1、目录摘 要31 啤酒生产工艺31、1 啤酒生产工艺简介31、2产品方案41、2、1生产规模41、2、2主要原料规格41、2、3生产品种及数量41、3劳动定员52 啤酒厂糖化车间得物料衡算52、1 啤酒生产基础数据52、2物料衡算62、2、1 100kg原料(75%麦芽,25%大米)生产11啤酒得基础物料衡算62、2、2 生产100L,11啤酒消耗原料物料衡算72、2、3 年产150000吨11啤酒得物料衡算表83 啤酒厂糖化车间得热量衡算113、1糖化工艺流程图113、1、1糖化用水耗热量Q1113、1、2第一次米醪煮沸耗热量Q2123、1、3第二次煮沸前混合醪升温至70C得耗热量Q3133、
2、1、4第二次煮沸混合醪得耗热量Q4143、1、5洗糟水耗热量Q5153、1、6麦汁煮沸过程耗热量Q6153、1、7糖化一次总耗热量Q总164 糖化蒸汽耗用量计算164、1一次糖化蒸汽耗用量164、2 糖化小时最大蒸汽耗用量Dmax164、3 吨酒蒸汽耗用量164、4 150000t/年啤酒厂糖化总热量衡算表175工艺耗水量计算(含冷却水)175、1糖化用水175、2 洗槽水用量175、3糖化室洗刷用水175、4 澄清槽洗刷用水175、5 CPI装置洗涤用水185、6过冷却器洗洗刷用水185、7硅藻土过滤机洗刷用水185、8清酒罐洗刷用水185、9洗瓶机洗刷用水185、10 杀菌机用水185、1
3、1包装车间地面用水185、12 鲜啤酒桶洗刷用水量185、13其她用水186 150000t/年啤酒厂发酵车间耗冷量计算186、1发酵工艺流程示意图:196、2、工艺技术指标及基础数据197 工艺耗冷量Qt197、1工艺技术指标及基础数据197、2麦汁冷却耗冷量Q1207、3发酵耗冷量Q2207、4 酵母洗涤用冷无菌水冷却得耗冷量Q3217、5 酵母培养耗冷量Q227、6 发酵车间工艺耗冷量Q228 非工艺耗冷量238、1 露天锥形罐冷量散失Q238、2清酒罐,过滤机及管道等散失冷量Q6239 150000t/a啤酒厂发酵车间冷量衡算表24设 计 总 结24参 考 文 献25摘 要啤酒得整个酿
4、造过程,大概可以分为四大工序:麦芽制造、麦汁制备、啤酒发酵、啤酒包装。其中麦汁制备就是啤酒生产得重要环节,它包含了对原料得粉碎、糖化、麦汁过滤与煮沸等工艺。本文设计得工厂采用3班倒得工作制,每天工作24小时,除去设备清洗与升温时间4小时,实际生产时间按20小时计,啤酒厂年产量15万吨,主要说明得工艺计算括物料衡算,糖化车间热量衡算,水衡算,发酵车间冷量衡算四大部分,完成初步计算,以利于整个啤酒厂设计得后续进行。关键词:工艺计算,物料衡算,热量衡算,水衡算,冷量衡算1 啤酒生产工艺1、1 啤酒生产工艺简介浸渍大麦在理想控制得条件下发芽,生成适合啤酒酿造所需要得新鲜麦芽,麦芽干燥后再将根芽除掉。经
5、68周时间得贮藏,使其后熟,然后加入大米一起用粉粹机粉碎,麦汁进入糊化锅,糊化后进入入糖化锅与工艺水与蒸汽混合,使羧肽酶充分作用,形成低分子含氮物质。淀粉经糖化后分解为葡萄糖、麦芽糖及糊精等;麦芽中含有内肽酶、羧肽酶等分解蛋白质得酶类将蛋白质分解。糖化结束后,将糖化醪泵入过滤槽或压滤机进行压滤,除去麦芽皮,麦芽皮可作优质饲料。将过滤得到得麦汁与原麦汁混合于煮沸锅中,煮沸过程中分23次添加酒花或其制品,使其中得有效成分溶解出来,而使蛋白质与单宁凝结起来,形成热凝固物析出,同时对麦汁进行了杀菌。麦汁经煮沸后,进入酒花分离器,分离掉酒花,再进入回旋沉淀槽,分离出热凝固物,经过板式换热器,冷却介质为2
6、4得水,经过换热,麦汁温度可从95降到57,冷却结束后,冷麦汁进入发酵罐。麦汁进发酵罐时,同时添加酵母,然后进行发酵。在发酵得过程中,人工培养得酵母将麦芽汁中可发酵得糖份转化为酒精与二氧化碳,生产出啤酒。整个过程中,需要对温度与压力做严格得控制。当然啤酒得不同、生产工艺得不同,导致发酵得时间也不同。通常,贮藏啤酒得发酵过程需要大约6天,淡色啤酒为5天左右。 发酵结束以后,绝大部分酵母沉淀于罐底。酿酒师们将这部分酵母回收起来以供下一罐使用。除去酵母后,生成物“嫩啤酒”被泵入成熟罐。在此,剩余得酵母与不溶性蛋白质进一步沉淀下来,使啤酒得风格逐渐成熟。成熟得时间随啤酒品种得不同而异,一般在721天。
7、 将成熟啤酒用啤酒过滤机进行过滤后,即可装入瓶内、罐内或桶内,得到成品啤酒。传统桶装啤酒不经灭菌即为生啤酒,现装桶前多先经无菌处理制成无菌生啤酒;瓶装啤酒或罐装啤酒或者在灌装后进行巴士灭菌,或者在灌装前进行无菌过滤,保质期在6个月左右。1、2产品方案1、2、1生产规模啤酒厂年产量为150000t1、2、2主要原料规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686得优质麦芽与优质大米。1、2、3生产品种及数量产品名称:瓶装啤酒年产量:150000t产品规格:11度淡色啤酒生产天数:280天年班产量200t31、2、4产品质量及标准GB191包装储运图示标志GB2758发酵酒卫生标准GB4544啤酒瓶
8、GB4789、14789、28食品卫生检验方法微生物学部分GB4928啤酒实验方法GB5739啤酒塑料周转箱GB6543瓦楞纸箱GB10344饮料酒标签标准GB4927-91啤酒质量标准1、3劳动定员(1)啤酒厂生产车间配置200人,其她部门60人。(2)工作制度 全年生产,实行单双周轮休制,采用3班倒得工作制,每天工作24小时。厂正常生产时间按照淡旺季生产周期安排。2 啤酒厂糖化车间得物料衡算2、1 啤酒生产基础数据通过对各步工艺要点得计算,得出各物料得量见表3-1:表 2-1 啤酒生产基础数据表1 啤酒生产基础数据名 称百分比(%)项 目名 称百分比(%)无水麦芽浸出率85原料配比 麦 芽
9、75 大 米25无水大米浸出率93啤酒损失率(对麦汁) 冷却损失2 发酵损失2原料利用率98 过滤损失2麦芽水分6 装瓶损失2大米水分10 总 损 失82、2物料衡算 水 大米 酒花 酵母 糖化 发酵 麦芽 热麦汁 冷麦汁 待虑酒 (发酵液总量) 酵母 二氧化碳 灌装过滤 成品酒 清酒 2、2、1 100kg原料(75%麦芽,25%大米)生产11啤酒得基础物料衡算(1)热麦汁量: 根据表2-1可得到原料利用率分别为:(2)麦芽利用率:0、85(1006)100=79、9 (3)大米利用率:0、93(10010)100=83、7(4)混合原料收得率:(0、7579、90、2583、7)98=79
10、、2(5)由上述可得100kg混合原料可制得11啤酒:79、211100=720kg (6)已知11麦汁在20时得相对密度为1、0442,而100热麦汁比20得热麦汁体积增加1、04倍,故热麦汁100体积为:7201、04421、04=717、1L (7)冷麦汁量为:717、1(10、02)=702、8L (8)发酵液量为:702、8(10、02)=688、7L (9)过滤酒量为:688、7(10、02)=675、0L(10)成品啤酒量为:675、0(10、02)=661、5L2、2、2 生产100L,11啤酒消耗原料物料衡算 (1)生产100L,11啤酒消耗原料得量为:100661、5100
11、=15、12kg(2)麦芽消耗量为:15、1285=14、1kg 12、8(3)大米耗用量为:16、614、1=2、5kg 2、32(4)酒花耗用量:对淡色啤酒,热麦汁中加入得酒花量为0、2%,故酒花耗用量为: 717、1661、51000、2=0、217kg(由此得生产100kg,11度啤酒需要酒花量:661、51000、217=1、44kg )(5)热麦汁得量为:717、1661、5100=108、4L(6)冷麦汁得量为:702、8661、5100=106、2L(7)湿糖化槽就是被排出得湿麦槽水分含量得80%,则湿麦槽量为:(10、06)(100%85%)(100%80%)12、8=9、0
12、24kg 而湿大米槽量为:(110%)(100%93%)(100%80%)2、32=0、731kg故湿槽糖化槽量为:9、0240、731=9、755kg(8) 酒花槽量:设麦汁煮沸过程中酒花浸出率为40%,且酒花槽水分含量为80%,则酒花槽量为:(10040)(10080)0、217=0、651kg(9) 酵母量(以商品干酵母为计算):生产100L啤酒可得2kg得酵母泥,其中一半生产接种用,一半作商品酵母用。湿酵母泥水分85%,则酵母含固形物量:1(100%85%)=0、15 需要含水分7%得商品干酵母量为: 0、15100(100-7)=0、16kg(10) 二氧化碳量 因11P冷麦汁密度为
13、1、0442kg/L,则106、2L冷麦汁质量为: 106、21、0442=101、7kg 所以,11P冷麦汁101、7kg中浸出物量为: 11%101、7=11、19kg 设麦汁得真正发酵度为80%,则可发酵得浸出物量为: 11、1980%=8、95kg 麦芽糖发酵得化学反应式为: C12H22O11+H2O 2C6H12O6+2C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+560kJ 设麦芽汁中得浸出物均为麦芽糖构成,则CO2生成量为: 8、95444342=4、61kg 式中 44CO2分子量 342麦芽糖(C12H22O11)分子量 设11P啤酒含二氧化碳为0、35%,酒中含CO2量为: 1
14、06、20、35=0、372kg 则释放出得CO2量为:4、61-0、372=4、24kg 而1m3CO2在20常压下重1、832kg,故释放出得CO2得体积为: 4、241、832=2、31m3(11)发酵成品液量688、7661、5100=104、1kg (12)过滤酒量 675、0661、5100=102、04kg2、2、3 年产150000吨11啤酒得物料衡算表(1) 年产15万吨11淡色啤酒糖化车间物料衡算,生产旺季以160天计,糖化次数8次每天;淡季120天,糖化次数6次每天,则旺季生产量占总产量得百分数为1608(16081206)100%=64%则旺季日产量为: 1500006
15、4160600(吨/天) 每次糖化可产成品啤酒量(灌装后)为: 600875吨由此可算出每次投料量与其它项目得物料平衡: 成品啤酒量(罐装前) 751000(12)1、01275623、135(L) 麦芽用量 75623、135661、5758574、05(kg) 大米用量 75623、135661、5252858、02(kg) 混合原料用量 8574、052858、0211432、07(kg) 热麦汁量 75623、135661、5717、181979、36(L) 冷麦汁量 75623、135661、5702、880344、58(L) 湿糖化糟量 75623、1351009、7557377、
16、04 kg 湿酒花糟 75623、1351000、651492、307(kg) 发酵液量 75623、135661、5688、778732、66(L) 过滤酒量 75623、135661、5675、077166、46(L) 酒花耗用量 (11432、070、217661、5)10000=164、10(kg) 由于旺季产量占到全年产量64%,由此可算得全年产量 (75623、1358160)64%=15、1107(L) 年实际产量为: 15、11071011、5=14、93(万吨)(11度淡色啤酒密度1011、5kg/m3) 全年混合原料需要量:11432、07816064%=22、85106(
17、kg) 全年麦芽耗量: 8574、05816064%=17、15106(kg) 全年大米耗量: 2858、02816064%=5、65106(kg) 全年酒花耗量: 164、10816064%=328204(kg) 热麦汁量: 80344、58816064%=164106(L) 冷麦汁量: 80357、41816064%=160、7106(L) 全年湿糖化糟量:7377、04816064%=14、8106(kg) 全年湿酒花糟量:492、307816064%=9、85105(kg) 全年发酵液量:78732、66816064%=157、5106(L) 全年过滤酒量:77166、46816064
18、%=154、3106(L) 把上述得有关得啤酒糖化间得三项物料衡算结果整理成物料衡算表,如表1、2:表1、2 啤酒厂酿造车间物料衡算表物料名称单位对100kg混合原料100L 11淡色啤酒糖化一次定额量150000t/年啤酒生产混合原料麦芽大米酒花热麦汁冷麦汁湿糖化糟湿酒花糟发酵液过滤酒成品啤酒kgkgkgkgLLkgkgLLL 10075251、31717、1702、864、534、31688、7675、0661、515、1212、82、320、217108、4106、29、7550、651104、1102、04100 11432、078574、052858、02164、1081979、36
19、80344、587377、04492、30778732、6677166、4675623、13522、8510617、151065、65106328204164106160、710614、81069、85105157、5106154、3106151106备注:11淡色啤酒得密度为1011、5kg/m3 3 啤酒厂糖化车间得热量衡算3、1糖化工艺流程图 本设计采用二次煮出糖化法,其工艺流程示意图如下所示,其中得投料量为糖化一次得用料量。 糊化锅 糖化锅麦芽粉8002、45kg,44、5,60min大米粉2858、02kg麦芽粉571、6kg t0(),20min 自来水,18 料水比1:4、5 料
20、水比1:3、5 热水,50 10min 13min t0 63,60min 70 5min 12min 7min 70,25min90,20min 100,40min 20min 过滤 糖化结束 78 100,10min 麦槽 90min 麦汁 煮沸锅 回旋沉淀槽 薄板冷却器 冷麦汁 煮沸温度10% 酒花 酒花糟 冷凝固物 去发酵罐 热凝固物 图2、1啤酒厂糖化工艺流程示意图23、1、1糖化用水耗热量Q1(1)根据工艺,糊化锅加水量为G1=(G糖化一次大米粉量+G糊化锅加入得麦芽粉量)=(2858、02+2858、0220%) 4、5=15433、31kg式中,糊化锅加入得麦芽粉量为大米量得2
21、0%,料水比1:4、5。(2)糖化锅料水比1:3、5,糖化一次加入糖化锅得麦芽粉量为8574、052858、0220%=8002、45kg 则糖化锅加水量 G2=8002、453、5=28008、56kg(3)糖化总用水量为: GW=G1+G2=15433、31+28008、56=43441、87kg(4)自来水平均温度取t1=18,而糖化配料用水温度t2=50,则定性温度为34,查资料知,水在34时,比热容cW为4、174kJ/(kgK)3故耗热量为:Q1=(G1+G2) cW (t2-t1)=43441、874、174(50-18)=5、8106(kJ)3、1、2第一次米醪煮沸耗热量Q2
22、由糖化工艺流程可知Q2=2+2 +21、糊化锅米醪由初温t0加热至100C耗热2 =G米醪C米醪(100-t0)(1) 计算米醪得比热容c根据经验公式C谷物=0、01(100-W)c0+4、18W 进行计算。式中W为含水百分率,c0为绝对谷物比热容,取c0=1、55kg/(kgK)c麦芽=0、01(100-6)1、55+4、186=1、71kJ/(kgK) c大米=0、01(100-10)1、55+4、1810=1、813kJ/( kgK) c米醪= = =3、74kJ/( kgK) G米醪=G大米+G麦芽+G1=2858、02+2858、0220%+15433、31=18862、93kg(2
23、)米醪得初温t0设原料得初温为18C,而热水为50C,则t0= =47、23C(c)把上述式子结果代回=G米醪c米醪(100-t0)得2=18862、933、74(100-47、23)=3722784、09 kJ(2)煮沸过程蒸汽带出得热量2设定糊化时间为40min,蒸发强度为5%,则蒸发水分量为:GV1=G米醪5%40/60=18862、930、0540/60=628、76kg故2= GV1I=628、762258、4=1420001、67kJ式中,I=2258、4kJ/kg,为煮沸温度(约100C)下水得汽化热(kJ/kg)米醪升温与第一次煮沸过程得热损失约为前两次耗热量得15%,则热损失
24、2为2=15%(2+2)=15% (3722784、09+1420001、67)=771417、86kJ由上述结果得Q2=2+2+2=3722784、09+1420001、67+771417、86=5、914106kJ3、1、3第二次煮沸前混合醪升温至70C得耗热量Q3按糖化工艺,来自糊化锅得煮沸得米醪与糖化锅中得麦醪混合后温度约为63,故混合前先从100冷却到中间温度t0。(1)糖化锅中麦醪得初温t麦醪已知麦芽粉初温为18,用50得热水配料,则麦醪比热容为8574、05 28008、56c麦醪=3、60 kJ/( kgK)G麦醪=G麦芽+G2=8574、05+28008、56=36582、6
25、1kg则麦醪与米醪混合比热容为c混合=3、65 kJ/( kgK)则可算得麦醪温度为: t麦醪=44、52(2)米醪得中间温度t根据热量衡算,且忽略热损失,米醪与麦醪合并前后得焓不变,则米醪得中间温度为:t= =97、62 其中,G混合=G米醪+G麦醪=18862、9+36582、61=55445、51kg。由于中间温度97、62比煮沸温度100降低了2、38,考虑到米醪由糊化锅到糖化锅输送过程中得热损失,可不必加中间冷却器。(3)由上述结果得Q3Q3=G混合c混合(70-63)=55445、513、657=1、42106kJ3、1、4第二次煮沸混合醪得耗热量Q4由糖化工艺流程可知:Q4=4+
26、4+41、混合醪升温至沸腾所耗热量4(1)经第一次煮沸后米醪量为G米醪=G米醪GV1=18862、9628、76=18234、14 kg故进入第二次煮沸得混合醪量为G混合=G米醪+G麦醪=18234、14+36582、61=54816、75kg(2)根据工艺糖化温度为78C,抽取混合醪得温度为70C,则送到第二次煮沸得混合醪量为:100%=26、7%故4=26、7%G混合c混合(100-70)=26、7%54816、753、6530=1602649、91kJ(3)二次煮沸过程蒸汽带走得热量Q4煮沸时间为10min,煮沸强度5%,则蒸发水分量为:GV2=G混合5%10/60 =54816、755
27、%10/60=456、81kg4=IGV2=2257、2456、81=1031111、5kJ(4)根据经验公式4=15% (4+4)得4=0、15(1602649、91+1031111、5)=395064、22 kJ Q4 =1、15(4+4) =1、15(1602649、91+1031111、5) =3028825、66=3、03106(kJ)3、1、5洗糟水耗热量Q5设洗糟水平均温度为80C,每100Kg原料用水450Kg,则用水量为:G洗= G原料450100=11432、07450100=51444、32客观故Q5=G洗cw(80-18)=51444、324、17462=13、3110
28、6(KJ)3、1、6麦汁煮沸过程耗热量Q6Q6=6+6+6(1) 麦汁升温至沸点耗热量6由糖化物料衡算表可知,100Kg混合原料可得到717、1kg热麦汁,并设过滤完毕麦汁温度为70C。则进入煮沸锅得麦汁量为:G麦汁= G原料717、1100=11432、07717、1100=81979、374(kg)又c麦汁=3、84kJ/( kgK) 故6=G麦汁C麦汁(100-70)=81979、3743、8430=9、44106 (kJ)(2) 煮沸过程蒸发耗热量6煮沸强度10%,时间1、5h,则蒸发水分为:GV3= G麦汁10%1、5=81979、37410%1、5=12296、91kg故6=IGV
29、3=2257、212296、91=27、76106(KJ)(3) 根据经验公式热损失6为:6=15%(6+6)因此Q6=115%(6+6)=115%(9、44106+27、76106)=42、78106(kJ)3、1、7糖化一次总耗热量Q总Q总=5、8106+5、914106+1、42106+3、03106+13、31106+42、78106 =72、3106kJ4 糖化蒸汽耗用量计算4、1一次糖化蒸汽耗用量使用表压为0、3Mp得饱与蒸汽,热焓为I1=2728、1kJ/kg,相应冷凝水焓为I1=588、2kJ/kg,热气效率=95 %,则D=Q总/(I1- I1)=72、3106(2728、1
30、588、2)0、95=35564、87 kJ4、2 糖化小时最大蒸汽耗用量Dmax糖化操作中,麦汁煮沸时耗热量最大,已知煮沸时间1、5h,热效率95 %,则Qmax= Q61、595 %=42、781061、595 %=30021052、6 kJ相应最大蒸汽消耗量为Dmax= Qmax/(I1- I1) = 30021052、6(2728、1588、2)=14029、18 kg/h4、3 吨酒蒸汽耗用量根据生产设计,旺季糖化次数为1608=1280次,共产啤酒751280=96000吨,占全年产量64 %。则全年蒸汽消耗量为D每年=D12800、64=35564、8712800、64=7112
31、9740kg吨酒蒸汽耗用量:D吨酒= D每年/(9600064%)=4741、98kg旺季日蒸汽消耗量:D每天=D8=35564、87=284518、96 kg/d4、4 150000t/年啤酒厂糖化总热量衡算表名 称规格(Mp)吨酒消耗/kg每小时最大消耗量/kg每昼夜消耗量/kg年消耗量/kg蒸汽0、34741、9814029、18284518、965工艺耗水量计算(含冷却水)5、1糖化用水 糖化锅加水比例1:3、5,糊化锅加水比例1:4、5,混合原料每次加入量为11432、07kg,其中,糊化锅加料量为3429、6kg,糖化锅加料量为8002、45kg。则每次糖化锅中用水量:8002、4
32、53、5=28008、58kg每次糊化锅中用水量:3429、64、5=15433、2kg单次糖化用水量;28008、58+15433、2=43441、78kg糖化用水时间为0、5h,因此每小时最大用水量=43441、780、5=86883、56kg/h5、2 洗槽水用量每100kg混合原料洗槽水用量为450kg,则洗槽水用量为11432、07100450=51444、32kg5、3糖化室洗刷用水糖化室及设备洗刷用水单次定为25吨,清洗时间为2h,则洗刷最大用水量=25/2=12、5吨/h5、4 澄清槽洗刷用水单次洗涮用水定为9吨,时间0、5小时,则 洗涮最大用水量=9/0、5=18吨/h5、5
33、 CPI装置洗涤用水 定一次洗涤用水7吨,0、5小时,则最大用水量=7/0、5=14吨/h5、6过冷却器洗洗刷用水定一次洗刷用水为5t,地面洗刷用水3t,时间1、5h,则最大用水量=(5+3)/1、5=5、3t/h5、7硅藻土过滤机洗刷用水定一次用水为12t,地面洗刷用水3t,时间1h,则最大用水量=12+3=15t/h5、8清酒罐洗刷用水每天刷洗清酒罐4个,用水量15t,地面清洗用水3t,时间1h,则 最大用水量=15+3=18t/h5、9洗瓶机洗刷用水洗瓶机最大生产能力按20000瓶/h计,单瓶清洗用水1、5kg,则总用水量为200001、5=30000kg=30t/h5、10 杀菌机用水
34、 杀菌机单瓶用水量1kg,总耗水量200001=20000t/h=20t/h5、11包装车间地面用水地面洗刷用水15t,时间0、5h,最大用水量=15/0、5=30t/h5、12 鲜啤酒桶洗刷用水量 鲜啤酒桶容量30kg/桶,洗刷用水为其1、5倍,即为45kg。5、13其她用水以上未计算得其她用水如管道、其她地面等,每班计20t,用水时间2h,则每小时用水量=20/2=10t/h6 150000t/年啤酒厂发酵车间耗冷量计算 啤酒发酵工艺有上面发酵与下面发酵两大类,下面发酵又有传统得发酵槽与锥形罐发酵等得分类。此外,不同得发酵工艺,耗冷量也不同。本设计以目前我国应用最普遍得锥形罐发酵工艺进行1
35、50000t/年啤酒得耗冷量计算。6、1发酵工艺流程示意图: 94热麦汁冷麦汁(6)锥形罐发酵过冷却至1贮酒过滤清酒罐6、2、工艺技术指标及基础数据年产11淡色啤酒150000t;旺季160天,每天糖化8次;淡季120天,每天6次,每年共糖化2000次;主发酵时间6天;4锅麦汁装1个锥形发酵罐;11Bx麦汁比热容c14、0kJ/(kg、K);冷媒用15酒精溶液,比热容可视作c24、18 kJ/(kg、K);麦芽糖厌氧发酵热q613、6kJ/kg;麦芽发酵度60。根据发酵车间耗冷性质,可分成工艺耗冷量与非工艺耗冷量两类,即: Q = Qt + Qnt7 工艺耗冷量Qt7、1工艺技术指标及基础数据
36、年产11淡色啤酒150000t;旺季160天,每天糖化8次;淡季120天,每天6次,每年共糖化2000次;主发酵时间6天;4锅麦汁装1个锥形发酵罐;11Bx麦汁比热容c14、0kJ/(kg、K);冷媒用15酒精溶液,比热容可视作c24、18 kJ/(kg、K);麦芽糖厌氧发酵热q613、6kJ/kg;麦芽发酵度60。根据发酵车间耗冷性质,可分成工艺耗冷量与非工艺耗冷量两类,即: Q = Qt + Qnt7、2麦汁冷却耗冷量Q1 使用一段式串联逆流式麦汁冷却方法,冷却介质为2得冷却水,出口温度为85。糖化车间送来得热麦汁温度为94,冷却至发酵起始温度6。根据啤酒生产物料衡算表,可知每糖化一次得热
37、麦汁81979、36L,而相应得热麦汁密度约为1、024kg/m3,故麦汁量为: G麦汁1、02481979、3683946、86(kg)又知11麦汁比热容c14、0kJ/(kgK),工艺要求在1h内完成冷却过程,则所耗冷量为:Q1Gc(t1t2)/183946、864、0(946)/1 29549294、7kJ/h29、55106kJ/h式中t1与t2分别为麦汁冷却前后温度()与冷却操作过程时间(h)根据设计结果,每个锥形发酵罐装4锅麦汁,则麦汁冷却每罐耗冷量: Qf4Q1429549296、3118197179(kJ)相应得冷冻介质(2得冷水)耗能为: M163051、45(kg/h)式中t1与t2分别就是冷冻水得初温与终温() cm水得比热容,为4、18 kJ/(kgK)7、3发酵耗冷量Q2(1) 发酵期间发酵放热Q2 假定麦汁固形物均为麦芽糖,而麦芽糖得厌氧发酵放热量为613、6 kJ/kg。设发酵度为60,则1L麦汁放热量为: q0613、6116040、50(kJ) 根据物料衡算,每锅麦汁得冷麦汁量为80344、58L,则每锥形罐发酵放热量为: Q040、5080344、58412871201、7(kJ)由于工艺规定主发酵时间为6天,每天糖化8锅麦汁,并考虑到发酵放热不平衡, 取系数1、5,忽略主发酵期得麦汁温升,则发酵高峰期耗冷