【正文】 。主發(fā)酵時間12天；4鍋麥汁裝1個錐形罐； 10176。Bx麥汁比熱容c1=（kgK）； 冷媒用15%酒精溶液，其比熱容可視為c2= 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：Q6=Qt+Qnt （39） 工藝耗冷量Qt 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)物衡酸表，而相應的麥汁密度為1048kg/m3,故麥汁量為：G=1048=(kg) 又知100 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： Q1=[GC（t1t2）]/τ (40) =[(946)]/1 =(KJ/h) 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)設計結果，每個錐形發(fā)酵罐裝4鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為： Qf=4Q1=4=(kJ) (41) 相應地冷凍介質(zhì)（2℃的冷凍水）耗量為： Mf=Q1/[Cm（t4t3）]= [(852)]=(kg/h) (42) 式中，t3和t4分別表示冷凍水的初溫和終溫（℃） Cm——水的比熱容[KJ/（kgK）] 發(fā)酵耗冷量Q2 （1）發(fā)酵期間發(fā)酵放熱Q21，假定麥汁固形均為麥芽糖。設發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為： q0=10%60%=(kJ)根據(jù)物料衡算，,則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為： Q01=4=(kJ) 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： Q21 =（Q017）/(2464) =(7)/(2464)] =(kJ/h) （2）發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗Q22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： Q02=4GC1[6（1）]=47=(KJ) （43） 工藝要求此過程在2天內(nèi)完成，則耗冷量為（）： Q22=（）/(242)=()/(242)=(KJ/h) (44) （3）發(fā)酵總耗冷量Q2=Q21+Q22=+=(kJ/h) (45) （4）每罐用冷媒耗冷量Q0=Q01+Q02=+=(46) （5）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： M2=Q2/（Cm8）=(8)=(47) 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)酵結束時要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復用于新麥汁的發(fā)酵，一般可重復使用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)。 由上述條件，可得無菌水用量為： Gw’=6%3=(kg/d) ——糖化一次的冷麥汁量（kg） 每班無菌水量：Gw= Gw’/3=(kg/每班) （48）假設無菌水冷卻操作在2h小時內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗量為： Q3=[GwGm(twtw’)]/r =[(301)]/2=(kg/h) （49） 所耗冷凍介質(zhì)量：M3=Q3[cw(t2t1)]/r=(8)=(kg/h) （50）式中，t1和t2——冷凍酒精液熱交換前后的溫度，分別為8℃和0℃。 每罐用于酵母洗滌的耗冷量：Q3=[GwGm(tw tw’)]/ (51)=[(301)]/ =(kJ) 式中 —— 酵母培養(yǎng)耗冷量Q4 根據(jù)工藝設計，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，（KJ/h），則 對應的年冷耗量為： Q4’= Q428810=108(KJ) （52） 相應的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為：M4 =Q4/[cw(t1t2)]=(8)=(kg/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=＋＋＋=(KJ/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、運轉(zhuǎn)機械、維護結構及管道等均會耗用或散失冷量，構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Q5 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，對流傳熱和熱傳導等造成冷量散失。通常，這部分的冷量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)墳取。根據(jù)經(jīng)驗，年產(chǎn)20萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在43000100000kJ/t啤酒之間，若在南方亞熱地區(qū)設廠，可取高值。故旺季生天耗冷量為： Q5’=Gb100000=6100000=12289726(KJ/d)（54）式中，Gb——旺季成品啤酒日產(chǎn)量（t） 若白天日曬高峰耗冷為平均每小時耗冷量的2倍，則高峰耗冷量為： Q5 =2Q5’/24=212289726/24=1024144 (KJ/h) （55）冷媒（8℃稀酒精）用量：M5=Q5/Cm(t2t1)= 1024144 /(KJ/h)（56） 清酒罐、過濾機及管道等散失冷量Q6 因涉及的設備、管路很多，若按前面介紹的公式計算，十分繁雜，故啤酒廠設計時往往根據(jù)實驗經(jīng)驗選取。通常，取 Q6=12%Qt所以： Q6=12％Qt=12％=(KJ/h) （57） 冷媒（8℃稀酒精）用量：M6=Q6/[cw(t2t1)]= (8)=(KJ/h) （58） 200000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表將上述計算結果，整理后可得200000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表，如表4所得：表4 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表耗冷分類耗冷項目每小時耗冷量(kJ/h)冷媒用量 (kJ/h)每罐耗冷 (kJ)年耗冷量 （kJ）工藝耗冷量麥汁冷卻Q1發(fā)酵耗冷Q2無菌水冷卻Q3酵母培養(yǎng)Q4工藝總耗冷Q (M1) (M2) (M3) (M4)—————101010101091081010非工藝耗冷量錐形罐冷損Q5管道等冷損Q6非工藝總耗冷Qnt1024144 (M5) (M6)—————109109109合計總耗冷Q—————1010單耗580400kJ/t啤酒第六章 環(huán)境保護及綜合利用近幾十年來，人口的迅速增長和集中化，工業(yè)、交通的大規(guī)模的發(fā)展，伴隨了“公害”日趨嚴重。公害危及了人類健康生存的環(huán)境及地球的生態(tài)。人類對公害從認識到管理、控制和治理。啤酒生產(chǎn)，雖然不產(chǎn)生有毒害的廢水、廢氣、廢渣，但由于啤酒工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大，廢水、廢渣又特別多，嚴重污染了生態(tài)環(huán)境。因此，減少、治理和利用三廢，日益受到社會和企業(yè)的重視。 污染源及污染物 廢渣本工程排出的廢渣主要有鍋爐渣和廢麥糟、酵母。鍋爐排出的爐渣外運作當?shù)卮u廠原料；麥糟主要成份為粗纖維、淀粉、蛋白等，是家畜的良好的飼料，可直接作為飼料外售，廢酵母經(jīng)回收部分啤酒后也可作飼料用。 廢氣廢氣主要包括CO2 和鍋爐煙氣。發(fā)酵過程產(chǎn)生的CO2基本上全部回收，經(jīng)凈化壓縮成液體CO2供啤酒生產(chǎn)使用。15萬KL/年啤酒生產(chǎn)鍋爐最終容量為30t/h，擬建煙囪內(nèi)徑為2米，高50米，煙囪煙塵的排放濃度為138mg/Nm3，煙塵排放濃度小于《鍋爐大氣污染物排放標準》所規(guī)定的二類區(qū)允許量200mg./Nm3之要求。 污水處理啤酒生產(chǎn)排出的污水主要為物料、成品泄漏及各種設備、容器、管道的洗涮水，屬有害無毒有機污水，其主要含有麥糟、麥芽糖、酒花殘渣、粗蛋白、酵母菌殘體、淀粉及少量洗滌用堿等等。此外，加上少量生活污、廢水。本工程旺季每日最大排出的污水量約為112500m3。如果不加以處理，將會對工廠周轉(zhuǎn)環(huán)境及當?shù)氐乃h(huán)境造成嚴重的影響。因此，本工程擬設置污水處理站，對其污水進行處理。污水處理的處理標準按GB8978－96的一級標準執(zhí)行。 副產(chǎn)品的綜合利用 酒糟、啤酒酵母和二氧化碳是啤酒釀造的主要副產(chǎn)物。本工程產(chǎn)生的酒糟直接出售，可獲得較好的經(jīng)濟效益。啤酒酵母的利用途徑有：直接加入麥糟做飼料；經(jīng)脫苦處理生產(chǎn)酵母粉或口服酵母浸膏；經(jīng)干燥壓成酵母片。近年來國內(nèi)對啤酒酵母中的RNA進行提取、降解和磷酸化等，并制成了核苷、核苷等，有的產(chǎn)品已經(jīng)達到生產(chǎn)規(guī)模。二氧化碳在啤酒生產(chǎn)中的應用也很多，如：利用二氧化碳充氣法；用二氧化碳對清酒罐背壓控制清酒的氧含量；用二氧化碳對灌酒機背壓，降低瓶頸空氣含量；改進過濾操作，以二氧化碳頂酒呀頂水，較少酒頭，酒尾；灌裝前先以二氧化碳頂出管道內(nèi)余留水；發(fā)酵用二氧化碳洗滌，除去生酒氣味，后期補充二氧化碳。第七章 經(jīng)濟核算 產(chǎn)品成本與售價 成本的估算生產(chǎn)成本是指為生產(chǎn)產(chǎn)品而發(fā)生的各種費用，包括直接材料、直接人工、制造費用和輔助生產(chǎn)成本。 制造費用包括生產(chǎn)設備、運輸設備、電力設備和生產(chǎn)車間折舊。采用直線折舊法計算折舊，預計凈殘值為5%。折舊年限采用稅法規(guī)定的年限，即生產(chǎn)設備和電力設備折舊年限為10年，運輸設備為5年，廠房為20年。 輔助生產(chǎn)成本包括生產(chǎn)車間水電費。工業(yè)用水價格為500元每4噸，工業(yè)用電價格為1元/度。 ，包括建設費用，設備費用，工人工資等。 銷售收入 本企業(yè)的銷售收入主要是產(chǎn)品銷售收入，其他收入不予考慮。主要產(chǎn)品為啤酒，包括大小瓶裝，易拉罐裝的，預計年利潤有5000萬元。 經(jīng)濟效益本企業(yè)的投資利潤率處于較高水平，這說明企業(yè)有很強的盈利能力。這對于投資者來說無疑是很具有吸引力的。 投資回收期投資回收期自建設開始年算起，其表達式為： = 式中：——工程項目的總投資； kt——第t年的投資； NBt——第t年的凈收益； Tp——投資回收期。 ，第一年凈利潤為5000萬元，經(jīng)計算，可見，投資總額能夠很快收回，這對投資者來說，是相當有利的。投資者可以在短時間之內(nèi)將自己的投資收回用于其他盈利項目，同時，還可以在本企業(yè)獲得收益。參考文獻：[1]管敦儀主編，啤酒工業(yè)手冊（上）[M]. 輕工業(yè)出版社，1985：69346[2]管敦儀主編，啤酒工業(yè)手冊（中）[M]. 輕工業(yè)出版社，1985：33108[3]管敦儀主編，啤酒工業(yè)手冊（下）[M]. 輕工業(yè)出版社，1985：12207[4]張學群、張柏青,啤酒工藝控制指標及檢測手冊[M]. 中國輕工業(yè)出版社，1993[5]劉芳，啤酒工業(yè)廢水治理技術研究[J]. 釀酒科技，1999,（9）：4751[6]吳延東，啤酒工廠糖化設備的組合比較[J]. 釀酒科技，2002,（1）：3337[7]李大勇，啤酒工廠糖化工藝選擇[J]. 釀酒科技，2002,（3）：2230[8]王堅，啤酒高濃度發(fā)酵工藝技術要點[J]. 山西食品科技，2000（5）：5863[9]喬玉勝，啤酒麥汁一段冷卻新技術[J]. 釀酒科技，2001, (2)：2024[10]無錫輕工業(yè)學院，輕工業(yè)部上海輕工業(yè)設計院組編，食品工廠設計基礎[M]. 中國輕工業(yè)出版社，1992：8262[11]中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院，中國海誠工程科技股份有限公司，（第三卷）食品工業(yè)工程[M]. 中國輕工業(yè)出版社，2005[12]，[M]. 中國醫(yī)藥科技出版社，1992[13][J]. 測控自動化，[14]鄭岳傳. 現(xiàn)代化啤酒廠設備的選擇[J]，食品與發(fā)酵工業(yè)，2001, 5：7584