【文章內(nèi)容簡介】 14) 空瓶需要量： (15) 瓶蓋需要量 (16) 標(biāo)簽需要量 ，每次糖化的物料衡算設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化8次，而淡季則糖化5次，11， 3048+615=2717(次)(1) 每次糖化的原料量為：混合原料: 大麥:4674=(kg) 大米:4674=(kg)(2) 熱麥汁量:(3) 冷麥汁量:(4) 酒花用量:(5) 濕糖化糟量:(6) 濕酒花糟量:(7) 二氧化碳量：(8) 酵母量：(9) 發(fā)酵量：（）=（L）(10) 過濾量：（）=（L）(11) 成品量：（）=（L） (12) 空瓶量：(13) 瓶蓋量：(14) 標(biāo)簽量： 100000t/a 8176。淡色啤酒釀造車間物料衡算表把上述的有關(guān)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100L8176。淡色啤酒糖化一次定額量年啤酒生產(chǎn)量混合原料Kg1004674107大麥Kg75106大米Kg25106酒花Kg105熱麥汁L108冷麥汁L 107濕糖化糟Kg`107濕酒花糟Kg105酵母量Kg105二氧化碳量L1732109發(fā)酵液L108過濾酒L108成品啤酒L100108空瓶量個201200988173瓶蓋量個202201988301標(biāo)簽量套200188288備注：8176。淡色啤酒的密度為1008kg/m3，105 噸 熱量衡算本設(shè)計中是選用雙醪二次糖化煮出法。雙醪指的是麥醪和大米與麥芽的混合醪。原因是制造淡色啤酒時，可依據(jù)麥芽的質(zhì)量，及輔料的添加來選擇是一次煮出糖化法，還是二次煮出糖化法。本設(shè)計中選擇的是中等麥芽，所以采用二次煮出糖化法。而選擇雙醪則可以用廉價的大米替代部分麥芽，降低生產(chǎn)成本。 工藝流程示意圖如圖3所示，其中的投料量為糖化一次的用料量（計算參表2）麥芽粉（）℃40 min大米粉（）麥芽（） 自來水18℃ 料水比1： 料水比1： 熱水50℃70℃ 15min t(℃) 63℃ 60min 冷卻90℃ 20min 100℃ 40min 70℃ 25min過濾 糖化結(jié)束 78℃ 100℃ 10min 麥芽 煮沸鍋90min 回旋沉淀槽 薄板冷卻器 發(fā)酵罐 酒花 圖3 啤酒廠糖化工藝流程圖根據(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)生糊鍋現(xiàn)象[10]。所以糊化鍋加水量為： M1=(+)=(kg)式中，（為大米量的20%） 而糖化鍋加水量為： M2= =(kg)式中，=(kg)而2280為糖化一次麥芽定額量。 故糖化總用水量為：MW=M1+M2=+=(kg) 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=CW MW(T2T1)=(5018)=2375738(KJ)由糖化工藝流程圖（圖3）可知，為米醪由初溫即室溫加熱到煮沸的耗熱，為煮沸過程中蒸汽帶走的熱量，為升溫過程中的熱損失。(1)糊化鍋內(nèi)米醪由初溫TO加熱至煮沸的耗熱量Q21 31 計算米醪的比熱容根據(jù)經(jīng)驗公式=[(100W)C 0+]進行計算。式中W為含水百分率；C0為絕對谷物比熱容，取C0=(KgK)=[（1003）+3]=(KgK) =[（10012）+12]=(KgK) 米醪的初溫t0設(shè)原料的初溫為18℃，而熱水為50℃，則 把上述結(jié)果代如31中，得： (2) 煮沸過程蒸汽帶出的熱量Q22 設(shè)煮沸時間為40min，蒸發(fā)量為每小時5%，則蒸發(fā)水量為： 式中，h為100℃（KJ/Kg）(3)熱損失 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： (4) 由上述結(jié)果得： 故糊化鍋共需熱量為： ℃的耗熱量Q3(1)糖化鍋中混合醪中的麥醪已知麥芽初溫為18℃，用50℃的熱水配料，則麥醪溫度為： (2)米醪的中間溫度根據(jù)熱量衡算，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(yīng)為63℃，故混合前米醪先從100℃冷卻到中間溫度t℃。[14]且忽略熱損失，米醪與麥醪混合前后的焓不變經(jīng)第一次煮沸后米醪量為： 糖化鍋的麥芽醪量為： 則米醪的中間溫度t為： 因此中間溫度比煮沸溫度只低不到6℃，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。(3)第二次煮沸前混合醪升溫至70℃的耗熱量由糖化工藝流程可知： 41為混合醪升溫至沸騰所耗熱量為第二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量為熱損失(1) 混合醪升溫至沸騰所耗熱量根據(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： (2) 二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量煮沸時間為10min，蒸發(fā)強度5%，則蒸發(fā)水分量為： 式中，（kJ/kg）(3) 熱損失根據(jù)經(jīng)驗有： (4) 把上述結(jié)果代入公式41得設(shè)洗槽水平均溫度為80℃，每100kg原料用水450kg，則用水量為 由糖化工藝流程可知： 為麥汁升溫至沸點耗熱量， 為煮沸過程中蒸汽帶走的熱量， 為升溫過程中的熱損失。(1) 麥汁升溫至沸點耗熱量由表2啤酒廠釀造車間物料衡算表可知，并設(shè)過濾完畢麥汁溫度為70℃，則進入煮沸鍋的麥汁量為：（2）煮沸強度10%，則蒸發(fā)水分為：式中，（kJ/kg）（3）根據(jù)經(jīng)驗有： 熱損失為：（4） 把上述結(jié)果代入上式得出麥汁煮沸總耗熱 ，h=，則： 式中，i——相應(yīng)冷凝水的焓（）； Η——蒸汽的熱效率，取η=95%。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： 相應(yīng)的最大蒸汽耗量為： 據(jù)設(shè)計每年糖化次數(shù)為2717次，1008=。年耗蒸汽總量為：每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）：每晝夜耗蒸汽量（生產(chǎn)旺季算）為：至于糖化過程的冷卻，如熱麥汁被冷卻成熱麥汁后才送進發(fā)酵車間，必須盡量回收其中的熱量。最后若需要耗用冷凍水，則在以下“耗冷量計算”中將會介紹。 最后，把上述結(jié)果列成熱量消耗綜合表，如表3所示。表3 100000t/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算表名稱壓力/MPa每噸消耗定額/Kg每小時最大用量/（kg/h）每晝夜消耗量/（kg/d）每年消耗量（kg/a）蒸汽（表壓） 年產(chǎn)10萬噸啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量衡算 啤酒發(fā)酵工藝有上面發(fā)酵和下面發(fā)酵兩大類，而后者有傳統(tǒng)的發(fā)酵槽發(fā)酵和錐形罐發(fā)酵等之分。不同的發(fā)酵工藝，其耗冷量也隨之改變。下面以目前我國應(yīng)用最普遍的錐形罐發(fā)酵工藝進行100000t/a啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量計算。 冷卻 94℃熱麥汁 冷麥汁（6℃） 錐形灌發(fā)酵 過冷卻至1℃ 貯酒 過濾 清酒灌圖4 發(fā)酵工藝流程 年產(chǎn)8176。淡色啤酒100000t； 旺季每天糖化8次，淡季為5次，每年共糖化2717次； 主發(fā)酵時間6天； 4鍋麥汁裝1個錐形罐； 8176。Bx麥汁比熱容c1=（kgk）； 冷媒用2℃的冷卻水 ，其比熱容為= kJ/（kgK）； 以及8℃的酒精，其比熱容為= kJ/（kgK）； 麥芽糖化厭氧發(fā)酵熱q=；麥汁發(fā)酵度60%。根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分成工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類，即： 41（1）麥汁冷卻耗冷量Q1 近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法。使用的冷卻介質(zhì)為2℃的冷凍水，出口的溫度為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℃。根據(jù)表2啤酒生產(chǎn)物料衡算表，而相應(yīng)的麥汁密度為1048kg/m3，故麥汁量為：又知80 Bx麥汁比熱容C1=(Kgk)，工藝要求在1h小時內(nèi)完成冷卻過程，則所耗冷量為：式中t1和t2——分別表示 麥汁冷卻前后溫度（℃） τ——冷卻操作過程時間（h）根據(jù)設(shè)計結(jié)果，每個錐形發(fā)酵罐裝4鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為： 相應(yīng)地冷凍介質(zhì)（2℃的冷水）耗量為： 式中，和——分別表示冷凍水的初溫和終溫（℃） ——（kgK）（2）發(fā)酵耗冷量發(fā)酵期間發(fā)酵放熱，假定麥汁固形均為麥芽糖。設(shè)發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：根據(jù)物料衡算，則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為：由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時間為6天，每天糖化8鍋麥汁（旺季），并考慮到發(fā)酵放熱不平衡，忽略主發(fā)酵的升溫，則發(fā)酵高溫時期耗冷量為：發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從6℃緩降到1℃。每天單罐降溫耗冷量為： 工藝要求此過程在2天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝2個錐形罐）： 發(fā)酵總耗冷量 每酵用冷媒耗量Q0 發(fā)酵用冷媒耗（循環(huán)量）M2發(fā)酵全過程冷卻用稀酒精液作冷卻介質(zhì)，進出口溫度為8℃和0℃，故耗冷媒量為： （3）酵母洗滌用冷無菌水冷卻的耗冷量Q3 在錐形罐啤酒發(fā)酵過程，主發(fā)酵結(jié)束時要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復(fù)用于新麥汁的發(fā)酵，一般可重復(fù)使用5～7次。%，且使用1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的3倍。冷卻前無菌水溫30℃。用8℃的酒精液作冷地介質(zhì)。由中述條件，可得無菌水用量為： 式中 ——糖化一次的冷麥汁量（kg）假設(shè)無菌水冷卻操作在2h小時內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗量為： 所耗冷卻介質(zhì)量為： 式中 和——冷凍酒精液熱交換前后的溫度，分別為8℃和1℃ ——（kgK）每罐用于酵母洗滌的耗冷量：式中 2——每班裝罐2罐（4）酵母培養(yǎng)耗冷量根據(jù)工藝設(shè)計，每月需進行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為12d，即288h。根據(jù)工廠實踐，年產(chǎn)100000t啤酒培養(yǎng)冷量為： 則對應(yīng)的年冷耗量為： 相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為： 式中 和——冷凍酒精液熱交換前后的溫度，分別為8℃和1℃ ——（kgK）（5）發(fā)酵車間工藝耗冷量Qt綜上計算，可算出發(fā)酵車間的工藝耗冷量為：除了上述的發(fā)酵過程工藝耗冷量外，發(fā)酵罐外壁、運轉(zhuǎn)機械、維護結(jié)構(gòu)及管道等均會耗用或散