【導讀】啤酒是以優(yōu)質大麥芽、水為主要原料，啤酒花為香料，經過制麥芽、糖化、發(fā)酵等工序制成的富含營養(yǎng)物質和二氧化碳的釀造酒。費者歡迎，因此消費面廣，消費量大，是世界上產量最大的酒種。傳入歐美及東亞地區(qū)。我國的啤酒生產只有100年的歷史。啤酒增長量為10億升。2020年以來，中國的啤酒產銷量已超過了美國，躍。量及配比，造成了啤酒色香味上的差別，造就品牌啤酒的個性。未來幾年我國啤酒行業(yè)將會出現幾大趨勢：一：集團化、規(guī)?；l(fā)展，保健啤酒、果汁啤酒、無醇啤酒等特色啤酒的消費量將越來越大。廣，啤酒質量將得明顯提高。

　　

【正文】 ： m 洗 ＝ 104 450247。 100＝ (kg) Q5＝ m 洗 cw（ 80－ 18）＝ （ 80－ 18） ＝ 107(kJ) 麥汁煮沸過程耗熱量 Q6 Q6＝ Q6′＋ Q6″＋ Q6? Q6′ 由物料衡算 可 知 ， 100kg 混合原料可得 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 ＝ 104 247。 100＝ (kg) 此時麥汁比熱容為 ： c 麥汁 ＝ ＋＋2750＋8250 ＋＋(902750＋718250 )1.1. ＝ [kJ/( )] Q6′＝ m 麥汁 c 麥汁 （ 10070） ＝ （ 10070） 16 ＝ 106(kJ) Q6 ″ 煮沸強度 10％ ，時間 ，則蒸發(fā)水分為 ： mv3＝ m 麥汁 10％ ＝ 10％ ＝ (kg) 由上可得 ： Q6 ″＝ Imv3＝ ＝ 107(kJ) Q6? 根 據經驗 有： Q6?＝ 15%( Q6′＋ Q6 ″) 上可得麥汁煮沸總耗熱量 為： Q6＝ （ Q6′＋ Q6 ″） ＝ （ 106＋ 107） ＝ 107(kJ) 糖化一次總耗熱量 Q 總 ???61Q＝Q i i總+ 106+ 106+ 106+ 107+ 107 = 107(kJ) 糖化一次耗用蒸汽量 D 使用表壓為 的飽和蒸汽 h＝ kJ/kg，則： i)η(hQD＝ ?總＝ 107/[()95%] = 104 (kg) 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最大，且知煮沸時間為 90min，熱效率 95％ 。 故 ： 17 %Q＝Q 6m ax 95＝ 107(kJ/h) 相應的最大蒸汽耗熱量為 ： i)(hQ＝D maxmax ?＝ 103(kg/h) 蒸汽單耗 據設計，每年糖化次數為 1600 次，共生產啤酒 90000 噸 每年耗蒸汽總量為 ： mT＝ 104 1600＝ 107(kg) 每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化） ： Ds＝ 107247。 90000＝ (kg/t)啤酒 每 晝夜 耗蒸汽量（按生產旺季計算） 為： Dd＝ 104 6＝ 105(kg/d) 最后，把上述計算結果列成熱量消耗綜合表 ： 表 四 9萬噸 /年啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 壓力 (MPa) 每噸產 品消耗定額 (kg) 每小時最大用量 (kg/h) 每晝夜 耗量(kg/d) 每 年耗 量(kg/a) 蒸汽 (表壓 ) 103 105 107 18 四、 計算結果 物料衡算結果： 表三 啤酒廠糖化車間物料衡算表 物料名稱 單位 100kg混合原料 1000L 12176。啤酒 糖化一次定額 9萬噸 /年 啤酒生產 混合原料 Kg 100 104 107 麥芽 Kg 75 103 107 大米 Kg 25 103 106 酒花 Kg 105 熱麥汁 L 107 冷麥汁 L 107 濕糖化 槽 Kg 107 濕酒花 槽 Kg 105 發(fā)酵液 L 107 過濾液 L 107 成品啤酒 L 1000 107 熱量衡算結果： 表 四 9萬噸 /年啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 壓力 (MPa) 每噸產品消耗 定額 (kg) 每小時最大用量 (kg/h) 每晝夜 耗量(kg/d) 每 年耗 量(kg/a) 蒸汽 (表壓 ) 103 105 107 19 五、 問題分析與討論 蒸汽能量的回收利用 麥汁煮沸時產生的水蒸汽被稱為二次蒸汽，二次蒸汽如不加處理地從排氣筒直接排放至大氣中，不僅會對周圍環(huán)境造成污染，而且浪費了許多能量，將 1kg 100℃ 的熱水轉換成為 100℃ 的蒸汽需要大約 2260kJ 的熱能，如果這些水蒸汽直接排入大氣，則這些能量就全部浪費了。蒸汽的回收由二次蒸汽穿過中間有服務用水流動的列管，服務用水由 80℃ 升溫至 96℃ ，從而將二次蒸汽的大部分能量儲存起來，二次蒸汽將它的熱能傳遞給服務用水后，自身變?yōu)?100℃ 的冷凝水，冷 凝水再經 20℃ 釀造水冷卻，降溫至約 40℃ ， 20℃ 的釀造水被升溫至 80℃ ，從而最大限度的回收了二次蒸汽的能量。在麥汁經加熱薄板進入煮沸鍋時，以 96℃服務用水作為加熱介質，將的麥汁加熱至 94℃ ，從而將儲存的能量又釋放出來。 環(huán)境保護 、三廢概況 在啤酒廠設計和生產進行的同時，要重視環(huán)境保 的要求，應采取綜合防治措施，使廢水、廢氣、廢渣、粉塵等污染物的排放量降低到最小程度，排放濃度符合國家或地方規(guī)定的排放標準。 三廢的治理 啤酒工廠廢水主要來源有：麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴 霧水、麥槽水、洗滌水，凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂、單身宿舍和浴室的生活污水。 啤酒生產過程中廢水的處理 ，不使其排放，不宜采用“濕排槽”，要用“干排槽”，壓 槽 水進入下水道，是一個嚴重的污染源。 ，既能回收啤酒產量 %的干酵母，又可回收啤酒總量 1%的啤酒 。 ，硅藻土過濾機應干卸料，與麥 槽 混合作飼料。廢硅藻土絕不要排入下水道。 20 ，回收凝固蛋白和酒花 槽 ，也回收麥汁。 ，合理排放，生產污水和生活污水合流排至污水處理站處理后排放，雨水和清潔生產廢水另行排出。 六 ． 設計評價 啤 酒受大眾所喜愛，市場需求量大，其成為世界上產量最大的酒種。但是， 目前國內啤酒品牌眾多，口味紛紜。創(chuàng)造一個受大眾信賴的品牌是市場所迫切需要的，超凡的工藝就關系到信賴的品牌。其中，糖化工段工藝及其設備在整個啤酒生產工藝中又起著舉足輕重的作用。因此，我們所進行的啤酒糖化工段工藝 的設計具有深刻的社會實際意義。在本設計中，理論聯(lián)系實際，閱讀了大量的試驗文獻資料，整理了眾多的工廠生產技術一線資料，選擇了以 75%的淡色麥芽為原料， 25%的大米為輔料，將其分別用六輥式和兩輥式粉碎機進行粉碎，之后采用二次煮沸法進行糖化，然后進入過濾槽將所得的麥芽汁泵入煮沸鍋中，滅菌后用回旋沉淀槽去除熱凝固物，隨后冷卻進入發(fā)酵工段。整個過程中采用蒸汽加熱，釀造用水源于深井。保障了啤酒口味的純正風味，確證了整個工藝的科學性和可行性。并嚴格按照國家標準和有關設計規(guī)范及設計手冊，參考生產中的經驗參數，經過細致的物料 衡算和熱量衡算，選擇了適合本設計所用的國內外先進工藝設備，同時提供了其基本尺寸參數，其投資成本雖然稍高，但造詣非常，社會影響力將會很大，具有先進性。從長遠的角度進行科學的分析，其經濟效益將會很好，為創(chuàng)造市場良好新秩序做出貢獻。 七． 總結 通過這次的 工藝課程設計 ， 我學到了很多 在 平常課堂上學不到的東西，在這次設計 過程中 ， 融合 了我們 在課堂上所學的生物工藝學，化工原理，生物工程設備 ，發(fā)酵 等課程的基本 應用 ，使其用于實踐設計，理解的淋漓透徹。提高了我們分析問題，解決問題的能力，鍛煉了 我們 公式計算的推導能力。在 這次任務中 ， 我深深感受到實踐的重要性， 使我明白了理論知識具有一定的狹隘性。通過這次設計，我熟悉 了啤酒廠糖化工段的工藝流程， 為以后 的學習和工作奠定了基礎。 關于啤酒的工藝流程設計，已經是相當成熟的了，動手參與后 ， 發(fā)現了自己很多知識的欠缺，需要改進和學習的地方還很多。通過此次設計實踐， 我的 語言功底 得 到了鍛煉和提高，并掌握了如何使用文獻資料進行 查找和 分析，知道了文獻是我們學習的又一重要渠道。 此外， 通過這一整套的設計，更鍛煉了我們持之以恒的毅力、動手的能力，特別是動腦思考的能力以及分析解決問題的能力。 21 八 、 附圖 9萬噸 /年啤酒糖化工段工藝流程 圖