啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算.docx

1、啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算#300t/al2淡色啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算）二次煮出糖化法是啤酒生产常用的糖化工艺，下面就以此工艺为基准进行 糖化车间的热量衡算。由于没有物料数量等基础数据，因此，从物料计算开 始。已知物料定额的基础数据如表，绝对谷物的比热容为l.55Kj/kg*K,12a汁在20C时的相对密度为1“084, 100C时热麦汁的体积是20C时的富04倍；煮沸温度下（常压100C）水的气化潜热为匸2257”2 Kj/kg,加热过程热损失取15%,O.H3MPa的饱和水蒸气1 =2725”2Kj/kg,相应冷凝水的焙为561“47 Kj/kg,蒸汽热效率为0.95,项目定额

2、指标名称原料利用率麦芽水分大米水分无水麦芽浸出率无水大米浸出率百分比98. ”56137592项目原料配比啤酒损失率（对上一工序）名称麦芽大米冷却损失发酵损失过滤损失装瓶损失总损失百分比75257.51.61.52012.61物料衡算啤酒厂糖化车间的物料衡算主要项目为原料（麦芽、大米）和酒花用量, 热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化糟和酒花糟）等。1 糖化车间工艺流程示意图2 工艺技术指标及基础数据我国啤酒生产现况决定了相应的指标，有关生产原料的配比、工艺指标及 生产过程的损失等数据如上表所示。根据基础数据，首先进行100kg原料生产12。淡色啤酒的物料计算，然后进 行100L120淡色啤酒的物料

3、衡算，最后进行300t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计 算。3.100kg原料(75%麦芽，25%大米)生产12。淡色啤酒的物料计算(1)热麦汁量麦芽收率为：0.75 (100-6) -5-100=70. “5%大米受率为：0.92 (100-13) 4-100=80.04%混合原料受得率为：(075x70.“5% +O.H25x80.04%)98. “5% =71“79%由此可得100kg混合原料可制得的12。热麦汁量为：(71”79“2) xlOO =598.3kg12。麦汁在20C时的相对密度为l.n084,而100C热麦汁的体积是20C时的1”04倍，故热麦汁(100C)的体积为：(59

4、8.H3-rl.n084) x1.H04=574 (L)(2)冷麦汁量为574x (1-0”075) =531 (L)(3)发酵液量为：531x (1-0.016)=522.5 (L)(4)过滤酒量为：522.5x (1-O.nO15)=514.H7 (L)(5)成品啤酒量为:514.7x (1-0.n02)=504”4 (L)4 生产100L120淡色啤酒的物料衡算从上可知，100kg混合原料可生产12。成品淡色啤酒5O4.4L,故可得：(1)生产100L120淡色啤酒需耗混合原料量为：(100/504”4) xl00=19.83kg(2)麦芽耗用量为：19”83x75% =14.78kg(

5、3)大米耗用量为：19.83x25% =4”96kg(4)酒花耗用量为：(对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0”2%)(574/504”4) xlOOx0”2% =O.228kg(5)热麦汁量为：(574/504”4) xl00=113.n8L(6)冷麦汁量为：(531/504”4) xl00=105.3L(7)湿糖化糟量(设排出的湿麦糟水分含量80%) 湿麦糟量为(1-0”06) (100-75) / (100-80) ) x14.87=17.47kg而湿大米糟量：(1-0.13) (100-92) / (100-80) ) x4“96 =l.n73kg湿糖化糟量为：17”47+1：73 =

6、19.2kg(8)酒花糟量为：(麦汁煮沸过程干酒花浸出率40%,酒花糟水分含量80%) ( (100-40) / (100-80) ) x0“228 =0“684kg5.300t/al2淡色啤酒糖化车间的物料平衡计算如下表：一次糖化定额为混合原料4013kg, 一年糖化1500次(旺季每天6次，淡季 4次)，得：啤酒糖化车间的物料平衡计算表物料名称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单位kgkgkgkgLLkgkgLL 对 100kg混合原料10075251.20574 53196.843.45522.5514.7100L12 淡色啤酒19”8314”874.9

7、60.228113”8105 “319”20.684103”6102.1糖化一次定额量40133009/71003.946.223033213388713820968t/a啤酒生产6.02E64.514E61.509E66.915E434.55E631.97E65.83E62.076E531.45E630.99E6L504.0”36E63备注：12。淡色啤酒的密度为1012kg/m,实际年产啤酒30724to II热量衡算 按一次糖化投料量4013kg计算。(1)糖化用水耗热量Q1按工艺，糊化锅加水量为G1=(1003.9+200”8) x4”5 =5421.15kg糖化锅加水量为G2 =28

8、O8.9x3”5 =9831.15kg总加水量为G=G1+G2=152.3kg自来水从18C加热到50C耗热量为Ql =152.3x4.18 (50-18)=2”04E6kJ(2)第一次米醪煮沸耗热量Q2Q2二Q2GQ2+Q2，1糊化锅内米醪由初温t0 (18C)加热至100C耗热Q2 = G米醪c米醪(100-t0)(1)求比热容c米醪据经验公式c谷物=0.n01 (100-W) c0+4.n18W, c0为绝对谷物比热容=l”55cc=l.H71kJ/(kg*K)大米=l.89kJ/(kg*K)麦芽c米醪=(G大米c大米+G麦芽c麦芽+G14.18) / (G大米+G1)=3.76kJ/(

9、kg*K)米醪的初温tot0= (G大米c大米+G麦芽c麦芽)x18+ Glx4.n18x50/( G米醪c米醪)=47.H1C Q2，= G米醪c米醪(100-t0)=6625.85x3”76 (100-47.1)=l.n318E6kJ2煮沸过程蒸汽带出的热量Q2设煮沸时间为40min，蒸发量为每小时5%,则有：Q2 = V1I=G米醪 x5%x40v60x2257.2=4.99E5kJ3热损失Q2Q2 = 15% (Q2QQ2)4.Q2 =1.15 (Q2QQ2)=2.09E6kJ(3)第二次煮沸前混合醪升温至70C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

10、应为63C,故混合前米醪先从 100C冷却到中间温度t1糖化锅中麦醪的初温t麦醪t麦醪=（G麦芽c麦芽x8+ G2x4.n18x50） /G麦醪c=46.67C麦芽麦醪2求混合前米醪的中间温度t米醪。忽略热量损失，米醪和麦醪合并前后的G麦芽c有G混合c混合t混合=G米醪c米醪t米醪+G麦醪c麦醪t麦醪不变，则t米醪=(19265x3”67x63 12639.15x3”63x46.”67) 4- (6405x3.*76) =96C只比煮沸温度低4C,考虑输送过程热损失，可不加中间冷 却器。3.Q3 = G混合c混合(70 63)=4.95E5kJ(4)第二次煮沸混合醪的耗热量Q4由糖化工艺流程可

11、知：Q4=Q4+Q4+Q4，1混合醪升温至沸腾所耗热量Q4，(1)经第一次煮沸后米醪量为：G米醪,=G米醪一V二6625”85 220”86 二6405kg糖化锅的麦芽醪量为：G麦醪=G麦+G2 =2808. “9+9831.15=12640kg故进入第二次煮沸的混合醪量为：G混合=G米醪QG麦醪=6405+12640 = 19045kg(2)据工艺，糖化结束醪温为78C,抽取混合醪的温度为70C,则送到 第二次煮沸的混合醪量x为：(1-x) c(78-70)=xc(100-78)26“7%麦醪的比热容c 麦醪c麦醪=(G 麦芽c麦芽+G2x4.n18) /G麦醪=3”63kJ/(kg*K)混

12、合醪比热容cc混合(100-70)=5”599E5kJ =3”67kJ/(kg*K)混合(4) Q4=26“7%G混合c2二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q4设煮沸时间为lOmin,蒸发强度5%Q4 = IV2 =2257.25xG混合 x5%xl0-r60 =9”57E5kJ3热损失Q4取 15% (Q4+Q4)4.Q4=Q4+Q4+Q/ =l.15 (Q4+Q4)=7”54E5kJ(5)洗糟水耗热量Q5洗糟水平均温度为80C,每100kg原料用水450 kg,则有：Q5=4013x450xvl00x (80-18)=4”68E6kJ(6)麦汁煮沸过程耗热量Q6Q6 = Q6+Q61 麦汁升温到沸

13、点耗热量Q&设过滤完毕麦汁温度为70C,进入煮沸锅的麦汁量为:G 麦汁=4013x598.3-rl00=24010kgC 麦汁=3”85kJ/(kg*K)Q6 = G麦汁xC麦汁(100-70)=2”77E6kJ2煮沸过程蒸发耗热量Q6设煮沸强度10%,时间l.n5h,则有：Q6 =2257.2x (24010xl0%x1.5)=8.n13E6kJ3 热损失为15%4.Q6+Q6+Q6 =l.H15 （Q6，+Q6）=1.254E7kJ（七） 糖化一次总耗热量Q总Q总=2.n10E7kJ（八） 糖化一次耗用蒸汽量D使用表压O.n3MPa的饱和蒸汽，1 =2725.3kJ/kg, i 为561”7, r为 95%D = Q总+ （l-i） q = 10237kg（九）糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax麦汁煮沸耗热量Q6v (l.n5x95%)=8”80E6kJ/h相应地耗用蒸汽量为：Dmax=Qmax-r (l-i) =4066kg/h(十)蒸汽单耗每年糖化1500次，产啤酒307241年耗蒸汽总量为DsDs=10237xl500 = kg吨成品耗蒸汽为4-30724=500kg/t 啤酒最后列出总热量衡算表。