年产9万吨12度普通啤酒厂糖化车间煮沸锅锅体设计(编辑修改稿)

年产9万吨12度普通啤酒厂糖化车间煮沸锅锅体设计(编辑修改稿)内容摘要：

00 106 大麦 Kg 60 106 大米 Kg 40 106 酒花 Kg 1． 78105 热麦汁 L 106 冷麦汁 L 106 发酵液 L 106 过滤酒 L 106 成品啤酒 L 106 共生产啤酒： 106*=90000吨 (备注： 12度 普通 啤酒的密度为 ) 《 酿造酒 工艺学》课程设计 11 第二节 水热衡算 热量衡算 本设计采用二次煮出糖化法糖化工艺流程为 : 糖化用水耗热量 Q1 根据工艺，糊化锅加水量为 :G1＝（ +） 5＝ 式中： ， (大米的 20％ ) 而糖化锅中的加水量为： G2＝ 4＝ 式中： 为糖化一次糖化锅投入的麦芽量，即： － ＝ 综上所述，糖化总用水量为： Gw＝ G1＋ G2＝ ＋ = 《 酿造酒 工艺学》课程设计 12 自来水平均温度取 t′＝ 18℃，而糖化配料用水温度 t″＝ 50℃，比热容 Cw＝ 故耗热量 Q1＝ GwCw(t″－ t′ )＝ (50－ 18)＝ 3658018kJ 第一次米醪煮沸耗热量 Q2 t0加热至 100℃，耗热量 :Q2′＝ G 米醪 .C 米醪 (100－ t0) (1)计算米醪的比热容： C 米醪 由经验公式 C 谷物 ＝ [（ 100－ W） C0＋ ] 进行计算，式中 w 为含水百分率， C0为绝对谷物比热容， 取 C0＝ kJ/ C 麦芽 ＝ [(100－ 6) ＋ 6]＝ kJ/ C 大米 ＝ [(100－ 13) ＋ 13]＝ kJ/ C 米醪 ＝ (G 大米 C 大米 ＋ G 麦芽 C 麦芽 ＋ G1Cw)/(G 大米 ＋ G 麦芽 ＋ G1) ＝ ( ＋ ＋ ) 247。 （ +＋ ）＝ (2)米醪的初温 t0 设原料初温为 18℃，而热水为 50℃，则 G 米醪 ＝ G 大米 ＋ G 麦芽 ＋ G1 ＝ ＋ ＋ ＝ t0＝ [(G 大米 C 大米 ＋ G 麦芽 C 麦芽 ) 18＋ G1Cw 50]/G 米醪 C 米醪 ＝ [( ＋ ) 18＋ 50]247。 247。 ＝ ℃ (3)代入式 Q2′＝ G米醪 C米醪 （ 100－ t0）＝ （ 100－ ）＝ Q2″ 煮沸时间 40min，蒸发量为每小时 5％，则蒸发水份量 V1＝ G 米醪 5％ 40247。 60＝ 5％ 40247。 60＝ 故， Q2″＝ V1I＝ ＝ 式中， I 为煮沸温度约 100℃下水的汽化潜热（ kJ/kg） Q2″′ 米醪升温和第一次煮沸过程的热损失为前两次耗热量的 15％，即： Q2″′＝ 15％（ Q2′＋ Q2″） Q2＝ （ Q2′＋ Q2″）＝ （ ＋ ） ＝ 第二次煮沸前混合醪升温到 70℃的耗热量 Q3 按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的醪与糖化锅中的麦醪混 合后 温度应为 63℃，所以混合前米醪应先从 100℃冷却到中间温度 t0 t麦醪 已知，麦芽粉初温为 18℃，用 50℃热水配料，则麦醪温度 t 麦醪 ＝（ G 麦芽 C 麦芽 18＋ G2Cw 50） /G 麦醪 C 麦醪 其中， G 麦醪 ＝ ＋ ＝ C 麦醪 ＝（ G 麦芽 C 麦芽 ＋ G2Cw） /（ G 麦芽 ＋ G2） ＝（ ＋ ） 247。 ＝ t 麦醪 ＝（ 18＋ 50） 247。 247。 ＝ ℃ 《 酿造酒 工艺学》课程设计 13 G 米醪 ′ ＝ G 米醪 － V1＝ － ＝ 进入第二次煮沸的混合醪量 G 混合 ＝ G 米醪 ′＋ G 麦醪 ＝ ＋ ＝ C 混合 ＝（ G 麦醪 C 麦醪 ＋ G 米醪 ′ C 米醪 ） /G 混合 ＝（ ＋ ） 247。 ＝ kJ/ 根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪合并前后 的焓不变，则米醪中间温度为： t＝（ G 混合 C 混合 t 混合 G 麦醪 C 麦醪 t 麦醪 ）／ G 米醪 ′ C 米醪 ＝（ ） 247。 ( )＝ ℃ 因为此温度只比煮沸温度低 20 度多，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅的输送过程的热损失，可不必加中间冷却器。 综上可得 :Q3＝ G 混合 C 混合 （ 70－ 63）＝ 7＝ 第二次煮沸混合醪的耗热量 Q4 据工艺糖化结束醪温度 78℃，抽取混合醪的温度 70℃， 沸的混合醪量 G′ (G 混合 － G′ )（ 78－ 70） C 混合 ＝ G′ C 混合 （ 100－ 78） ∴ G′ /G 混合 ＝ % : Q4′＝ %G 混合 C 混合 （ 100－ 70）＝ % 30 ＝ Q4″ 煮沸时间为 10min，蒸发强度为 5%，则蒸发水分量为： V2＝ %G 混合 5% 10247。 60＝ 则： Q 4″＝ IV2＝ ＝ 式中， I 为煮沸温度下饱和蒸汽的焓（ kJ/kg） Q4″′ 据经验： Q4″′＝ 15%(Q4′ +Q4″ ) ： Q4＝ (Q4′ +Q4″ )＝ (＋ )＝ 洗糟水耗热量 Q5 设洗糟水平均温度为 80℃，每 100kg 原料用水 500kg，则用水量： G 洗 ＝ 500247。 100 ＝ Q5＝ G 洗 Cw（ 80－ 18） ＝ 62 ＝ 麦汁煮沸过程耗热量 Q6 Q6′ 由前物料衡算知： 100kg混合原料可得 ，设过滤完毕麦汁温度 70℃。 则进入煮沸锅的麦汁量为： G 麦汁 ＝ 247。 100＝ 36232kg 此时麦汁比热容为 : C 麦汁 ＝（ + + ） 247。 36232 ＝ 《 酿造酒 工艺学》课程设计 14 Q6′＝ G 麦汁 C 麦汁 （ 10070） ＝ 36232 30 ＝ 2．煮沸过程蒸发耗热量 Q6 ″ 煮沸强度 10%，时间 90min，则蒸发水分为： V3＝ 36232 10% 90247。 60＝ 由上可得 Q6 ″＝ IV3＝ ＝ Q6″′ : Q6″′＝ 15%(Q6′ +Q6″ ) Q6″′＝ 15%(Q6′ +Q6″ ) ＝ (+) ＝ kJ 糖化一次总耗热量 Q 总 Q 总 ＝ 3658018+++++ ＝ 糖化一次耗用蒸汽量 D 使用表压为 的饱和蒸汽 I＝ ＝ Q 总 /(Ｉ ｉ )η＝ i为相应冷凝水的焓 （《化工工艺设计手册》上 2297） η为蒸汽的热效率，取η＝ 95% 糖化过程每小时最大蒸汽量 Qmax 在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量 Q6最大，且知煮沸时间为 90min，热效率 95%， 故 Qmax＝ Q6/(90/60) 95%＝ 相应的最大蒸汽耗热量为 :Dmax＝ Qmax／ (Ｉ ｉ )= 蒸汽单耗 据设计，每年糖化次数为 2460 次，共生产啤酒 90000 吨 每年耗蒸汽总量为 :DT＝ 2460/70%＝ 每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化） :Ds＝ 247。 **1000＝ 啤酒每天耗蒸汽量（按生产旺季计算） :Dd＝ 8＝ 综上可得， 10 万吨 /a啤酒厂糖化车间总热量衡算表： 全厂糖化车间热量衡算 名称 规格 MPa 每吨产品消耗定额kg 每小时最大用量kg/h 每天耗量kg/d 年耗 kg/a 蒸汽 《 酿造酒 工艺学》课程设计 15 耗水量的计算 糖化用水 100kg 混合原料糖化大约需用水量 1:4，糊化 1:5。 糊化锅用水量为 : G1＝（ +） 5＝ 糖化锅用水量为： G2＝ 4＝ 糖化用水时间设为 小时。 洗糟用水量 100kg 混合原料约用洗糟水 500kg，则需水量为： 500247。 100＝ 用水时间为 小时。 则 每小时洗糟最大用水量为 : 247。 ＝ 糖化室洗刷用水量 一般糖化室及设备每糖化一次洗刷用水约 10吨 用水时间约 2h 故：洗刷最大用水量为 10247。 2＝ 5t/h 沉淀槽冷却用水量 G＝ Q/C(t2－ t1) (冷却时间为 ) 热麦汁放出热量 Q＝ GpCp(t1′－ t2′ ) 热麦汁比重 C＝ 热麦汁量 Gp＝ ＝ kg/h 热麦汁比热 Cp＝ ℃ 热麦汁温度 t1′＝ 100℃ t2′＝ 55℃ 冷麦汁温度 t1＝ 18℃ t2＝ 45℃ 冷却水比热 C＝ 1 Q＝ (100－ 55)＝ G＝ 247。 1 (45－ 18)＝ 沉淀糟洗刷用水 每次洗刷用水 2吨 .冲洗时间设为 ， 则每天最大用水用水量为 2247。 =8 t/h 麦汁冷却器冷却用水 麦汁冷却时间为 1 小时 麦汁温度： 94℃ 6℃ 冷冻水温度： 2℃ 85℃ 耗用冷冻水量为 :M1＝ ㎏ /h 麦汁冷却器冲刷用水 冲刷一次 ,用水 2t 用水时间为 , 则每次最大用水量为 :2247。 ＝ 8吨 /h 《 酿造酒 工艺学》课程设计 16 酵母洗涤用水 (无菌水 ) 在计工艺耗冷量时得无菌水 ,冷却操作 1h内完成 则 无菌水耗用量为 发酵室洗刷用水 每天洗刷二个发酵室 ,每个用水 1t 洗刷地面共用 1吨 .每天用水 2 1＋ 1＝ 3 吨设时间 最大用水量 : 3247。 ＝ 4t/h 贮酒室洗刷用水 每天冲刷贮酒桶一个，用水为 1吨，管路及地面冲刷用水为 ，冲刷时间为 小时。 最大用水量为 :(1＋ ) 247。 ＝ 3t/h 清酒罐洗刷用水 每天用 4 桶 ,冲洗一次 .共用水 4t, 时间 40 分钟，则最大用水量 4 60/40＝ 6t/h 过滤机用水 过滤机两台 ,每台冲刷一次 ,用水 (包括顶酒用水 )使用时间 , 则最大用水量 : 2 247。 ＝ 4 t/h 洗瓶机用水 按设备规范表，洗瓶机最大生产能力为 1500 瓶 /时，冲洗每个瓶需水。 则用。