【文章內(nèi)容簡介】 衡算 (1)熱麥計算 根據(jù)表 1 可得到原料收率分別為： 麥芽收率為： *（ 1006） /100=% 大米收率為： *（ 10013） /100=% 混合原料收得率為： （ %+ %） *%=% 由上述可得 100kg混合料原料可制得的 12176。熱麥汁量為： （ ） *100=(kg) 又知 12176。麥汁在 20℃時的相對密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時的麥汁體積增加 倍，故熱麥汁（ 100℃）體積為： 247。 ( 1000) 1000 =574(L) (2)冷麥汁量為： 574 ()=(L) (3)發(fā)酵液量為： ()=(L) (4)過濾酒量為： ()=(L) (5)成品啤酒量為： ()=(L) 生產(chǎn) 1000L12176。淡色啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， 100kg 混合原料可生產(chǎn) 12176。淡色成品啤酒 ，故可得以下結(jié)果： （ 1）生產(chǎn) 1000L12176。淡色啤酒需耗混合原料量為： （ 1000/） 100= (kg) （ 2）麥芽耗用量為： 70%=(kg) （ 3）大米耗用量 為： =(kg) （ 4）酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 %，故為： (574/) 1000%=(kg) （ 5）熱麥汁量為：（ 574/） 1000=1063(L) （ 6）冷麥汁量為：（ ） 1000=1031(L) （ 7）濕糖化糟量 設熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為 80%，則濕麥芽糟量為： [（ ）（ 10075） /（ 10080） ] =(kg) 而濕大米糟量為： [（ ）（ 10092） /（ 10080） ] =(kg) 故濕糖化糟量為： +=(kg) （ 8）酒花糟量 設麥汁煮沸過程干酒花浸出率為 40%，且酒花糟水分含量為 80%，則酒花糟量為： [（ 10040） /（ 10080） ] =(kg) 150000t/a 12176。淡色啤酒釀造車間物料衡算表 設生產(chǎn)旺季每天糖化 6 次，而淡季則糖化 4 次，每年總糖化次數(shù)為 1300 次。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。把述的有關啤酒廠釀造車間的三項 物料衡算計算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表 2 所示。 表 2 啤酒廠釀造車間物料衡算表 物料名稱 單位 對 100kg混合原料 1000L 12 176。度淡色啤酒 糖化一次定額量 30000t/a 啤酒生產(chǎn) 混合原料 Kg 100 22212 *106 大麥 Kg 75 16656 21653*106 大米 Kg 25 5556 *106 酒花 Kg 魯東大學工廠設計 12 熱麥汁 L 574 1063 12756 165828*106 冷麥汁 L 1031 123720 160836*106 濕糖化糟 Kg 21504 *106 濕酒花糟 Kg *106 發(fā)酵液 L 1020 122400 159120*106 過濾酒 L 1010 121200 157560*106 成品啤酒 L 1000 120210 156000*106 備注： 12度淡色啤酒的密度為 1012kg/m3 150000t/a 啤酒廠糖化車間的熱量衡算 二次煮出糖化法是啤酒常用的糖化工藝，下面就以為基準進行糖化車間的勢量衡算。 工程流程示意圖如圖 2 所示，其中的投料量為糖化一次的用料量（計算參表 2） 糖化用水耗熱量 Q1 根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為： m1=（ 5556+） =(kg) 式中， 為糊化一次大米粉量， 為糊化鍋加入的麥芽粉量（為大米量的 20%） 圖 3 啤酒廠糖化工藝流程圖 而糖化鍋加水量為： m2= =(kg) 式中， 為糖化一次糖化鍋投入的麥芽粉量，即 =(kg) 而 為糖化一次麥芽定額量。 故糖化總用水量為： mW=m1+m2=+=(kg) 魯東大學工廠設計 13 自來水的平均溫度取 t1=18℃ ,而糖化配料用水溫度 t2=50℃ ,故耗熱量為： Q1=(m1+m2)cw(t2t1)=(5018) =*107 (KJ) 第一次米醪煮沸耗熱量 Q2 由糖化工藝流程圖（圖 3）可知 : Q2= Q21＋ Q22＋ Q23 糖化鍋內(nèi)米醪由初溫 t0 加熱到 100℃的耗熱量 Q21 Q21=M 米醪 C 米醪 （ 100t0） (1) 計算米醪的比熱容 M 米醪 根據(jù)經(jīng)驗公式 M 容物 =[(100W)c0+]進行計算。式中 W為含水百分率； c0 為絕對谷物比熱容，取 c0=(Kg?K). C 麥芽 =[（ 1006） + 6]=(Kg?K) C 大米 =[（ 10013） + 13]=(Kg?K) C 米醪 =（ m 大米 c 大米 +m 麥芽 c 麥芽 + m1cww） /(m 大米 +m麥芽 + m1) =(5556++)/( 5556++) = KJ/(Kg?K) (2) 米醪的初溫 t0 設原料的初 溫為 18℃，而熱水為 50℃，則 t0 =[（ M 大米 c 大米 +M 麥芽 c 麥芽 ） 18+ M1cww 50]/( M 米醪 C 米醪 ) =[(5556 + ) 18+ 50]/（ ） =℃ 其中 m 米醪 =（ kg） （ 3）把上述結(jié)果代如 1 中，得： Q21= （ ） =*106 KJ 煮沸過程 蒸汽帶出的熱量 Q22 設煮沸時間為 40min，蒸發(fā)量為每小時 5%，則蒸發(fā)水量為： V1=m 米醪 5% 40/60=% 40/60= Kg 故 Q22= V1I= =*106KJ 式中， I 為煮沸溫度（約為 100℃）下水的汽化潛熱（ KJ/Kg） 熱損失 Q23 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次的耗熱量的 15%，即： Q23=15%（ Q21+Q22） 由上述結(jié)果得： Q2=（ Q21+Q22） =（ *106+*106） =*106KJ 第二次煮沸前混合醪升溫至 70℃的耗熱量 Q3 按照糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應為 63℃，故混合前米醪先從 100℃冷卻到中間溫度 t0。 糖化鍋中麥醪中的 t 已知麥芽初溫為 18℃，用 50℃的熱水配料，則麥醪溫度為： m 麥醪 =m 麥芽 +m2=*= kg c 麥醪 =（ m 麥芽 C 麥芽 +m2Cw） /（ m 麥芽 +m2） =（ + ） /（ +） =() t 麥醪 =（ m 麥芽 C 麥芽 18+m2Cw 50） /（ m 麥醪 C 麥醪 ） =（ 18+ 50） /（ ） =℃ 根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪混合前后的焓不變，則米醪的中間溫度為： m 混合 =m 米醪 +m 麥醪 =+= Km 魯東大學工廠設計 14 C 混合 =（ m 米醪 C 米醪 +m 麥醪 C 麥醪 ） /（ m 米醪 +m 麥醪 ） =（ kg?K） t=（ m 混合 C 混合 t 混合 m 麥醪 C 麥醪 t 麥醪 ） /（ m 米醪 C 米醪 ） =（ ） /（ ） =℃ 因此溫度只比煮沸溫度低 度，考慮到米醪到糊化鍋到糖化鍋輸送過程的 熱損失，可 不必加中間冷卻器。 由上述結(jié)果得 Q3 Q3=m 混合 C 混合 （ 7063） = （ 7063） =*106（ kJ） 第二次煮沸混合醪的耗熱量 Q4 由糖化工藝流程可知： Q4=Q41+Q42+Q4 混合醪升溫至沸騰所耗熱量 Q41 （ 1）經(jīng)第一次煮沸后米醪量為： M/米醪 =M 米醪 V==(kg) 故進入第二次煮沸的混合醪量為： M 混合 =M 米醪 +M 麥醪 =+= (kg) （ 2）根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為 78℃，抽取混合醪的溫度為 70℃，則送到第二次煮沸的混合醪量為： [M 混合 (7870)]/[M 混合 (10070)] 100%=% 故 Q41=%M 混合 c 混合 （ 10070） =*106（ kJ） 二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量 Q42 煮沸時間為 10min，蒸發(fā)強度 5%，則蒸發(fā)水分量為： V2=%M 混合 5% 10/60 =*5%10/60 =(kg) Q42=IV2= =*106 (kJ) 式中， I 為煮沸溫度下飽各蒸汽的焓（ kJ/kg） 熱損失 Q43 根據(jù)經(jīng)驗有： Q42=15%（ Q41+Q42） 把上述結(jié)果代入公式得 則 Q4 =（ Q41+Q42） =*（ *106 +*106） =*106 (kJ) 洗槽水耗熱量 Q5 設洗槽水平均溫度為 80℃，每 100kg 原料用水 450kg，則用水量為 : M=22212450/100=99954(kg) 故 Q5=MCw(8018)=99954 (8018)=*106 (kJ) 麥汁煮沸過程耗熱量 Q6 6362616 ??? 麥汁升溫至沸點耗熱量 Q61 由表 2 啤酒廠釀造車間物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得到 574kg 熱麥汁，并設過濾完畢麥汁溫度為 70℃，則進入煮沸鍋的麥汁量為： M 麥汁 =22212 574/100=127497（ kg） 又 C 麥汁 =（ 16656 +5556 +22212 ） /（ 22212 ） =(kJ/) 故 Q61= M 麥汁 C 麥汁 (10070)=127497 30=*106 (kJ) 魯東大學工廠設計 15 煮沸強度 10%，時間 ，則蒸發(fā)水分為： V3=12749710%=(kg) 故 Q62=I V3=*=*106 (KJ) 熱損失為 )%(15 626163 Q ?? 把上述結(jié)果代入上式得出麥 汁煮沸總耗熱 Q6 =(Q61+ Q62)=*106 (KJ) 糖化一次總耗熱量 Q總 Q總 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 = *106（ KJ） 糖化一次砂耗用蒸汽用量 D 使用表壓 的飽和蒸汽， I=,則： D= Q 總 /[（ Ii）η ] = *106 /[() 95% ] =53759(kg/h) 式中， i為相應冷凝水的焓（ ）；η為蒸汽的熱效率，取η =95%。 糖化過程每小時最大蒸汽耗量 Qmax 在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量 Q6 為最大，且已知煮沸時間為 90min 熱效率為 95%，故： Qmax=Q6/( 95%)=*106 /( 95%)=*106 (KJ/h) 相應的最大蒸汽耗量為： Dmax=Qmax/（ Ii） =*106 /()=21567(kg/h) 蒸汽單耗 據(jù)設計，每年糖化次數(shù)為 1300 次，總共生產(chǎn)啤酒 ： Dr=5375961300=69886700(Kg) 每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）： D5=69886700/156000=448(kg/t 啤酒 ) 每晝夜耗蒸汽量（