年产8万吨8176p淡色啤酒工厂发酵车间初步设计(编辑修改稿)

年产8万吨8176p淡色啤酒工厂发酵车间初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

常用的冷却方式有两种：间接冷却法和直接冷却法，由于直接冷却的冷却介质是液氨，即液氨直接在锥形罐的冷却夹套中蒸发并吸热，在实际生产中需要注意一下几个方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定条件下可燃可爆，二是液氨工作压力较高，且渗透性很强，因而发酵罐的夹套焊接要求也较高，故本设计采用间接冷却方式。 间接冷却方式其冷溶剂是乙二醇与水的混合溶液，它在氨制冷的蒸发器箱中进行冷却，温度一般控制在6至9℃左右，它主要用于麦汁冷却和发酵罐的降温，一般情况下，发酵罐冷却系统有两种介质循环，即液氨吸热蒸发制冷循环系统和冷却发酵罐酒液的酒精水循环系统。 啤酒过滤经过发酵或后处理的成熟啤酒，其残余酵母和蛋白质凝固物等沉积于贮酒罐底部，少量仍悬浮于酒液中，这些物质在以后的贮存期间会从啤酒中析出，导致啤酒浑浊。 所以，必须经过过滤工序将其除去。 啤酒过滤式一种物理分离过程，是啤酒生产过程中非常重要的生产工序。 经过过滤后，啤酒外观清亮透明，富有光泽，使其更富有吸引力，同时，可赋予啤酒以良好的生物稳定性与非生物稳定性，使其至少在保质期内不出现外观的变化，从而保证了啤酒外观质量的完美。 啤酒过滤方式的选择与论证对于啤酒过滤来说，现在使用较普遍的过滤方法主要有硅藻土过滤法、滤棉过滤机和微孔膜过滤机。 硅澡过滤机易实现自动化，过滤效果好，速度快，杂菌清洗容易，维修方便，过滤能力可通过加减滤板框数调节，故选此法。 啤酒的包装啤酒的包装形式有瓶装、易拉罐装和桶装三种形式，本设计生产的主要是瓶装啤酒。 一瓶啤酒质量的好坏，对消费者来说，首先看到的是这瓶啤酒的包装。 产品包装既是产品的卖点，又是市场的亮点，新颖独特的包装设计往往最容易打动消费者的心。 因此，啤酒企业不仅要生产合乎标准和品质上乘的产品，而且要有端庄美观的商标和包装，如此才能使其产品更具吸引力和竞争力，使其品牌更加深入人心。 啤酒包装的基本功能有以下几点。 （1）保护功能。 包装应该保证产品的安全和清洁卫生，使其在储存、运输和销售过程中不致散失、损坏和变质，这是包装最基本的作用。 （2）美化增值功能。 美观大方的包装造型、生动形象的图案和新颖别致的装潢可以衬托产品形象，提高产品的附加价值。 （3）促销功能。 包装是“无声的推销员”，消费者通过包装可以了解产品，引起消费兴趣，激发购买动机，从而有利于扩大商品销售。 2 工艺计算根据设计任务书中的基础数据，首先进行100kg原料生产8176。 淡色纯生啤酒的物料计算，然后进行1000L 8176。 淡色纯生啤酒的物料衡算，最后进行80000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算计算。 100kg原料（75％麦芽，25％大米）生产8176。 淡色啤酒的物料衡算（1）热麦汁量 据设计任务书，可得到原料收率分别为（优级）麦芽收率：（100—6）/100 =≈％ 大米收率：（100—）/100=.0818625≈％混合原料收得率为 （％＋％）％=由上述可得100kg混合原料可制得的8176。 热麦汁量为：100=又知8176。 麦汁在20℃，而100176。 热麦汁比20℃，故热麦汁（100℃）体积为== L（2）（）= (L)（3）发酵液量为 （）=（L）（4）过滤酒量为 （）=（L）（5）成品啤酒量为 （）=（L） 1000L 8176。 P淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产8176。 ，故可得出下述结果：（1） 生产1000L 8176。 淡色啤酒需耗混合原料量1000/100 = （2） 麦芽好用量为：75％ = （3） 大米耗用量为： = （4） 酒花耗用量，对于浅色啤酒，％，故酒花耗用量为： 1000 ％ = （kg）（5）热麦汁量为 1000 = （L）（6）冷麦汁量为 1000 = （L）（7）湿糖化糟量，设排出的湿麦糟水分含量为80％，则湿麦糟量为：（）（10079）/ （100 80） = （kg）而湿大米糟量为（）（）/（10080） = （kg）故湿糖化糟量为：+ = （kg）（8）酒花糟量 ，设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40％，且酒花糟水分含量为80％，则酒花糟量为：（10040）/（10080） = （kg）（9）酵母量（以商品干酵母计）生产1000L啤酒可得20kg湿酵母泥，其中一半作生产接种用，一半作商品酵母用，即为10kg。 湿酵母泥含水分85％酵母含固形物量：10（10085）247。 1000 = （kg）则含水分7％的商品干酵母量：1000247。 （100 7）= （kg）（10）二氧化碳量因8176。 ，则 ： = （kg）所以，8176。 P冷麦汁中浸出物量：8％ = （kg）设麦汁的真正发酵度为80％，则可发酵的浸出物量：80％ = （kg）麦芽糖发酵的化学反应式为：C12H22O11+H2O 2C6H12O62C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+56kJ设麦芽汁中的浸出物均为麦芽糖构成，则CO2生成量：444247。 342 = （kg）式中 44 ——CO2分子量 342 ——麦芽糖（C12H22O11）分子量设8176。 ％，酒中含CO2量为： =（kg）则释放出的CO2量为： = （kg）而1m179。 CO2在20℃故释放出的CO2的体积为：247。 = （m179。 ）(11).空瓶耗量①100kg，损耗量：％ = 10瓶，故总需要量为1839+10=1849瓶②1000L，1000/ = 2000 ％ = 10瓶，故总需要量为2000+10=2010瓶(12).瓶盖耗量为 100kg，1839 1％ = 19个，耗量为1858个 1000L，2000 1％ = 20个，耗量为2020个(13).商标耗量为 100kg，1839％ = ≈ 2个，耗量为1841个 1000L，2000％ = 2 个，耗量为2002个 80000t/a 纯生啤酒厂物料衡算表表21 80000t/a 纯生啤酒厂物料衡算表物料名称单位100kg混合原料1000L8176。 淡色啤酒糖化一次定额量（45kL）80000t/a啤酒生产混合原料Kg1004896103麦芽Kg753672103大米Kg251224103酒花Kg99103热麦汁L103冷麦汁L103湿糖化糟Kg103湿酒花糟Kg297103发酵液L103过滤酒L103成品啤酒L10004500082800103空瓶个1849201090450108瓶盖个1858202090900108商标个1841200290090108备注：生产旺季每天糖化8 次 ，淡季4次/天，每年总糖化次数为1840次，8176。 ，实际年产啤酒 83462 t。 本厂采用的二次煮出糖化法是啤酒生产常用的糖化工艺，就工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。 工艺流程示意图如下，其中的投料量为糖化一次的用料量大米粉1224kgt0（℃），20min料水比1: 热水50℃自来水，18℃℃，60min料水比1: 糖化锅糊化锅70℃13min12min90℃，20min7min100℃，40min63℃，60min10min5min70℃，25min20min冷却t（℃）100℃，10min78℃糖化结束过滤麦糟麦汁煮沸锅90min煮沸强度10％回旋沉淀槽薄板冷却器酒花槽热凝固物冷凝固物冷麦汁发酵车间图21 糖化工艺流程细节图根据工艺，m1 =（1224+） = （kg）式中1224 —— 糖化一次大米粉量 —— 糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的20％）糖化锅加水量为m2 = = （kg）式中 为糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量即3672 = （kg）故糖化总用水量为：mw = m1 +m2 = （kg）自来水平均温度取t1 = 18℃ ，而糖化配料用水温度t2 = 50℃故耗热量为 Q1 = （m1 + m2）Cw（t2 t1）= 106 （KJ）由糖化工艺流程可知=加热至100℃耗热= m米醪C米醪（100t0）（1） 计算米醪的比热容C谷物 = [(100w)C0+]进行计算，式中w为含水百分率C0为谷物比热容，取C0 = (KgK)C麦芽 = [(1006)+6] = KJ/(KgK)C大米 = [()+] = KJ/(KgK)C米醪 = (m大米C大米 + m1Cw) / ( m大米 + m麦芽 + m1) = (1224 + + ) / (1224 + + ) = (KgK)（2）米醪的初温t0 = [(m大米C大米 + m麦芽C麦芽) 18 + m1Cw50] / m米醪C米醪 = [(1224 + ) 18 + 50] / =℃式中m米醪 = 1224 + + = （Kg）（2） 把上述结果代回式= m米醪C米醪（100 t0）中得= （100 ） = 106（KJ）设煮沸时间为40min，蒸发量为每小时5％，则蒸发水分量为：m v1 = m米醪 5％40/60 = 5％40/60 =（Kg）故= m v1I = = 105（KJ）式中 I——煮沸温度（约为100℃）以下水的汽化潜热（KJ/Kg）米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前2次耗热量的15％，即 = 15％（+）（+）结果得 =（+）= 106（KJ）℃的耗热量Q3按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63℃，故混合前米醪先以100℃冷却到中间温度t0.已知麦芽粉初温为18℃，用50℃的热水配料，则麦醪温度为t麦醪 = [(m麦芽C麦芽18) +( m2Cw50)] / m麦醪C麦醪 = ℃其中，糖化锅中m麦醪 = m麦+m2 = + = Kg根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪混合前后的焓不变，则米醪的中间温度为t = (m混合C混合t混合 m麦醪C麦醪t麦醪) / m米醪C米醪其中麦醪的比热容C麦醪 =（m麦芽C麦芽 + m2Cw）/ m麦醪 =(+) /= [KJ/(KgK)]混合醪的比热容为C混合 =(m麦醪C麦醪 + m米醪C米醪) / m混合 = ( + ) / ( + ) = [KJ/(KgK)]故t = (63–)/() = ℃℃，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅输送过程的热损失，可不必加中间冷却器。 =m混合C混合(7063) = 105 KJ有糖化工艺流程可知：1. 混合醪升温至沸腾所耗热量：（1）经第一次煮沸后米醪量为： = = （kg）故进入第二次煮沸的混合醪量为： = += （kg）（2）据工艺，糖化结束醪温为78℃，抽取混合醪温为70℃，则送到第二次煮沸的混合醪量占：m混合（7870）/(10070)/m混合 100％ = ％故 =％m混合C混合（100 70）=105（kJ）煮沸时间为10min，蒸发强度为5％，则蒸发水分量为：=％m混合5％10/60 =（kg）故 =h = ==105（kJ）式中 h —— 煮沸温度下饱和蒸汽的焓（kJ/kg）根据经验有： = 15％（+）=（） = 105（kJ）设洗槽水平均温度为80℃，每100kg原料用水450kg，则用水量为： m洗=4896450/100 = 22032（kg）故 = m洗Cw（8018）=106（kJ） 由糖化物料衡算表可知，并设过滤完毕麦汁温度为70℃。 则进入煮沸锅的麦汁量为：m麦汁=4896（kg）=49582（kg）又C麦汁= 3672 + 1224 + 4896 =[kJ/(kg)]故=m麦汁C麦汁（10070）=106（kJ）煮沸强度10％，mv3=4958210％=（kg）故=mv3h==107（kJ）式中h —— 煮沸温度下饱和蒸汽的焓（kJ/kg）=15％（）=（）=107（kJ）Q总 ==107（kJ），h = （kJ/kg）在糖化过程个步骤中，麦汁煮沸耗热量Q6为最大，且知煮沸时间为90min，热效率95％，故：(kJ/h)相应的最大蒸汽耗量为：据设计，每年糖化次数为1840次，共生产啤酒82800 t。 年耗蒸汽总量为：mT = 1840 = （kg）每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）： 每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为 md = 8 = (kg/d)至于糖化过程的冷却，如热麦汁被冷却成冷麦汁后才送发酵车间，必须尽量回收其中的热量。 表22 80000 t/。