 損失熱 2Q? 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： 2Q? =（ 2Q? + 2Q? ） 15% 4. 由上述各項可得出： 2Q =（ 2Q? + 2Q? ） =（ +） =（ kJ） 第二次煮沸前混合醪液升溫至 70℃的耗熱量 3Q 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 t 1. 麥醪初溫 麥醪t 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。 (G 麥芽 +G2) =（ + ）247。（ +） =[ kJ/（ kg． K） ] 結(jié)合前面麥醪的比熱容，可算得麥醪米醪混合后的比熱容 C 混合 =（ G 麥醪 C 麥醪 +G 米醪 C 米醪 ） 247。（ G 麥醪 +G 米醪 ） G 麥醪 =+=（ kg） C 混合 =（ + ） 247。（ +） =[ kJ/（ kg． K） ] 可以算得麥醪溫度為： t 麥醪 =（ G 麥芽 C 麥芽 18+ G2 CW 50） 247。（ G 麥醪 C 麥醪 ） =（ 18+ 50） 247。（ ） =176。 C 2. 根據(jù)熱量衡算，且忽視熱損失，米醪與麥醪混合前后的焓不變，則米醪的中間溫度t為： t=（ G 混合 C 混合 t 混合 G 麥醪 C 麥醪 t 麥醪 ） 247。（ G,醪 C 米醪 ） G,米醪 =G 米醪 V1==（ kg） G 混合 =GW+G 麥芽 +G 大米 =++=（ kg） t=（ ） 247。（ ） =176。 C 3. 混合醪從 63℃升溫到 70℃所需要的熱量： Q3=G 混合 C 混合 （ 7063） = （ 7063） =（ kJ） 第二次煮沸混合醪液耗熱量 4Q 1. 由工藝流程可知： 4444 ????????? 經(jīng)過第一次煮沸后米醪量為： G,米醪 =G 米醪 V1==（ kg） G 麥醪 =G 麥芽 +G2=+=（ kg） 因此進(jìn)入第二次煮沸的混合醪量為： G 混合 = G,米醪 + G 麥醪 =+=（ kg） 根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為 78176。 C，抽取混合醪的溫度為 70176。 C，則送到第二次煮沸的混合醪量為： [G 混合 （ 7870） ] 247。 [(10070)G 混合 ] 100% =[( 8) 247。 (30 )] 100% =% 因此： =% 30 =（ kJ） 2. 第二次煮沸蒸汽帶走熱量 4Q? 煮沸時間為 10分鐘， 煮沸強度 5%， 則水分蒸發(fā)量為： V2=%G 混合 5% 10247。 60 =% 5% 10247。 60=（ kg） 則可算得： =V2I= =（ kJ） 3. 熱損失 4Q? 根據(jù)經(jīng)驗公式 %15)( 444 Q ???????? 4. 由上述三項可算出 4Q )( 444 Q ?????? = （ +） =（ kJ） 洗糟水耗熱量 5Q 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。 100 450=（ ++） 247。 100 450 =（ kg） 則 )1880(5 ?? wcGQ 洗 = 62=（ kJ） 麥汁煮沸過程中耗熱量 6Q 6666 ????????? 1. 麥汁升溫至沸點耗熱量 39。6Q 由糖化物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得熱麥汁 ， 過濾后麥汁溫度約為70176。 C，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為： G 麥汁 =（ ++） 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) =（ + + ） /（ ++） =[ KJ/（ Kg K） ] ）（麥汁麥汁 701 0 06 ??? cGQ = 30=（ kJ） ）（混合混合 701 0 0% ??? cGQ4Q?2. 煮沸過程蒸發(fā)耗熱量 6Q? 煮沸強度為 10%，持續(xù)時間為 ， 則水分蒸發(fā)量為： V3= 10% =（ kg） 由此可以算得： 6Q? =V3I= =（ kJ） 3. 煮沸熱損失： )%(15 666 Q ???????? 4. 綜合以上算得的可得出麥汁煮沸總耗熱： )%(115 666 Q ????? =（ +） =（ kJ）