【文章內(nèi)容簡介】 L(2)添加酒花量：%= kg(3)100℃熱麥汁在 20℃時冷麥汁的量為：()= L(4)發(fā)酵液量為：()= L(5)過濾酒量為：()= L(6)成品啤酒量為：()= L .2 生產(chǎn)100 L12度淡色啤酒需耗混合原料根據(jù)上述衡算結果，100 L。故可得出下述結果。(1)生產(chǎn)100 L 12度啤酒需消耗混合原料為： (100247。)100 = kg(2)麥芽耗用量為：70％= kg(3)大米耗用量為：30％= kg(4)酒花的耗用量：對淺色啤酒而言，％，故酒花用量為：(247。 )100 ％= kg(5)熱麥汁量為：(247。 )100= L(6)冷麥汁量為：(247。 )100= L(7)濕糖化糟量：設排出的濕麥糟水分含量為80％麥糟 [()(10075)247。(10080)] = kg米糟 [()(10092)247。(10080)]= kg故： 濕糖化糟量為：+＝ kg(8)設麥汁煮沸過程中酒花浸出率為40％，且酒花糟水分含量為80％，則酒花糟量為：(10040)247。(10080) = kg（9） 發(fā)酵成品液量：(247。)100=104 L（10） 清酒量：(247。)100= L，12176。P啤酒的密度為ρ=，== kg，由此可得出年產(chǎn)12萬噸的啤酒所需要的量為：120000000100/=10000000 kg所以年產(chǎn)12萬噸啤酒需麥芽質量：10000000=10000000 kg年產(chǎn)12萬噸啤酒需的大米質量：10000000=10000000 kg .3糖化一次需耗物料衡算設每年工作300天，旺季200天，每天糖化7次；淡季100天，每天糖化5次。每年共糖化2007+1005 =1900次，108 L糖化一次所得啤酒為：120000247。1900=(噸/次) 63158247。=計算的基礎數(shù)據(jù)可算出每次投料量及其他項目的物料平衡混合糖化一次所得清酒產(chǎn)量：247。()=發(fā)酵液總量：247。()=冷麥汁量：247。()= L煮沸后熱麥汁量： 247。()=20℃麥汁體積：247。= L12176。P麥汁質量為(20℃)：= kg原料量：12%247。= kg糖化一次所需麥芽量：=糖化一次所需大米量：= .4 12萬t/年12176。淡色啤酒車間物料衡算表把前三項有關啤酒糖化物料衡算的計算結果整理成物料衡算表，列表如下：表3　物料衡算表物料名稱單位100kg混合物料100L啤酒糖化一次12t啤酒生產(chǎn)混合物料kg100 107麥芽kg70107大米kg30107熱麥汁L108冷麥汁L108發(fā)酵液L104108過濾液L108成品酒L100108備注：12176。 kg/m3，實際年生產(chǎn)啤酒12萬t。 雙醪一次煮出糖化法是啤酒生產(chǎn)中常用的糖化工藝，下面就是以該工藝為基準進行糖化車間的熱量衡算，工藝流程示意圖如下： 去發(fā)酵煮沸強度10%冷凝固物冷麥汁酒花糟熱凝固物薄板冷卻器回旋沉淀槽90 min酒花煮沸鍋麥汁麥糟過濾70℃糖化結束78 ℃i10 min7 min13min12 min料水比1：熱水，50 ℃70℃，25 min5 min自來水18 ℃糊化鍋大米粉 t0(℃)，20 min kg℃，60min料水比1：(℃)100℃，10 min90℃ 20 min100℃30min63℃，60 min糖化鍋圖2 啤酒廠糖化工藝流程示意圖以上流程圖中的投料為糖化一次的用料量，以下對過程中各步驟操作的熱量分別進行計算： 糖化用水耗熱量Q1：根據(jù)糖化工藝，糊化鍋用水量為G1=(+)= kg式中，(為大米量的20%)。糖化鍋加水量為：G2== kg式中，即()kg。故糖化總用水量為：Gw=G1+G2=+= kg自來水平均溫度取t1=18℃，而糖化配料用水溫度t2=50 ℃，故耗熱量為：Q1=(G1+G2)Cw(t2t1)=其中Cw＝1 kcal/ kg.℃＝ KJ/( kg.℃) 第一次米醪煮沸耗熱量Q2由糖化工藝流程可知： Q2＝Q2′+ Q2″+ Q2″′1 糊化鍋米醪由初溫t0加熱到100℃耗熱Q2′ Q2＝G米醪C米醪(100－t0)(1)計算米醪的比熱容C米醪，根據(jù)經(jīng)驗公式 C谷物= 〔(100－W)C0+〕進行計算，式中W為含水百分比，C0為絕對谷物比熱容，取C0＝ KJ/( kg.℃) C麥芽= 〔(100－6)+6〕＝ KJ/( kg.℃) C大米= 〔(100－13)+13〕＝ KJ/( kg.℃)所以 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.℃)(2)米醪的初溫t0，設原料的初溫為18℃，而熱水50℃則G米醪＝G大米+G麥芽+ G1＝++=則 t0= [(G大米C大米+ G麥芽C麥芽)18+ G1Cw50] 247。( G米醪C米醪)＝[(+)18+50]247。()＝℃(3)把上述結果代回可得： Q2′＝ G米醪C米醪(100－t0) =(100－) = KJ2 煮沸過程蒸汽帶出的熱量Q2″設煮沸時間為30min，蒸發(fā)量為每小時5％，則蒸發(fā)水分量為：V1＝G米醪 5％ 30247。60＝30247。60= kg故： Q2″＝V1I=＝ KJ其中，I為煮沸溫度(約為100℃)時水的汽化潛熱( KJ/kg)3 熱損失Q2″′米醪升溫和第一次煮沸過程的損失約為前兩次耗熱量的15％即Q2″′＝15％(Q2′+Q2″)=(+ )= KJ由上述結果，可得：Q2= (Q2′+Q2″) = (+) = 第二次煮沸前混合醪升溫至70 ℃的耗熱量Q3 按糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸米醪與糖化鍋中的麥醪混后，溫度為63 ℃，故混合前米醪先從表面上100 ℃冷卻到溫度t糖化鍋中的麥醪的初溫為t麥醪其中：G麥醪=G′麥芽+G2=+= kg C麥醪=(G′麥芽C麥芽+G2Cw)/(G′麥芽+G2) =(+)247。(+) = KJ/(kgK)已知麥芽粉的初溫為18℃，用50℃的熱水配料，則麥醪 t麥醪＝ (G′麥芽C麥芽18+ G2Cw50)/ G麥醪C麥醪 =(18+50)247。() = ℃根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪并合前后的焓不變，則米醪的中間溫度為：其中G′米醪=G米醪－V1== G混合=G′米醪+G麥醪=+= C混合=(G米醪C米醪+ G麥醪C麥醪)/(G′米醪+G麥醪) =(+)247。(+) = KJ/(kgK) t=(G混合C混合t混合－G麥醪C麥醪t麥醪)/ G′米醪C米醪 =()247。() =℃因此溫度比煮沸溫度只低12℃左右，考慮到米醪由糊化鍋到糖化鍋輸送過程的熱損失，可不必加中間冷卻器。 Q3=G混合C混合(70－63)=7= 第二次煮沸混合醪的耗熱量Q4 由糖化工藝可知Q4＝Q4′+ Q4′′+ Q4′′′混合醪升溫至沸騰所耗熱量Q4′′′按工藝，糖化結束醪溫度為78℃，抽取混合醪的溫度為70℃，則送到糊化鍋進行第二次煮沸的混合醪量x：xC混合(10070)=G混合C混合(7870)X=G混合(7870)/(10070)=%G混合故：Q4′= ％G混合C混合(100－70) = ％30 = KJ二次煮沸過程中蒸汽帶走的熱量煮沸時間10 min，蒸發(fā)強度5％，則蒸發(fā)水分量為： V2=％G混合5％10/60 = 10/60 =故：Q4′′=V2I== KJ/kg[9] 熱損失Q4′′′： Q4′′′=15％(Q4′+Q4″)=15％( +)=則，Q4=(Q4′+Q4″) = (+) = KJ 洗糟水耗熱量Q5設洗糟用水平均溫度80℃，每100 kg原料用450 kg，則用水量為 G洗=450247。100= 故：Q5=G洗Cw(80－18)=62 = 麥汁煮沸過程中耗熱量 Q6＝Q6′+ Q6′′+ Q6′′′麥汁升溫至沸點耗熱量由物料衡算，并設過濾完畢麥汁溫度為70℃，100 kg原料可制得的12176。 kg由此可得，進入煮沸鍋的麥汁的量G麥汁= 247。100= kg KJ/(kgK)故：Q6′= G麥汁C麥汁(100－70) = 30= 8504392KJ煮沸過程中蒸發(fā)耗熱量Q6′′，煮沸強度10%，則蒸發(fā)水分為水分蒸發(fā)量為：V3=10% = kg 故：Q6′′ =V3I = = 熱損失Q6′′′ Q6′′′=15%( Q6′+ Q6′′)因此可得Q6= (Q6′+Q6′′) = (+) = 糖化一次總耗熱量Q總 Q總＝ Q總=+++++ = 糖化一次耗用蒸汽量D MP的飽和蒸汽I = KJ/ kg kg式中i為相應冷凝水焓( KJ/ kg)，為蒸汽的熱效率，取的是95％。 糖化過程中每小時最大蒸汽耗熱量QMAX在糖化過程中，麥汁煮沸耗熱量Q6最大，且知煮沸時間為90 min，熱效率為95％，故： QMAX= Q6/(95%) =247。(95%) = 相應的最大蒸汽耗量為： DMAX＝QMAX/( I i)=247。()= 蒸汽單耗根據(jù)設計，每年糖化次數(shù)為1900次，年耗汽量為： DT=1900＝57726429kg/年每噸啤酒成品耗蒸汽(對糖化)： Ds=57726429247。120000= kg/t啤酒每晝夜耗蒸汽量(生產(chǎn)旺季算)為： Dd=7=表4 將上述計算結果列成熱量消耗綜合表名稱規(guī)格(MPa)每噸產(chǎn)品消耗定額(kg)每小時最大用量(kg/h)每晝夜消耗量(kg/d)年消耗量(kg/a)備注蒸汽(表壓)48157726429 為節(jié)省能耗，在冷卻過程中，可用糖化用水作為冷媒回收熱量，可減少熱耗。 糖化車間耗水量的計算 糖化用水G1每100 kg混合原料大約需用水量1：，糊化用水量1：，所以G1=+= kg h，故每小時用水量為： N1= 洗糟用水G2每100kg混合原料大約需用450 kg洗糟用水，則 G2=450247。100= h，則洗糟每小時用水 N2=247。=36135kg/h 糖化室洗刷用水G3 一般糖化室及設備洗刷用水每糖化一次，用水約6噸，用水時間為2h，故： 洗刷每小時用水量：N3＝6247。2＝3 t/h 沉淀槽冷卻用水G4，額時間設為1 h熱麥汁放出熱量Q=Gp Cp()熱麥汁量Gp＝ kg熱麥汁比熱Cp = KJ/kg℃熱麥汁溫度℃。 =55 ℃ 冷卻水溫度=18 ℃。=45 ℃冷卻水比熱C= KJ/kg℃ Q=Gp Cp()＝(10055)= KJG4=Q/[C()]=247。247。(4518)= kg沉淀槽冷卻每小時用水量N4=G4/t= kg/h 麥汁冷卻時間為1小時麥汁溫度： 55℃→6℃ 冷凍水溫度：2℃→30℃ 麥汁放出熱量Q= GpCp(t2′t1′) =(556) =冷卻用水量G5= Q/[C(t2t1)]=247。247。(302)= kg麥汁冷卻每小時用水量N5= kg/h(無菌水) 每天酵母泥最大產(chǎn)量約300 L，酵母貯存期每天換水一次，新收酵母洗滌4次，每次用水量為酵母的二倍，則連續(xù)生產(chǎn)每天用水量： (4+1)3002=3000 L設用水時間為1 h，故每小時用水量為3 t/h每天洗刷發(fā)酵罐2個，每個用水2 t，洗刷地面共用水2 t， h每天用水量：22+2=6 t 每小時用水量：6247。=4 t/h每天沖洗一個貯酒罐，用水為2 t，管路及地面沖刷用水1 t，沖刷時間為1 h每小時用水量：2+1=3 t/h每天使用4桶，沖洗一次共用水4 t，沖刷時間為40