【文章內(nèi)容簡介】 料收得率為：（%+%）%=%由上述可得100kg混合原料可制得的8176。P熱麥汁量為：（247。8）100=(kg)又知8176。P麥汁在20℃，而100℃熱麥汁比20℃，故熱麥汁（100℃）體積為： （247。）=(L)（2）冷麥汁量912()=(L)（3）發(fā)酵液量()=(L)（4）過濾酒量()=(L)（5）成品啤酒量()=(L) 以100L啤酒為基準(zhǔn)根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)8176。P淡色啤酒約850L，故可得下述結(jié)果：（1）生產(chǎn)100L8176。P經(jīng)典啤酒需耗混合原料量（100/850）100=(kg)（2）麥芽耗用量75%=(kg)（3）大米耗用量25%=(kg)（4）酒花耗用，故酒花耗用量為：（）100%=(kg)同理，100kg原料耗酒花：850/100=（5）熱麥汁量（）100=(L)（6）冷麥汁量（）100=(L)（7）發(fā)酵液量：（8）濾過酒量：（9）成品酒量：（10）濕糖化糟量：設(shè)排出的濕麥糟含水分80%，濕麥芽糟量為：濕大米糟量為： 故濕糖化糟量為：+=11，同理，100kg原料產(chǎn)生濕糖化糟：（11）濕酒花糟量：設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為40%，酒花糟含水分以80%計，則酒花糟量為：同理，100kg原料產(chǎn)生濕酒花糟： kg（12）酵母量（以商品干酵母計）生產(chǎn)100L啤酒可得2kg濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用，即為1kg。濕酵母泥含水分85%酵母含固形物量:則含水分7%的商品干酵母量為：（13）.二氧化碳量因8176。，：所以,8176。：8%=設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為80%，則可發(fā)酵的浸出物量為：80%=麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為：C12H22O11+H2O 2C6H12O62C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+560kJ設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則CO2生成量為：式中 44—CO2分子量342—麥芽糖（C12H22O11）分子量設(shè)8176。%，酒中含CO2量為：=則釋放出的CO2量為：=而1m3CO2在20℃故釋放出的CO2的體積為：設(shè)生產(chǎn)旺季為7個月共210天，每天糖化6次，而淡季四個月共120天，每天糖化4次，每年的工作日為330天，因此，每年總糖化次數(shù)：2106+1204=1740次,把前述的有關(guān)啤酒物料衡算計算結(jié)果整理見下表31：表31啤酒生產(chǎn)物料衡算表物料名稱單位對100kg混合原料對100L成品啤酒糖化一次定額量混合原料kg100麥芽kg752457大米kg25819酒花kg60熱麥汁L29889冷麥汁L28831濕糖化糟Kg114670濕酒花糟Kg180發(fā)酵液L28398過濾酒L28114成品啤酒L85010027845備注：8176。P啤酒的密度為1008kg/m ，實際年生產(chǎn)啤酒:第4章 耗熱量的計算 糖化用水糊化鍋加水量：m1=（819+164）5=4915(kg)糖化鍋加水量：m2=2293=8026(kg)總用水：m3=m1+m2=4915+8026=12941(kg) 糊化過程耗熱量Q2糊化過程耗熱有三部分，一部分為加自來水后溫度升至100℃耗熱Q21，一部分為米醪在煮沸時蒸汽帶出的熱量Q22，還有一部分為整個過程中的熱損失Q23,即Q2= Q21+Q22+Q23 糊化鍋內(nèi)米醪由18℃加熱至100℃耗熱Q21Q21=m米醪C米醪（10018）(1)計算米醪的比熱容C米醪根據(jù)經(jīng)驗公式： C谷物=[(100W)C0+]式中 W—谷物含水百分率；C0——絕對谷物比熱容；取C0=(kgK),則： C麥芽=[（1006）+6]=(kgK) C大米=[（10013）+13]=(kgK) 所以 C米醪=（m大米C大米+m麥芽C麥芽+m1C水）/(m大米+m麥芽+m1)=(819+164+4915)/(819+164+4915)=(kgK) 所以： =m米醪C(10018)=(10018)=1832981kJ式中 m米醪=糊化鍋內(nèi)物料量+水的量=819+164+4915=5898kg 煮沸過程蒸汽帶出熱量Q22設(shè)蒸發(fā)量為每小時5%，則蒸發(fā)水分量：m水=m米醪5%30247。60=58985%30247。60=148kgQ22=m水h=148=334066kJ式中 h—煮沸溫度時（約100℃）水的汽化潛熱（kJ/kg） 糊化過程熱損失Q設(shè)糊化階段熱損失為12%，則Q23=12%（Q21+ Q22）=12%（1832981+334066 ）=260046（kJ）因而糊化鍋需供熱量Q2 Q2 = Q21+Q22+Q23.=1832981+334066+260046=2427093（kJ） 合醪前糖化鍋需供熱Q3合醪前糖化鍋耗熱由兩部分組成，一部分為物料升溫至55℃耗熱Q31，另一部分為升溫過程中的熱損失Q32，即Q3=Q31+Q32 糊化鍋內(nèi)醪液由18℃加熱至55℃耗熱Q31Q31=m麥醪C麥醪(5518)m麥醪=8026+2293=10319kgC麥醪=(m麥芽C麥芽+m2C水)/(m麥芽+m2)=(2293++8026+)/(2293+8026)=所以 Q31=10319（5518）=1385945kJ 合醪前熱損失Q32設(shè)合醪前熱損失率為12%，則Q32=Q3112%=166313kJ 計算合醪后醪液溫度t0計算合醪后醪液的比熱容C合C合=== (kJ/)m合=m米醪+m麥醪=16217kg，所以合醪后醪液溫度t0===35℃ 合醪后總共需供熱Q4合醪后總需供熱可看做由兩部分組成，一部分為合醪后至糖化結(jié)束耗熱Q41，另一部分為該過程的熱損失Q42，即Q4=Q41+Q42 合醪后至糖化結(jié)束所需熱量Q41Q41=m合C合（7835）=16217（7835）=2573151(kJ) 合醪后至糖化結(jié)束時熱損失Q42設(shè)熱損失率為12%，則Q42=Q4112%=257315112%=308778(kJ)所以Q4=Q41+Q42=2573151+308778=2881929(kJ) 整個糖化過程需供熱Q1Q1=Q2+Q3+Q4=2427093+152258+2881929=6861280(kJ) 糖化一次耗用蒸汽量m，h=(kJ/kg)，則：m=Q1/[(hh‘)]=6861280/[()95%]=3338(kg)式中h‘—相應(yīng)冷凝水的焓（）——蒸汽的熱效率，取=95% 過濾時洗糟水耗熱量Q5設(shè)洗槽水平均溫度為70℃，每100kg原料用水450kg，則用水量為：m洗=（3276/100）450=14742（kg）故 Q5= m洗C水(7018)=3204321（kJ） 麥汁煮沸過程耗熱量Q6煮沸過濾后的麥汁耗熱量可由三部分組成，一部分為麥汁升溫至沸點(diǎn)（近似為100℃）時耗熱Q61，另一部分為麥汁煮沸時蒸汽帶出熱量Q62以及該過程的熱損失Q63，即Q6=Q61+Q62+Q63 麥汁升溫至沸點(diǎn)耗熱量Q61由物料衡算表可知，并設(shè)過濾完畢麥汁溫度為75℃，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：m麥汁=（3276/100）=30847(kg)C麥汁=(2457+819+3276)/(3276)=(kJ/)故 Q61= m麥汁C麥汁（10075）=2722248(kJ) 煮沸過程蒸發(fā)耗熱量Q62設(shè)煮沸強(qiáng)度10%，則蒸發(fā)水分為V2= G麥汁10%=3084710%=4627(kg)故Q62=IV2=4627=10444064(kJ) . 熱損失Q63設(shè)熱損失率為12%，Q63 =12%（Q61+Q62）=12%（2722248+10444064）=1579957kJ 故麥汁煮沸總耗熱：Q6=Q61+Q62+Q63=2722248+12609963+1579957=16912168(kJ) 糖化一次總耗熱量Q總Q總=Q1+Q5+Q6=6861280+3204321+16912168=26977769(kJ) 糖化一次總耗用蒸汽量m，I=則： m= Q總/[(Ii)η]=26977769/[()95%]=13124kJ 式中 i—相應(yīng)冷凝水的焓（）；η—蒸汽的熱效率，取η=95%； 糖化過程每小時最大蒸汽耗量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%)=16912168/(95%)=11868188(kJ/h)相應(yīng)的最大蒸汽耗量為： Dmax= Qmax /(I i) =11868188 /()=5485(kg/h) 蒸汽單耗據(jù)設(shè)計，每年糖化次數(shù)為1740次，：DT=131241740=22835760 (kg)每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）：DS=22835760 /=（kg/t）每晝夜耗蒸汽量（生產(chǎn)旺季算）為：Dd=131246=78744 (kg/d)關(guān)于糖化過程的冷卻，如熱麥汁被冷卻成熱麥汁后才送進(jìn)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，如表表41啤酒廠糖化車間總熱量衡算表名稱規(guī)格（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）備注蒸汽（表壓）54857874422835760按旺季計算第5章 耗冷量的計算 麥汁冷卻耗冷量Q1本設(shè)計采用一段式串聯(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70℃，糖化車間送來的熱麥汁溫度為97℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度10℃。有前面的計算可知，每糖化一次得到的麥汁為29889L，:M=29889=30845kg。則所耗冷：Q1=mC（9710）/1=9472807kJ/h旺季每天糖化6次，每三鍋麥汁進(jìn)一個發(fā)酵罐，則麥汁冷卻每罐耗冷Qf=3Q1=94728073=28418421kJ/罐 制取冷凍水耗冷量Q1’設(shè)每100kg原料需冷凍水500kg，則用水量m冷=3276500/100=16380kg，故Q1’=C水m冷（182）=16380（182）=1095494kJ/h 發(fā)酵耗冷量Q2 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱Q2’設(shè)麥汁固形物均為麥芽糖，設(shè)發(fā)酵度為60%，則1kg麥汁放熱量為:8%60%=糖化一次得冷麥汁量:m=3276’=288313=3821316(kJ)由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時間為6天，每天糖化6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：Q2’=（Q0’6）/(2464)=59708（kJ/h） 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷Q2″主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從16℃緩降到0℃。每天單罐降溫耗冷量為：Q0″=3GC1(160)=33084516=5226377(kJ)工藝要求此過程在4天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝2個錐形罐）：Q2″=（2 Q0″）/(244)=(25226377)/(244)=108883(kJ/h) 發(fā)酵總耗冷量Q2Q2= Q2ˊ+ Q2″ =59708+108883=168591(kJ/h) 每酵用冷媒耗量Q0Q0= Q0ˊ+ Q0″=3821316+522637=9047693(kJ) 酵母培養(yǎng)耗冷量Q3根據(jù)工藝設(shè)計，每月需進(jìn)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)50000t啤酒培養(yǎng)冷量為70000（kJ/h），則對應(yīng)的年冷耗量為：Q3ˊ= Q428811=107(kJ) 酵母洗滌用的冷無菌水冷卻耗冷量Q4設(shè)用1℃的無菌水洗滌，洗滌量為干酵母量的2倍，冷卻前，無菌水溫度為20℃，則由前表，則每罐耗活性干酵母：278453無菌水用量： 2=則冷卻無菌水耗冷量Q4=(201)=21237kJ/罐，又無菌水冷卻操作在兩小時內(nèi)完成，故每小時耗冷：21237/2=10619kJ/h 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：Qt=Q1+Q2+Q3+Q4+Q1‘=9472807+168591+10619+70000+1095494=10817511kJ/h 非工藝耗冷量Qnt除了上述的發(fā)酵過程工藝耗冷量外，發(fā)酵罐外壁、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等均會耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝耗冷量，現(xiàn)分別介紹。 露天錐形罐冷量散失錐形罐啤酒發(fā)酵工廠幾乎都把發(fā)酵罐置天露天，由于太陽輻射，對流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失。通常，這部分的冷量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取。根據(jù)經(jīng)驗，年產(chǎn)5萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷