产万吨啤酒厂糖化车间设计方案 2.docx

精品名师归纳总结沈阳化工高校课程设计题目：年产 12 万吨啤酒厂糖化车间的设计姓名：刘显锋学号： 09070106院 < 系）：生物与制药工程学院专业：生物工程指导老师：陈如飞目录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、前言： 32、啤酒生产工艺流程32.1 、工艺流程 42.2 、麦芽制造 42.3 、麦汁制备 52.4 、啤酒发酵 52.5 、啤酒包装与成品啤酒63、啤酒糖化工艺综述 73.1 、糊化、糖化 73.2 、过滤 73.3 、煮沸 73.4 、冷却 84、120000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算 84.1 、糖化车间工艺流程示意图 84.2 、工艺技术指标及基础数据 94.3 、120kg 原料<60%麦芽， 40%大 M）生产 12°P 淡色啤酒的物料衡算 94.4 、生产 120L12°P 淡色啤酒的物料衡算 104.5 、120000t/a 12 P°淡色啤酒糖化车间物料衡算 115、120000t/a啤酒厂糖化车间热量衡算 125.1 、糖化一次总耗热量 Q 总 135.2 、糖化一次耗用蒸汽量 D145.3 、蒸汽单耗 156、设计总结 16参考文献 17可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、前言：我国最新的国家标准规定：啤酒是以大麦芽<包括特种麦芽）为主要原料，加 酒花，经酵母发酵酿制而成的、含二氧化碳的、起泡的、低酒精度<2.5 7.5， V/V ）的各类熟鲜啤酒。啤酒品种很多，一般可依据生产方式，按产品浓度、啤酒的色泽、啤酒的消费对象、啤酒的包装容器、啤酒发酵所用的酵母菌等种类来分类。依据原麦汁浓度分类：啤酒酒标上的度数与白酒上的度数不同，它并非指酒精度，它的含义为原麦汁浓度，即啤酒发酵进罐时麦汁的浓度。主要的度数有18、16、14、12、11、10、8 度啤酒。日常生活中我们饮用的啤酒多为11、12 度啤酒。依据啤酒色泽分类：淡色啤酒色度在5-14EBC 之间。淡色啤酒为啤酒产量最大的一种。浅色啤酒又分为浅黄色啤酒、金黄色啤酒。浅黄色啤酒口味淡爽，酒花香味突出。金黄色 啤酒口味清新而醇和，酒花香味也突出。浓色啤酒色泽呈红棕色或红褐色，色 度在 14-40EBC 之间。浓色啤酒麦芽香味突出、口味醇厚、酒花苦味较清。黑色啤酒色泽呈深红褐色乃至黑褐色，产量较低。黑色啤酒麦芽香味突出、口味浓醇、泡沫细腻，苦味依据产品类型而有较大差异。依据杀菌方法分类：鲜啤酒啤酒包装后，不经巴氏灭菌的啤酒。这种啤酒味道鲜美，但简洁变质，保质期 7 天左右。熟啤酒经过巴氏灭菌的啤酒。可以存放较长时间，可用于外的销售，优级啤酒保质期为120 天。依据包装容器分类：瓶装啤酒国内主要为640ml 和 355ml 两种包装。国际上仍有500ml 和330ml 等其他规格。易拉罐装啤酒采纳铝合金为材料，规格多为355ml。便于携带，但成本高。桶装啤酒材料一般为不锈钢或塑料，容量为30 升。啤酒经瞬时高温灭菌，温度为 72°C，灭菌时间为30 秒。多在宾馆、饭店显现，并特的配有售 酒机。由于酒桶内的压力，可以保持啤酒的卫生。2、啤酒生产工艺流程啤酒生产分为两大部分：麦芽制造和啤酒酿造。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.1 、工艺流程麦芽制造工艺流程：原料<大麦）浸渍发芽干燥除根啤酒酿造工艺流程： 糖化用水洗糖用水酒花原料<麦芽，大 M）粉碎糖化麦汁过滤麦汁煮沸酵母冲氧啤酒的生产过程大体可以分为四大工序：麦芽制造。麦汁制备。啤酒发酵。啤酒包装与成品啤酒。2.2 、麦芽制造大麦是酿制啤酒的主要原料，是先将其制成麦芽，再用于酿酒。大麦在人工控制的外界条件下进行发芽和干燥的过程，即为麦芽制造，简称“制麦 ”。发芽后的新奇麦芽称绿麦芽。绿麦芽经干燥后称干麦芽。麦芽制造过程如下：大麦预处理浸麦发芽干燥除根成品麦芽传统的制麦过程分为三个阶段：<1）精选后的大麦，浸渍水中，使达到发芽所需要的水分，此阶段为大麦浸渍。<2）浸渍后的大麦，在人工掌握的条件下进行发芽，利用发芽过程形成的酶系,使大麦的内容物质进行分解，变为麦芽，此阶段为人工发芽。<3）发芽完毕的绿麦芽，利用热空气进行干燥和焙焦此阶段为麦芽焙燥。 新型的制麦方法，常运用浸渍时充分供氧的理论，使大麦在浸渍吸水过程中，即开头萌芽。边浸渍，边发芽，使浸渍和发芽合为一个生产阶段，大大缩短了生产时间。大麦发芽的目的是使麦粒内部产生肯定数量的水解酶，并利用这些水解酶， 分解胚乳的贮藏物质，使其进行合理的降解。<1）胚乳细胞壁的部分或全部降解，使焙燥后的麦粒变得疏松，更易粉碎，内容物质更易溶出。<2）麦粒的胶质聚糖物质充分降解，使麦芽浸出物的粘度大大降低。<3）胚乳的部分淀粉和蛋白质进行合理降解，形成一部分低分子水溶性物质，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这些物质是组成麦汁的主要成分。麦芽焙燥的作用是使绿麦芽的水分降低，发芽停止，便于去根和贮藏。但麦芽焙燥并不只是一个简洁的水分蒸发过程，它仍同时进行了复杂的生化变化，使焙燥后的麦芽具有特殊的香味和色泽。麦芽焙燥系依据制造不同的麦芽类型，实行不同的焙燥方法，以适应酿制不同类型的啤酒。2.3 、麦汁制备麦汁制备通常在工厂又称为糖化。麦芽及辅料必需经过这个过程，制成各种成分含量相宜的麦汁，才能由酵母发酵酿成啤酒。麦汁制造的全过程，可分为麦芽及辅料的粉碎、醪的糖化、过滤，以及麦汁煮沸、冷却五道工序。将粉碎的谷粒 /麦芽于水在糊化锅 /糖化锅中混合。糊化锅 /糖化锅是一个庞大的金属容器：匹配CIP 清洗系统与加热系统、搅拌装置以及大量自控装置。在糊化锅/ 糖化锅中，将难溶性的淀粉和蛋白质转变成为可溶性麦芽汁。麦芽汁在被泵入煮沸锅之前需要先在过滤槽中去除其中的麦糟。过滤后的麦汁进入煮沸锅后，混合物被煮沸以吸取酒花的味道，并起色和消毒。在煮沸后，加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽，除去不需要的酒花剩余物和不溶 性的蛋白质。干净的麦芽汁从回旋沉淀槽中泵出后，被送入热交换器冷却。随后， 麦芽汁中被加入酵母，开头进入发酵工序。2.4 、啤酒发酵冷麦芽汁添加酵母后，开头发酵作用。啤酒发酵是一项特别复杂的生化变化过程，在啤酒酵母所含酶系的作用下，其主要变化产物是酒精和二氧化碳，另外仍有一系列的发酵副产物，如醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等。这些发酵产物打算了啤酒的风味、泡沫、色泽和稳固性等各项理化性能，使啤酒具有其特殊的典型性。不同的酿造者，由于采纳了不同的酵母菌株，从而衍生出不同的发酵工艺和生产出不同类型的啤酒。传统的啤酒发酵方法，可分为上面发酵和下面发酵两种类型。前者采纳上面酵母和较高的发酵温度。后者采纳下面酵母和较低的发酵温度。这两 种啤酒风味不同，各具特点。啤酒发酵过程分主发酵 <又名前发酵）和后发酵两个阶段。酵母繁衍和大部分可发酵性糖类的分解以及酵母的一些主要代谢产物，均在主发酵阶段完成。后发酵 是前发酵的连续，必需在密闭容器中进行，使残留糖分分解所形成的二氧化碳溶于 酒内，达到饱和。并使啤酒在低温下陈酿，促进酒的成熟和澄清。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于科学技术的不断进展，啤酒发酵过程中的一些变化机制，正逐步为人们所把握。为了缩短发酵周期，提高发酵设备利用率，人们在传统的发酵技术上，又制造了很多新型发酵方法，如搅拌发酵、高温发酵、加压发酵、连续发酵等，并且制造了多种新型发酵容器。2.5 、啤酒包装与成品啤酒啤酒经过后发酵或后处理，口味已经达到成熟，二氧化碳已经饱和酒内，酒液也已逐步澄清，此时再经过机械处 理，使酒内悬浮的稍微粒子最终分别，达到酒液澄清透亮的的程度， 即可包装出售。啤酒的包装方式系依据销售的需要而为，有瓶装啤酒，罐装啤酒和 桶装啤酒。在包装啤酒之前，必需将啤酒澄清，啤酒的澄清系指啤酒与其所含的固体粒子分别的过程。啤酒在贮藏期间，因酵母逐步沉降和部分不稳固的蛋白质-单宁复合物的析出、凝集、沉淀而逐步变得澄清。这种自然澄清的现象，主要由于固液相的不同相对密度而产生的，沉降速度较慢，只能使啤酒达到肯定的澄清程度，对其中极稍微的粒子就很难在较短时间内完全沉淀下来。要使成品啤酒达到澄清透亮，富有光泽的程度，就必需通过机械方法进行处理。这些机械澄清方法可以除去啤酒中的酵母和细菌以及微小的混浊物质粒子，不仅使啤酒外观富有吸引力，而且大大改善了啤酒的生物稳固性和非生物稳固性。啤酒机械澄清的方法分为： <1）啤酒过滤。 <2）啤酒离心分别。啤酒过滤就是让流体通过分别介质，使其中的固体从流体中分别出来。在酒中， 一些具有较高表面活性的物质如蛋白质、酒花物质、色素物质、高级醇、酯类等都 易被过滤介质吸附肯定数量。其过滤方式有：滤棉过滤。硅藻土过滤。板式过滤。 它们因其过滤介质不同而有各自的优缺点。但是我们在啤酒过滤过程中必需重点控制以下几个方面： <1）压力差。 <2）过滤前后啤酒的混浊度。 <3）菌含量 <特殊对无菌过滤要求而言）。 <4）生物和非生物稳固性的试验。 <5）啤酒缺失。 <6）二氧化碳含量的降低值。 <7）含氧量的上升值。 <8）助滤剂对风味影响的试验。啤酒的离心分别就是离心机中离心力将固体粒子从液体中分别出来。当啤酒澄清后，就该进行啤酒生产的最终一道工序啤酒的包装，它对啤酒的质量和外观有直接的影响。在包装过程中应做到以下要求：<1）严格的无菌要求，包装后的啤酒应符合卫生标准。 <2）在包装过程中应削减二氧化碳缺失，以保证啤酒口味和泡沫性能。 <3）在包装过程中应尽量防止与空气接触，防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳固性和非生物稳固性。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、啤酒糖化工艺综述3.1 、糊化、糖化糖化方法一般分为两种，即全麦芽啤酒的糖化方法和加辅料啤酒的糖化方法。依据糖化醪和糊化醪兑醪后，取部分醪液煮沸的次数，又分为双醪一次煮出糖化法或双醪二次煮出糖化法，其特点是：1. 添加部分未发芽的谷物作为麦芽的帮助原料，其添加量在20 30，最高可达到 50，所采纳的麦芽的酶活性相对高一些。2. 麦芽在糖化锅进行蛋白分解，帮助原料在糊化锅进行糊化和液化，然后兑醪， 达到所需要的糖化温度。3. 各类帮助原料在进行糊化时，一般要添加适量的淀粉酶使淀粉边糊化边液化，有利于对醪后的糖化作用。4. 麦芽的蛋白分解时间应较为一般煮出糖化法长一些，防止低分子含氮物质含量不足。5. 因帮助原料粉碎得较细，麦芽粉碎物应适当粗一些，尽量保持麦皮完整，防止麦芽汁过滤困难。6. 本法制备的麦芽汁色泽浅，发酵度高，适合制造淡色贮藏啤酒。本设计将采纳双醪一次煮出糖化法。3.2 、过滤糖化终止后，应尽快的把麦芽汁和麦糟分开，以得到凉爽和较高收得率的麦芽汁，防止影响半成品麦芽汁的色香味。由于麦糟中含有的多酚物质，被浸渍时间长 了，易给麦芽汁带来不良的苦涩味和麦皮味，麦皮中的色素浸渍时间长了，易增加 麦汁的色泽，微小的蛋白质颗粒，可破坏泡沫的长久性。此过程用的设备是过滤槽。3.3 、煮沸过滤后的麦汁，被泵入煮沸锅煮沸，其目的和作用是：1. 蒸发余外水分，使混合麦芽汁通过煮沸、蒸发、浓缩到规定的浓度。2. 破坏全部酶的活性，防止残余的淀粉酶连续作用，稳固麦汁组分。并通过煮沸，毁灭麦芽汁中存在的各种有害微生物，保证最终产品的质量。3. 浸出酒花中的有效成分 <软树脂、单宁物质、芳香成分等），给予麦芽汁特殊可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的苦味和香味，提高麦芽汁的生物和非生物稳固性。4. 使高分子蛋白质变性和凝固析出，提高啤酒的非生物稳固性。5. 降低麦芽汁的 pH 值，麦芽汁煮沸时，水中钙离子和麦芽中的磷酸盐起反应， 使麦芽汁的 pH 值降低，利于球蛋白的析出和成品啤酒pH 的降低，有利于啤酒生物和非生物稳固性的提高。6. 仍原物质的形成，在煮沸过程中，麦芽汁色泽逐步加深，形成了一些成分复杂的仍原物质，如类黑素等。对啤酒的泡沫性能以及啤酒的风味稳固性和非生物稳固性的提高有利。7. 挥发出不良气味，把具有不良气味的碳氢化合物，如香叶烯等随水蒸汽的挥发而逸出，提高麦芽汁质量。3.4 、冷却煮沸定型后的麦芽汁，必需立刻冷却，其目的是：1. 降低麦芽汁温度，使之达到合适酵母的温度。2. 使麦芽汁吸取肯定量的氧气，以利于酵母的生长增殖。3. 析出和分别麦芽汁的冷、热凝固物，改善发酵条件和提高啤酒质量。4、120000t/a 啤酒厂糖化车间的物料衡算啤酒厂糖化车间的物料平稳运算主要工程为原料<麦芽、大 M ）和酒花用量， 热麦汁和冷麦汁量，废渣量 <糖化糟和酒花糟）等。4.1 、糖化车间工艺流程示意图图 4-1 啤酒厂糖化车间工程流程示意图水、蒸汽麦芽，大 M粉碎糊化糖化过滤麦糟麦 汁 煮 沸回 旋 沉 淀薄 板 冷 却发酵车间热凝固物冷凝固物可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.2 、工艺技术指标及基础数据基础数据见表 4-2工程名称表 4-2 啤酒生产基础数据百分比<% ）工程名称百分比 <%）原料利用率98.5麦芽70原料配比麦芽水分6大 M50定大 M 水分13冷却缺失7.5额指标无水麦芽浸出率75啤酒缺失率 对发酵缺失1.6无水大 M 浸出率92过滤缺失1.5热麦汁 >装瓶缺失2.0麦芽清净和磨碎缺失0.1总缺失12.6依据上表的基础数据第一进行 120kg 原料生产 12°淡色啤酒的物料衡算，然后进行 120L12°淡色啤酒的物料衡算，最终进行 120000t/a 啤酒厂糖化车间的物料平稳运算。4.3 、120kg 原料<60% 麦芽， 40%大 M）生产 12°P 淡色啤酒的物料衡算<1）热麦汁量依据表 5-1 可得原料收率分别为： 麦芽收率为： 0.75 ×<120 6） ÷120=71.25%大 M 收率为： 0.92 ×<12013） ÷120=82.03%混合原料收得率为： 0.60 ×71.25%×<10.1）+0.40 ×82.03%×98.5%=70.22%由上述可得 120kg 混合原料可制得的 12°热麦汁量为：<70.22 ÷12）×120=702.2<kg）又知 12°汁在 20时的相对密度为 1.084，而 100热麦汁比 20时的麦汁体积增加 1.04 倍，故热麦汁 <100）体积为：<702.2 ÷1.084） ×1.04=673.7L<2）添加酒花量： 702.2 ×0.2%=1.404kg<3）冷麦汁量为： 673.7 ×<1 0.075）=623.17L<4）发酵成品液量： 623.17 ×<1 0.016）=613.20L<5）清酒量 <过滤）为： 613.20 ×<1 0.015）=604.00L<6）成品啤酒量为： 604.00 ×<1 0.02）=591.92L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.4 、生产 120L12°P 淡色啤酒的物料衡算依据上述衡算结果知， 120kg 混合原料可生产 12°成品啤酒 591.92L，故可得出下述结果：生产 120L12°淡色啤酒需耗混合原料量为：<120÷591.92）×120=24.33kg麦芽耗用量： 24.33 ×60%=14.60kg大 M 耗用量： 24.3314.60=9.73kg酒花用量为对淡色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故酒花耗用量为：<673.7/591.92） ×120×0.2%=0.2732kg<5）热麦汁量为： <673.7/591.92）×120=136.58L<6）冷麦汁量为： <623.17/591.92）×120=126.34L<7）湿糖化糟量：设排出的湿麦糟水分含量为80%，就湿度糟量为： <10.06）<12075）/<12080） ×14.60=15.44kg湿大 M 糟量为：<1 0.13）<120 92）/<12080） ×7.78=4.74kg故湿糖化糟量为： 15.44+4.74=20.18kg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%，就酒花糟量为：<120 40） /<120 80） ×0.2276=0.455kg发酵成品液量： <613.20/591.92） ×120=124.31L<10）清酒量： <604.00/591.92）×120=122.45L4.5 、120000t/a 12P°淡色啤酒糖化车间物料衡算全年生产天数为 300 天，设旺季生产 240 天，淡季生产 60 天。旺季每天糖化数为 7 次，淡季每天生产次数为 5 次，就全年糖化次数为： 240×7+60×5=1980<次）运算的基础数据可算出每次投料量及其他工程的物料平稳。<1）年实际生产啤酒： 120000000÷1.012=118577075.1L<2）清酒产量： 118577075.1 <÷10.02）=120997015.4L<3）发酵液总量： 120997015.4 ÷<1 0.015）=122839609.6L<4）冷麦汁量： 122839609.6 <÷10.016） =124837001.6L<5）煮沸后热麦汁量： 124837001.6 <÷10.075）=134958920.6L20麦汁体积： 134958920.6 1÷.04=129768192.9L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12 P 麦°汁质量为 <20）： 129768192.9 ×1.084=140.11×06Kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结<6）混合原料量： 140.1 ×106Kg ×12%÷73.16%=22.98 ×106Kg<7）麦芽耗用量： 22.98 ×106Kg ×0.60=13.79 1×06Kg大 M 耗用量： <22.9811.54）×106=11.44 ×106Kg<8）酒花耗用量： 134958920.6 ×0.2%=269917.84Kg依据体会估算，混合原料量定为 22.98 ×106Kg，实际产量才大于 120000t 啤酒。把前述的有关啤酒糖化间的三项物料衡算运算结果，整理成物料衡算表：如表4-2 所示。备注： 12°P 淡色啤酒的密度为 1012kg/m3，实际年生产啤酒为120997t。表 4-2 啤酒厂糖化车间物料衡算表物料名称单位对 120kg 混合原料120L 12 °P 淡色啤酒糖化一次定额量120000t/a 啤酒生产混合原料Kg12019.469747.47522980000麦芽Kg7011.685848.48913790000大 MKg507.783898.99011440000酒花Kg1.040.2276114.029269917.84热麦汁L673.7113.8257014.618134958920.6冷麦汁L623.17105.2852738.522124837001.6湿糖化糟Kg84.4216.438228.81816293060湿酒花糟Kg3.660.683342.088677333.66发酵成品液L613.20103.6051894.705122839609.6L清酒液L604.00102.0451116.285120997015.4成品啤酒L591.9212050093.959118577075.15、120000t/a 啤酒厂糖化车间热量衡算本设计采纳国内常用的双醪一次煮出糖化法，下面就工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。以下对糖化过程各步操作的热量分别进行运算：5.1 、糖化一次总耗热量 Q 总糖化用水耗热量 Q1依据工艺，糊化锅加水量为： G1=<3898.990+779.80）×4.5=21054.555kg式中， 3898.990 为糖化一次大 M 粉量， 779.80 为糊化锅加入的麦芽量 <为大 M量的 20%）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结糖化锅加水量为： G2=5068.69 ×3.5=17740.415kg式中， 5068.69 为糖化一次麦芽粉量，即 <5848.489-779.8）kg，而 5848.489 为糖化一次麦芽定额量。故糖化总用水量为： Gw=G1+G2=21054.555+17740.415=38794.97kg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=<G1+G2）cw<t2-t1）=5189215.187kJ糊化锅自来水 18糖化锅大 M 粉 3898.99kg麦芽粉 779.80kgt0<）， 20min料水比 1：4.5热水， 50料水比 1： 3.5麦芽粉 5068.69kg46.7， 60min13min10mint<）7063， 60min5min12min90 20min7min100 ， 40min70， 25min20min过滤糖化终止78100， 10min麦糟麦汁煮沸锅90min回旋沉淀槽薄板冷却器冷麦汁去发酵酒花煮沸强度10%酒花糟热凝固物冷凝固物图 5-1 啤酒厂糖化工艺流程示意图第一次 M 醪煮沸耗热量 Q2由工艺流程图可知Q2 =Q21+Q22+Q231. 糊化锅内 M 醪由初温 t0 加热至 100耗热 Q21Q21=GM 醪 cM 醪<100-t0）（1） 运算 M 醪的比热容 cM 醪依据体会公式 c 谷物=0.01<100-W） c0+4.18W进行运算。式中 W 为含水百分率。 c0 为肯定谷物比热容，取 c0=1.55kJ/<kg K·）。c 麦芽=0.01<100-6）1.55+4.18 ×6=1.708 kJ/<kg K·）c 大 M=0.01<100-13）1.55+4.18 ×13=1.891 kJ/<kg K ）·cM 醪=<G 大M c 大 M +G 麦芽 c 麦芽+G1cw）/<G 大 M +G 麦芽+ G1）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=<3898.990 ×1.891+779.8=3.758 kJ/<kg K ·）1×.708+21054.5554×.18 ） ÷<3898.990+779.8+21054.555）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） M 醪的初温 t0 设原料的初温为 18，而热水为 50，就 t0=<G 大 M c 大 M+G 麦芽 c 麦芽）×18+G1cw×50/ GM 醪 cM 醪=47.12其中： GM 醪=3898.990+779.8+G1=25733.345kg<3）把上述结果代回 Q21=GM 醪 cM 醪<100-t0），得Q21=25733.345 ×3.758<100-47.12）=5113808.548kJ2. 煮沸过程蒸汽带出的热量 Q22设煮沸时间为 40min，蒸发量为每小时 5%，就蒸发水分为： V 1=GM 醪×5%×40÷60=857.778kg故 Q22=V 1I=857.778 2×257.2=1936176.502kJ式中， I 为煮沸温度 <约为 100）下水的汽化潜热 <kJ/kg）。3热缺失 Q23M 醪升温顺第一次煮沸过程的热缺失约为前二次耗热量的15%，即：Q23=15%<Q21+Q22）4.由上述结果得： Q2=1.15<Q21+Q22） =8107482.807kJ其次次煮沸前混合醪升温至 70的耗热量 Q3按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的M 醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63，故混合前 M 醪先从 100冷却到中间温度 t。1. 糖化锅中麦醪的初温 t 麦醪已知麦芽粉初温为 18，用 50的热水配料，就麦醪温度为： t 麦芽=<G麦芽 c 麦芽×18+G2cw ×50）/G 麦醪 c 麦醪可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=<5068.69 ×1.708 ×18+17740.415 ×4.18 ×50）/<22809.105=46.65其中： G 麦醪=G麦芽 +G2=5068.69+17740.415=22809.105kgc 麦醪=<G麦芽 c 麦芽+G2cw）/<G麦芽+G2）3×.631）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=<5068.69 ×1.708+17740.415 4×.18）/<5068.69+17740.415）=3.631kJ/<kg K·）2. 依据热量衡算，且忽视热缺失， M 醪与麦醪并合前后的焓不变，就M 醪的中间温度为：t=<G 混合 c混合 t 混合- G 麦醪 c 麦醪 t 麦醪）/ G M 醪 cM 醪可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=<48542.45 ×3.765 ×63-22809.105=81.843×.631 ×46.65） /<24875.5673×.758）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中： GM 醪= GM 醪 V 1=25733.345-857.778=24875.567kg G 混合=GM 醪+G 麦醪=25733.345+22809.105=48542.45kgc 混合=<GM 醪 cM 醪+ G 麦醪 c 麦醪）/<GM 醪+G 麦醪）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=<25733.345 ×3.758+22809.105=3.765 kJ/<kg K ·）3×.631） /<24875.567+22809.105）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因此温度比煮沸温度只低20左右，考虑到 M 醪由糊化锅到糖化锅输送过程的热缺失，可不必加中间冷却器。3. Q3=G 混合 c 混合<7063）=1279336.27kJ其次次煮沸混合醪的耗热量 Q4由糖化工艺流程可知：Q4= Q41+ Q42+Q431. 混合醪升温至沸腾所耗热量 Q41<1）经第一次煮沸后 M 醪量为：GM 醪= GM 醪 V 1=25733.345-857.778=24875.567kg糖化锅的麦芽醪量为：G 麦醪=G麦芽+G2=5068.69+17740.415=22809.105kg故进入其次次煮沸的混合醪量为：G混合=GM 醪+G 麦醪=24875.567+22809.105=47684.672kg<2）依据工艺，糖化终止醪为78，抽取混合醪的温度为70，就送到其次可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结次煮沸的混合醪量为 =G混合<7870）/ G<3）麦醪的比热容混合 <100 70）=26.67%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c 麦醪=<G麦芽 c 麦芽+G2cw）/<G麦芽+G2）=<5068.69 ×1.708+17740.415 4×.18）/<5068.69+17740.415）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=3.631kJ/<kg混合醪的比热容：K·）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c混合 =<GM 醪 cM 醪+ G 麦醪 c 麦醪）/<GM 醪+G 麦醪）=<24875.567 ×3.758+22809.105 3×.631） /<24875.567+22809.105）=3.697kJ/<kg K·）<4）故 Q41=26.67% G混合 c混合<10070） =1410498.149kJ2. 二次煮沸过程蒸汽带走的热量 Q42煮沸时间为 10min，蒸发强度为 5%，就蒸发水重量为：V 2=26.67% G混合×5%×10÷60=105.98kg故 Q42=IV 2=2257.2 ×105.98=239218.056kJ式中， I 为煮沸下饱和蒸汽焓 <kJ/kg）。3.热缺失 Q43可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据体会有：Q43=15%<Q41+Q42）4.把上述结果代回 Q4= Q41+ Q42 +Q43得Q4=1.15<Q41+Q42） =1897173.636kJ洗糟水耗热量 Q5设洗糟水平均温度为 80，每 120kg 原料用水 450kg，就用水量为： G 洗=9747.475×450÷100=43863.638kg故 Q5=G 洗 cw<80 18）=11367700.29kJ麦汁煮沸过程耗热量 Q6Q6=Q61+Q62+Q631. 麦汁升温至沸点耗热量Q61有表 5-2 糖化物料衡算表可知， 120kg 混合原料可得到 609.66kg 热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为 70。就进入煮沸锅的麦汁量为：G 麦汁=9747.475×609.66 ÷100=59426.456kg又 c麦 汁 =<5848.489×1.708+3898.99 ×1.891+9747.475 ×6.4 ×4.18 ） /<9747.475 ×7.4 ）=3.856 kJ/<kg K ·）故 Q61= G 麦汁 c 麦汁<100-70）=6874452.43kJ2. 煮沸过程蒸发耗热量 Q62煮沸强度 10%，时间 1.5h，就蒸发水分为：V 3=59426.456 ×10%×1.5=8913.97kg故 Q62=IV 3=2257.2 ×8913.97=20210613.08kJ3. 热缺失为Q63=15%<Q61+Q62）4. 把上述结果代回 Q6=Q61+Q62+Q63 可得出麦汁煮沸总耗热Q6=115%<Q 61+Q62） =31044325.34kJ糖化一次总耗热量 Q 总6Q1Q2Q3Q4Q5Q6i 1Q总58885233.53 kJ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.2 、糖化一次耗用蒸汽量 D使用表压为 0.3MPa 的饱和蒸汽， I=2725.3kJ/kg，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DQ总（Ii）28645.71 kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中， i 为相应冷凝水的焓 <561.47kJ/kg）。 为蒸汽的热效率，取=95%。5.3 、蒸汽单耗依据设计，每年糖化次数为 1980 次，共生产啤酒 100410t。年耗蒸汽总量为： DT=28645.71 ×1980=56718505.8kg每吨啤酒成品耗蒸汽 <对糖化）：Ds=56718505.8 ÷100376=565.06kg/t啤酒每昼夜耗蒸汽量 <生产旺季算）为：Dd=28645.71 ×7=200519.97kg/d将上述运算结果列成热量消耗综合表表 5-1 热量消耗综合表规格每吨产品消耗定每小时最大用量每昼夜消耗量年消耗量名称<MPa ）额<kg ）<kg/h ）<kg/d）备注<kg/a）蒸汽0.3<表压）565.0610068.023200519.9756718505.86、设计总结啤酒的糖化技术现在已经很成熟，但是在实际生产中，啤酒的质量不仅和设备的选型有关，最主要的仍是工艺掌握以及原料质量。工艺掌握很多都是依据长期的生产体会而来，我国在这方面做的仍不够。我国目前已经成为世界啤酒生产其次大国，我国的啤酒消费市场庞大，啤酒工业进展迅猛，前景很好。但是落后的工艺以及稀有的品种严峻制约了我国啤酒工业的进展。因此，更新设备、改进生产技术， 完善生产工艺，将成为我国啤酒工业需要重点解决的问题。因设计者本人缺少在工厂的实际工作体会，所以，设计过程中各个工艺掌握点均来自参考文献，具有肯定的不精确性，这样就会存在很多问题与不足，设计成效有待考证，同时也敬请老师同学指正。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结参考文献：1 梁世中 .生物工程设备 .北京：中国轻