年产5万吨啤酒厂糖化、发酵工段课程设计报告(编辑修改稿)

年产5万吨啤酒厂糖化、发酵工段课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

年产 5 万吨啤酒所需的原料量为 5 710 100247。 = 610 kg （ 1） 每次糖化的原料量为： 混合原料： 610 /1880=4310kg 麦芽： 4310=3017kg 大米： 4310－ 3017=1293kg （ 2） 热麦汁量： 247。 100 =（ L） (3) 冷麦汁量： (1－ ) =（ L） (4) 湿麦糟量： )( )()( kg  （ 5 湿米糟量： )( )()( kg  (6) 湿糖化糟量： )( 65 kg （ 7）酒花用量： %=（ kg） (8) 湿酒花糟量： （ 1－ 40%） /（ 1－ 80%） =（ kg） (9) 发酵液量： （ 1－ ） =（ L） (10) 过滤酒量： （ 1－ ） =（ L） (11)成品酒量： （ 1－ ） =（ L） 14 表 4— 2 啤酒酿造车间物料衡算 物料名称 单位 对 100kg 混合物料 100L11 度淡色啤酒 糖化一次定额量 5 万吨 /年啤酒生产量 混合原料 kg 100 610 麦芽 kg 70 610 大米 kg 30 610 酒花 kg 510 热麦汁 L 710 冷麦汁 L 710 湿糖化糟 kg 610 湿酒花糟 kg 510 发酵液量 L 710 过滤酒量 L 710 成品酒量 L 100 710 备注： 11176。 淡色啤酒的密度为 1012kg/m179。 ，实际年产啤酒 50003t 糖化车间的耗热量计算 糖化和糊化用水耗热量 1Q 糊化锅加水量为 : 1G =(+)5= 式中， 为糊化一次大米粉量，记为 大米G =。 为糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的 20%），料水比 1:5 而糖化锅加水量为： 2G == 式中， 为糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量，即 — = 而 为糖化一次麦芽定额量，记为糖麦G = 料水比 1: 故糖 化总用水量为： wG = 1G + 2G =+= 自来水的平均温度取 1T =18℃ ，而糖化配料用水温度 2T =50℃ ，故耗热量为： 15 1Q = wC wG （ 2T 1T ） =（ 5018） = 糊化锅中米醪煮沸耗热量 2Q 由糖化工艺流程简图（图 41）可知： 2Q = 21Q + 22Q + 23Q 21Q 为米醪由初温即室温 0T 加热到煮沸 100℃ 的耗热， 22Q 为煮沸过程中蒸汽带走的热量， 23Q 为升温过程中的热损失。 （ 1）糊化锅内米醪由初温 0T 加热至煮沸的耗热量 21Q 21Q = 米醪C 米醪G （ 100 0T ） ..............（ a） 计算米醪的比热容 米醪C 根据经验公式 谷物C =[（ 100W） 0C +]进行计算。 式中 W 为含水百分率， 0C 为绝对谷物比热容， 取 0C =（ kg K） 16 麦芽C =[（ 1005） +5]=（ kg K） 大米C =[（ 10012） +12]=（ kg K） =11GGG CGCGCG w 麦芽大米麦芽麦芽大米大米 = 7 5 5 2 9 2 7 5 5 2 9 2   =（ kg K） 米醪的初温 0T 设原料的初温为 18℃ ，而热水为 50℃ ，则 0T =米醪米醪麦芽麦芽大米大米 ）CG CGCGCG w 5018( 1  = 3 0 6 7 5 518) 5 2 9 2   =℃ M=++= 把上述结果代入 （ a） 中，得 21Q =（ ） =1855260kJ （ 2） 煮沸过程蒸汽带出的热量 22Q 设煮沸时间为 40 分钟，蒸发量为每小时 5%，则蒸发水量为： v1 米醪G 5%40247。 60=5%40247。 60= IVQ 122 ==700206KJ （ 3） 热损失 23Q 米醪升温和第一次煮沸 过程中的热损失约为前两次的耗热量的 15%，即： )%(15 212223 Q  （ 4） 由上述结果得： )%(15 21222 Q  =(1855260+700206)= 第二次煮沸前混合醪升温至 70℃的耗热量 3Q （ 1）糖化锅中混合醪中的麦醪 已知麦芽初温为 18℃，用 50℃的热水配料，则麦醪温度为： ）（麦芽麦醪 kgGGG 1 2 4 0 8 . 5  17 )/( 2 KkgkJGG CGCGC W  麦芽麦芽麦芽麦醪 （℃）麦醪麦醪麦芽麦芽麦醪 8 2   CG CGCGt W （ 2）米醪的中间温度 根据热量衡算，按照糖化工艺，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℃，记为 63混合t ，故混合前米醪先从 100℃冷却到中间温度 t。 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： 经第一次煮沸后米醪量为： )8 9 9 6 . 1 5 ( k 3 0 6139。  VGG 米醪米醪 糖化锅的麦芽醪量为： ）（麦醪米醪混合 kgGGG 2 1 4 0 4 . 6 2 4 0 88 9 9 6 . 1 539。  )/( 2 4 0 9 9 6 2 4 0 9 9 639。 39。 KkgkJGG CGCGC  麦醪米醪麦醪麦醪米醪米醪混合 （℃）米醪米醪麦醪麦醪麦醪混合混合混合 6 0439。   CG tCGtCGt温度比煮沸温度降了 ℃，自然冷却不能达到，故需添加一个薄板换热器。 （ 3） 由上述结果得： 2 8 8 1 4 0 463703  ）（混合混合 CGQ 第二次煮沸混合醪的耗热量 4Q 由糖化工艺流程可知： )(4342414 b  41Q 为混合醪升温至沸腾所耗热量， 42Q 为第二次煮沸过程蒸汽带走的热量，43Q 为热损失 （ 1） 混合醪升温至沸腾所耗热量 Q41 ① 根据 工艺，糖化结束醪温为 78℃，抽取混合醪的温度为 70℃，则送到第二次 18 煮沸的混合醪量为：   %10070100 %10070100 )7078(      混合混合 GG =% ② 故 ）（）（混合混合 kJQ 2 6 5 1 4 0 4% 0 0C%  （ 2） 二次煮出过程蒸汽带走的热量 42Q 煮沸时间为 10min，蒸发强度 5%，则蒸发水分量为： ）（混合 kgV 4 7 . 660105% 4 0 422 6 . 7 %6010%5%  ( k J ) 7 4 4 2 5 7242  IVQ 式中， I 为煮沸温度下饱和蒸汽的焓（ kJ/kg） ③ 热损失 43Q 根据经验有： 43Q =15%（ Q41+Q42） ④ 把上述结果代入公式 )(b 得 ( k J ) 1 1 1 38) 0 7 4 4 3 2 6 5 5()( 42414  Q 洗槽水耗热量 5Q 设洗槽水平均温度为 80℃ ，每 100kg 原料用水 450kg，则用水量为 ）（洗 3 8 811 0 04 5 3 0 8 G ）（）（洗 kJCGQ W 2 4 6 7 15624 . 1 3 8 8118805  麦汁煮沸过程耗热量 6Q )(6362616 c  61Q 为麦汁升温至沸点耗热量， 62Q 为煮沸过程蒸发耗热量， 63Q 为热损失。 （ 1）麦汁升温至沸点耗热量 61Q 由表 2 啤酒厂酿造车间物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得到 热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为 70℃，则进入煮沸锅的麦汁量为： ）（麦汁 kgG  19  )/( 7 0 4 2 9 0 1 5 1 7 4 0 2 9 0 1 5)()(2121KkgkJVVGGGCVVGCGCGCWWW）（大米糖麦大米大米麦芽糖麦麦汁 ）（）（麦汁麦汁 kJCGQ 5 5 4 3 9 4 0 77010016  （ 2） 煮沸过程蒸发耗热量 62Q 煮沸强度 10%，时间 ，则蒸发水分为： ）（麦汁 kgGV . 5%%103  故 ( k J ) 5 6 9 6 2 5 4 1 1362  IVQ （ 3）热损失为 )(%15 626163 Q  （ 4） 把上述结果代入 )(c 得出麦汁煮沸总耗热 ( k J )5 1 9 4 2 5 21) 5 6 9 6 2 5 5 4 3 2()( 62616  Q 糖化一次总耗热量 总Q ( k J ) 8 8 9 9 8 125 1 9 4 2 5 2 4 6 7 3 8 7 8 3 2 8 2 7 661 i i 总 糖化一次耗用蒸汽量 D 使用 表压 的饱和蒸汽， kgkJI / 25 ,则： ( k g ) 0 8 6 1 . 4 7 )( 2 7 2 5 . 32 6 8 8 9 9 8 1 . 6)(  iI QD 总 式中， i 为相应冷凝水的焓（ ）；  为蒸汽的热效率，取  =95%。 糖化过程每小时最大蒸汽耗热量 maxQ 在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量 6Q 为最大，且已知煮沸时间为 90min热效率为 95%，故： ( k J / h )0 6 6 2 6 3 5 1 9 4 2 5 6m a x  20 相应的最大蒸汽耗量为： ( k g / h ) 2 6 7 2 51 0 6 6 2 6 3 3m a xm a x  iIQD 蒸汽单耗 据设计，每年糖化次数为 1880 次，共生产啤酒 ： ）（总 kgD 4 5 9 2 4 6 821 8 8 3 0 8 1  每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）： k g / 0 0 0 34 5 9 2 4 6 82 SD 每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为： ( k g / d ) 4 6 4 0 8 11 dD。