【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 浩特 490 公里，西至包頭 150 公里，距準(zhǔn)格爾大型能源基地 100 多公里，西南距鄂爾多斯天然氣田 48 O 公里。呼和浩特是國(guó)家 45個(gè)公路主樞紐城市之一，京蘭鐵路、京蘭高速公路、 110 國(guó)道、 2 09 國(guó)道橫貫全市，呼準(zhǔn)鐵路、呼準(zhǔn)高速公路的建設(shè)，成為溝通北京，通往大西北的重要通道。同時(shí)呼和浩特還是內(nèi)蒙古中西部地區(qū)輻射冀、晉、陜部分地區(qū)面向全國(guó)和世界市場(chǎng)的重要商業(yè)流通中心，并以沿線城市、中心城市、資源富集地區(qū)的三大優(yōu)勢(shì)占據(jù)了中西部發(fā)展的有利地位。呼和浩特機(jī)場(chǎng)是國(guó)家二級(jí)航空口岸機(jī)場(chǎng)，有通往國(guó)內(nèi)主要城市的航線 40 余條，有達(dá)蒙古國(guó)首都烏蘭巴托和俄羅斯赤塔的國(guó)際航線兩條，通往俄羅斯和東歐諸國(guó)的貨用包機(jī)航線，有通往香港的直達(dá)航線。 2021 年 3月，呼和浩特成功地開(kāi)通了呼和浩特至德國(guó)法蘭克福鐵路專(zhuān)列，由呼和浩特至餓羅 斯、東歐、西歐的物流運(yùn)輸僅 15 天，運(yùn)輸費(fèi)用與海運(yùn)相差不多，是各類(lèi)企業(yè)立足國(guó)內(nèi)、開(kāi)辟東西歐及俄蒙市場(chǎng)的首選投資地區(qū) 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 第三章 工藝計(jì)算 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)我國(guó)啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況，有關(guān)生產(chǎn)原料配比、工藝指標(biāo)及生產(chǎn)過(guò)程的損失等數(shù)據(jù)如表 1 所示。 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項(xiàng) 目 名 稱(chēng) 百分比（ %） 項(xiàng) 目 名 稱(chēng) 百分比（ %） 定 額 指 標(biāo) 無(wú)水麥芽 浸出率 76 原料配比 麥 芽 70 大 米 30 無(wú)水大米 浸出率 92 啤酒損失率（對(duì)熱麥汁） 冷卻損失 4 發(fā)酵損失 1 原料利用率 98 過(guò)濾損失 1 麥芽水分 6 裝瓶損失 2 大米水分 10 總 損 失 8 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 根據(jù)表 1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行 100kg原料生產(chǎn) 176。淡色啤酒的物料計(jì)算，然后進(jìn)行 1000L 176。淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 15kt/a 啤酒廠糖化車(chē)間的物料平衡計(jì)算 100kg 原料生產(chǎn) 176。淡色啤酒的物料衡算 根據(jù)表 1 可得到原料收率分別為： 麥芽收率為： 76% (1006)%=% （ 31） 大米收率為： 92% (1009)%=% （ 32） 混合原料收得率為： （ %+ %） 98%=% （ 33） 由上述可得 100kg 混合料原料可制得的 176。熱麥汁量為： （ % 100）247。 %= （ 34） 又知 176。麥汁在 20℃時(shí)的相對(duì)密度為 ，而 96℃熱麥汁比 20℃時(shí)的麥汁體積增加 倍，故： (1)熱麥汁量為： [（ 1000） ] 1000 =665L （ 35） (2)冷麥汁量為： 665 ()= L （ 36） (3)發(fā)酵液量為： ()= L （ 37） (4)過(guò)濾酒量為： ()= L （ 38） (5)成品啤酒量為： ()= （ 39） 生產(chǎn) 1000L 176。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) 176。淡色成品啤酒 ，故可得以下結(jié)果： （ 1）生產(chǎn) 1000L 176。淡色啤酒需耗混合原料量為： （ 1000/） 100= kg （ 310） （ 2）麥芽耗用量為： 70%= kg （ 311） （ 3）大米耗用量為： 30%= （ 312） （ 4）酒花耗用量：對(duì)淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 %，故酒花耗用量為： [(665/)] 1000 %= kg （ 313） （ 5）熱麥汁量為：（ 665/） 1000= （ 314） （ 6）冷麥汁量為：（ ） 1000=1041 L （ 315） （ 7）濕糖化糟量 設(shè)排出的濕麥芽糟水分含量為 80%。 則濕麥芽糟量為： [（ ）（ 10076） /（ 10080） ] = kg （ 316） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 濕大米糟量為： [（ ）（ 10092） /（ 10080） ] = （ 317） 故濕糖化糟量為： += kg （ 318） （ 8）酒花糟量 設(shè)麥汁煮沸過(guò)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 （ 319） 10kt/a 8176。淡色啤酒釀造車(chē)間物料衡算表 設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化 4 次，而淡季則糖化 2 次，每年總糖化次數(shù)為：9 0 030523054 ?????? （ 次 ） （ 320） 把上述有關(guān)啤酒廠釀造車(chē)間的物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表2 所示。 啤酒廠釀造車(chē)間物料衡算表 物料名稱(chēng) 單位 對(duì) 100kg混 合原料 1000L 8176。淡色啤酒 糖化一次定額量（ 啤酒） 10kt/a 啤酒生產(chǎn) 混合原料 Kg 100 103 麥芽 Kg 70 103 大 米 Kg 30 103 酒花 Kg 103 熱麥汁 L 665 18437 103 冷麥汁 L 17704 103 濕糖化糟 Kg 2489 103 濕酒花糟 Kg 103 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 發(fā)酵液 L 17522 103 過(guò)濾 液 L 17347 103 成品啤酒 L 17000 15300 103 備注： 176。淡色啤酒的密度為 1012kg/ 3m ， 實(shí)際生產(chǎn)能力為 。 熱量衡算 雙醪二次煮出糖化法工藝流程 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 圖 31 糖化工藝流程示意圖 糖化用水耗熱量 111 Q ????? （ 321） 其中 1Q? — 糊化用水升溫耗熱量 ； 1Q?? — 糖化用水升溫耗熱量 根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為： m1= 4= kg （ 322） 糖化鍋加水量為： m2= 4= kg （ 323） 糖化用水 10℃ 大米粉 0t? ℃保溫20min 糊化鍋 麥芽粉 0t ℃保溫30min 糖化鍋 料水比1： 4 料水比1： 4 熱水 37℃ 熱水 47℃ 90℃ 10min 96℃ 30min 50℃ 40min 65℃ 55min 96℃ 20min 部分醪液 96℃ 15min 78℃靜置 10min 部分醪液 麥汁過(guò)濾 麥汁煮沸 麥汁回旋沉淀 麥汁冷卻 去發(fā)酵車(chē)間 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 故糖化總用水量為： m=m1+m2=+= （ 324） （ 1） 糊化鍋用水消耗熱量 取自來(lái)水的平均溫度取 t1=10℃ ,而糊化配料用水溫度 t2=47℃ ,故耗熱量為： 1Q? =m1Cw(t2t1)= (4710) = ? KJ （ 325） （ 2） 糖化鍋消耗熱量 取自來(lái)水的平均溫度取 t1=10℃ ,而糖化配料用水溫度 t2=37℃ ,故耗熱量為： 1Q? =m2Cw( 2t? t1)= (3710) = ? KJ （ 326） （ 3） 糖化用水耗熱量 糖化用水耗熱量 111 Q ????? = ? + ? = ? KJ （ 327） 大米醪煮沸耗熱量 由糖化工藝可知 : 2222 ????????? （ 328） 其中 2Q? — 米醪升溫至沸點(diǎn)耗熱量； 2Q?? — 煮沸過(guò)程水分蒸發(fā)耗熱量； 2Q??? — 煮沸過(guò)程熱損失 （ 1） 糊化鍋內(nèi)米醪由初溫 0t? 加熱到 96℃的耗熱量 2Q? 計(jì)算米醪的比熱容 C 米醪 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 C 谷物 =[(100W)CO+]進(jìn)行計(jì)算。式中 W 為含水百分率； CO為絕對(duì)谷物比熱容，取 CO = KJ/(Kg K)。 C 大米 =[（ 10010） + 10]= KJ/(Kg K) （ 329） C 米醪 =（ m 大米 C 大米 +m1Cw） /(m 大米 +m1） =( + )/(+) =(Kg K) （ 330） 計(jì)算米醪的初溫 0t? 設(shè)原料的初溫為 15℃，而熱水為 47℃，則 0t? =（ m 大米 C 大米 15+ m1Cw 47） /( m 米醪 C 米醪 ) （ 331） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 =( 15+ 47） /4158 = ℃ 其中 m 米醪 =4158 kg 則米醪升溫耗熱 2Q? 為： 2Q? = 50 1 5 8t96 ???????? ）（）（米醪米醪 Cm KJ （ 332） （ 2） 煮沸過(guò)程蒸汽帶出的熱量 2Q? 設(shè)煮沸時(shí)間為 35min，蒸發(fā)量為每小時(shí) 5%，則蒸發(fā)水量為： 1vm=m 米醪 5% 35/60=4158 5% 35/60= Kg （ 333） 2Q? = 1vm I= = 105 KJ （ 334） 式中， I 為煮沸溫度（約為 96℃）下水的汽化潛熱（ KJ/Kg）； （ 3） 熱損失 2Q? 米醪升溫和煮沸過(guò)程的熱損失約為前兩次的耗熱量的 15%，即： 2Q? =15%（ 2Q? + 2Q? ） （ 335） Q2=（ 2Q? + 2Q? ） =（ 105 + 105） = 106 KJ （ 336） 第一次部分混合醪煮沸耗熱量 3 3 3 3Q Q Q Q? ?? ???? ? ? （ 337） 其中 3Q? — 混合醪升溫至沸點(diǎn)耗熱量； 3Q?? — 煮沸過(guò)程水分蒸發(fā)耗熱量； 3Q??? — 煮沸過(guò)程熱損失 按照糖化工藝，來(lái)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50℃，故混合前大米醪先從 96℃冷卻到中間溫度 中t 。 糖化鍋中麥醪熱量衡算 糖化鍋中麥醪初溫 t 麥醪 ，已知麥芽初溫為 15℃，用 37℃的熱水配料。其中： m麥 醪 =m麥 芽 +m2=+= kg （ 338） ? ?? ? ???????麥芽 KJ/(Kg K) （ 339） C麥 醪 =（ m麥 芽 C麥 芽 +m2Cw） /（ m麥 芽 +m2） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 =（ + ） /= KJ/(Kg K) （ 340 t 麥醪 =（ m 麥芽 C 麥芽 15+m2Cw 37） /（ m 麥醪 C 麥醪 ） =（ 15+ 37） /（ ） =34℃ （ 341） （ 1） 混合醪升溫至沸點(diǎn)耗熱量 3Q? = G 麥醪 C 麥醪 （ 50 t 麥醪 ） = （ ） = 105 KJ （ 342） 米醪的中間溫度 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 1vmmmm ??? 麥醪米醪混合=+= Kg(343) C 混合 =（ m 麥醪 C 麥醪 +m 米醪 C 米醪 ） /（ m 米醪 +m 麥醪 ） (344) =（ 9703 +4158 ） /+4158= kJ/（ kg K） 中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 ） =（ 34） /4158 =85℃ (345) 此過(guò)程溫度降低△ t=9685=11℃ 考慮到溫差過(guò)大，所以需使用中間冷卻器。 第一次送去煮沸的醪液質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為 65℃，剩余糖化醪休止溫度為 50℃，則送到糊化鍋煮沸的混合醪液量占總質(zhì)量的百分比為： ? ? %%1 0 0m50965065m ????混合混合 (346) (2) 煮沸過(guò)程中蒸汽帶走的熱量 煮沸時(shí)間為 20min，蒸發(fā)強(qiáng)度為 5%，則蒸發(fā)水分量為： mv2 = 60 20% ?? 混合m = 故 3Q? = mv2I= = 105(348) (3)