年產(chǎn)12萬噸淺色啤酒的工廠工藝設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計說明書名師資料合集(完整版)資料

年產(chǎn)12萬噸淺色啤酒的工廠工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書名師資料合集（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

年產(chǎn)12萬噸淺色啤酒的工廠工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書名師資料合集（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）1前言1．1啤酒制備工藝簡介啤酒是以大麥為主要原料的釀造酒，經(jīng)粉碎，糖化，發(fā)酵等工序制得。啤酒生產(chǎn)過程分為麥芽制造、糖化、前發(fā)酵、后發(fā)酵、過濾滅菌、包裝等幾道工序。麥芽制造：大麥浸漬吸水后，在適宜的溫度和濕度下發(fā)芽，發(fā)芽時產(chǎn)生各種水解酶，如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等，這些酶可將麥芽本身的蛋白質(zhì)分解成肽和氨基酸，將淀粉分解成糊精和麥芽糖等低分子物質(zhì)。發(fā)芽到一定程度，經(jīng)過干燥，制成水份含量較低的麥芽。糖化：麥芽經(jīng)過粉碎，加入溫水，在一定的溫度下，利用麥芽本身的酶制劑，進行糖化（主要將麥芽中的淀粉水解成麥芽糖），為了降低生產(chǎn)成本，還可以加入一定比例的輔料（大米、玉米、糖漿等）。制成的麥芽醪，進行過濾，得到麥芽汁，送入麥汁煮沸鍋中，將多余的水分蒸發(fā)掉，并加入酒花。最后沉淀冷卻充氧，為發(fā)酵做好充分的準(zhǔn)備。發(fā)酵：麥芽汁經(jīng)過冷卻后，加入酵母菌，輸送到發(fā)酵罐中，開始發(fā)酵。傳統(tǒng)工藝分為前發(fā)酵和后發(fā)酵，分別在不同的發(fā)酵罐中進行，現(xiàn)在流行的作法是在一個罐內(nèi)進行前發(fā)酵和后發(fā)酵。前發(fā)酵主要是利用酵母菌將麥芽汁中的麥芽糖轉(zhuǎn)變成酒精，后發(fā)酵主要是產(chǎn)生一些風(fēng)味物質(zhì)，排除掉啤酒中的異味，并促進啤酒的陳熟，這一期間，控制一定的罐內(nèi)壓力，使后酵時產(chǎn)生的二氧化碳保留在啤酒中。過濾滅菌：經(jīng)過15天左右的發(fā)酵，將啤酒進行過濾，除去啤酒中的酵母菌和微小的顆粒，再進行低溫冷卻，進入清酒罐。包裝：包裝方式主要有瓶裝和罐裝，還有桶裝等。1．2設(shè)計的內(nèi)容與依據(jù)設(shè)計題目年產(chǎn)12萬噸淺色啤酒的工廠工藝設(shè)計1.2.21.2.31.2.3.1（1）廠址選擇及論證（2）總體行業(yè)生產(chǎn)狀況及水平，生產(chǎn)工藝流程選定及論證（3）生產(chǎn)的物料衡算并列表（4）水（地下水）、電（工業(yè)用電）、汽、冷、風(fēng)及熱量平衡計算（5）主要工藝設(shè)備選型及計算（以國產(chǎn)設(shè)備為主）并列出全廠設(shè)備一覽表（6）人員組織及管理（7）環(huán)境保護和三廢治理方案和措施（參照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進行）（8）相關(guān)經(jīng)濟概算（重點是單產(chǎn)消耗和成本概算）1.2.3.2（1）工廠布置圖3張：全廠平面布置圖、制麥車間平面布置圖，制麥車間立面圖（2）工藝流程圖3張：制麥工藝流程圖、糖化工藝流程圖、發(fā)酵工藝流程圖1．3廠址選擇和論證1.3.1本廠選在河北省新樂。1.3.1.1石家莊地處大陸性季風(fēng)氣候區(qū),冬季寒冷干燥，多西北風(fēng)，夏季炎熱干燥，多東南風(fēng)，春秋溫和。由風(fēng)玫瑰圖可知，該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。新樂是石家莊的郊縣，位于石家莊的東北角。夏季產(chǎn)量高，正處于風(fēng)的下游階段，因此選在此處，不會給居民造成污染。1.3.2新樂市位于河北省中部，南距石家莊39公里，北距北京240公里、天津300公里。地理位置優(yōu)越，交通便利，歷史上稱之謂“九省通衢，三輔重地”。京廣、朔黃兩條鐵路、縱橫貫穿全境，交通便利，有利于產(chǎn)品的銷售。人口密集，有著廣闊的消費市場。

地勢平坦，有利于工廠總平面布置；

而且可用地面積廣闊，土地的征用符合一系列的法規(guī)，地下水儲量大,埋藏淺,水質(zhì)優(yōu)良，適合啤酒生產(chǎn)。1．4原輔料及成品1.4.1主要原料為：大麥.1來源：澳麥澳麥的特點：顆粒粗短，粒大，有光澤，背內(nèi)少痕跡，麥皮薄，總氮含量適中，浸出率高，溶解性好，庫值適中。采用品種優(yōu)良的二棱大麥。其特點為：麥粒肥大飽滿，色澤淡黃，新鮮，用它制麥無水敏性，發(fā)芽率高，溶解好，浸出率高，溶解性好，浸出率一般高到78%以上，蛋白質(zhì)含量一般為11%左右，釀造性好，發(fā)酵度高，泡沫性好，細(xì)膩持久。優(yōu)良釀造大麥品種的特點：（1）粒大飽滿，皮薄，色淺，體型短（2）高產(chǎn)，低肥，抗病毒（3）成熟期早，休眠期短，浸出率高（4）粒重量高，二棱大麥不低于42克，六棱大麥不低于（5）粉狀顆粒，在80%以上（6）吸水能力強，72小時浸漬水分應(yīng)達47.5%以上（7）蛋白質(zhì)含量適中，二棱大麥9-11%，六棱大麥10-12%（8）大麥和制成麥芽的酶活性高（9）發(fā)芽率不低于95%，溶解良好，制麥?zhǔn)盏寐矢呶覈【拼篼溬|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表1.1表1.1我國二棱大麥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項目等級一級二級三級外觀淡黃色，具有光澤，無病斑粒，無霉味和其它異味淡黃色，具有光澤，無病斑粒，無霉味和其它異味黃色，無病斑粒，無霉味和其它異味千粒重量（g）≥40≥35≥32夾雜物（%）≤1≤1.5≤2發(fā)芽率（%）≥95≥90≥85水分（%）≤13≤14≤14無水蛋白質(zhì)（%）≤12≤13≤141.4.1.2大麥與其它許多植物種子一樣,具有特殊的休眠機制,新收獲的大麥不但發(fā)芽率低,而且發(fā)芽不均勻,須經(jīng)過6～8個星期的后熟期才能正常的發(fā)芽力。本廠采用立倉儲藏大麥，在立倉中設(shè)有通風(fēng)管道，溫度自動記錄儀和噴藥器的輔助裝置。1.4.2輔料選用大米1.4.2.1規(guī)格要求：水分愈低愈好，粉碎愈細(xì)愈好，不得含有整粒大米，粉碎物品公斤重量為80～90kg/hl。1.4.2我國盛產(chǎn)大米，大米淀粉含量高于其他谷類，添加大米的啤酒色澤淺，口味清爽，泡沫細(xì)膩，酒花香味突出，非生物穩(wěn)定性較好，特別適宜制造下面發(fā)酵的淡色啤酒。雖然玉米，大麥、小麥都可以做輔助原料，但是它們都有其不足之處，由于玉米富含油脂，破壞啤酒的泡特性，減弱起泡能力，且產(chǎn)生異味。此外，油脂在貯藏的過程中易氧化，產(chǎn)生不良口味，不能長期存放。用小麥、大麥做輔料，其用量低，而且制成麥汁粘度高。1.4.31.4.3.1規(guī)格要求：中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。本廠采用酒花顆粒和酒花制品（酒花浸膏）。1.4.酒花的功能是賦予啤酒香味和爽口苦味，增進啤酒花特性和穩(wěn)定性，和麥汁共沸時促進蛋白質(zhì)凝固，有利于澄清，增加麥汁和啤酒的防腐蝕能力。酒花制品的優(yōu)點：（1）貯運體積大大縮小；（2）可用常溫保存；（3）減少麥汁損失；（4）可準(zhǔn)確的控制苦味質(zhì)含量；提高酒花利用率；1.4.41.4.4.11.4.地表水容易受到工農(nóng)業(yè)廢水及生活污水污染，因此本廠選用地下水。1.4.1.4.5.1品種：12°Bx、11°1.4.5.2表1.2啤酒感官指標(biāo)項目優(yōu)級一級二級外觀透明度清涼透明無明顯懸浮物和沉淀物澄清、較透明濁度≤1.0≤1.5≤2.0泡沫形態(tài)泡沫潔白細(xì)膩持久掛杯泡沫潔白細(xì)膩較持久掛杯泡沫較潔白泡持性瓶裝≥210≥180≥120罐裝≥180色度(EBC)14°5.0～11.05.0～14.012°11°10°5.0～9.55.0～11.05.0～12.08°5.0～12.0香氣和口味有明顯酒花香氣，爽口，酒體協(xié)調(diào)柔和，無異香異味有明顯酒花香氣，口味純正，較爽口協(xié)調(diào)，無異香異味有酒花香氣，口味較純正，無異味表1.3啤酒理化指標(biāo)級別優(yōu)級一級二級酒精含量%≥3.7≥3.5≥3.5原麥汁濃度%12±0.3總酸Ml/100mL≤2.6二氧化碳%≥4.0≥0.38≥0.35雙乙酰mg/L≤0.13≤0.15≤0.201.4.瓶裝，罐裝熟啤酒保質(zhì)期不少于120天（優(yōu)，一級）60天（二級）瓶裝鮮啤酒保質(zhì)量期不少于7天，罐裝，桶裝鮮啤保質(zhì)期不少于3天。1．5啤酒廠的環(huán)境措施1.5.1麥芽制造和啤酒釀造生產(chǎn)過程中主要的副產(chǎn)品有：麥芽的麥根、糖化的麥糟、冷卻的沉淀蛋白質(zhì)、發(fā)酵的酵母和CO2等，麥糟及沉淀蛋白可做飼料；麥根和酵母可利用其所含有效成分，制造藥品；CO2可回收再利用。廢水處理：廢水處理應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥姓筮M行，采用好氣性的生物處理系統(tǒng)，利用細(xì)菌充分分解有機物。其處理過程大致為：廢水流量的平衡；篩分去除固形物；加營養(yǎng)鹽和調(diào)節(jié)PH值；廢水的第一次沉降；生物氧化作用；廢水的第二次沉降；污泥的排除。采用上流式厭氧污泥床-氧化溝法處理啤酒生產(chǎn)廢水。針對啤酒廢水特點，吸收和引進國內(nèi)較成熟的上流式厭氧污泥床生化處理技術(shù)，結(jié)合本地的實際進行使用。用UASB法作級生化處理，配以氧化溝活性污泥法作二級處理，基本上能滿足中等濃度有機廢水處理達標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)2工藝流程的確定2.1制麥將原大麥制成麥芽習(xí)慣稱為制麥，它是啤酒生產(chǎn)的開始，麥芽制備工藝決定了麥芽品種和質(zhì)量，從而決定了啤酒的類型，麥芽質(zhì)量將直接影響釀造工藝和成品啤酒的質(zhì)量。工藝流程原大麥→粗選機→立倉貯存→精選分級機→稱量貯藏→大麥高位槽→浸麥槽→濕大麥→薩拉丁發(fā)芽箱→綠麥芽→單層高效干燥爐→除根機→立倉貯藏→成品麥芽工藝論證.1貯麥:采用立倉貯藏（1）優(yōu)點:占地面積小，不易受病蟲害，倒倉方便，清潔、殺菌方便。（2）要求:①大麥已成熟，新收割的大麥不能馬上進倉②干燥大麥含水量必須在12%以下，最高溫度極限定為15℃；③大麥必須除塵，除雜物；（3）輔助裝置：清洗除塵裝置、人工干燥裝置、輸送裝置、通風(fēng)裝置、噴藥裝置、測麥溫裝置.2大麥的精選與分級精選：除去大麥中的糠灰，雜谷及金屬；分級：為浸漬均勻，發(fā)芽整齊創(chuàng)造條件，提高麥芽的浸出率。分級標(biāo)準(zhǔn)如下表:見表2.1大麥分級標(biāo)準(zhǔn)表2.1大麥分級標(biāo)準(zhǔn)分級大麥篩孔規(guī)格顆粒腹徑用途Ⅰ號大麥25×2.52.5以上制麥用Ⅱ號大麥25×2.22.2以上制麥用Ⅲ號大麥2.2以下飼料用.3浸麥：采用噴淋浸麥法（1）特點:利用水霧供給麥粒氧氣和水，簡單而經(jīng)濟。耗水量少，供氧充足，發(fā)芽速度快，同時相應(yīng)減少污水處理?？墒果溋＝佑|更多的空氣，提前發(fā)芽，減少浸麥和發(fā)芽時間?？偟牟僮鲿r間48小時，用水量只有一般浸麥法的1/4，同時相應(yīng)減少了污水處理負(fù)擔(dān)。（2）操作方法：=1\*GB3①投料后水洗浸麥6小時，每隔一小時通風(fēng)十分鐘。=2\*GB3②斷水噴霧18小時，每隔1小時通風(fēng)10分鐘。=3\*GB3③水浸2小時，通風(fēng)攪拌20分鐘。=4\*GB3④斷水噴霧10小時，每隔1小時通風(fēng)10分鐘。=5\*GB3⑤水浸2小時，通風(fēng)20分鐘。=6\*GB3⑥斷水噴霧8小時，每隔1小時通風(fēng)20分鐘。=7\*GB3⑦停止噴霧，空水2小時出槽。（3）浸麥的添加劑:①石灰水1.3Kg/m3作用:先制成飽和石灰乳，然后加入浸麥水中。起殺菌作用，能浸出麥皮中的多酚物質(zhì)苦味等有害物質(zhì)，有利于發(fā)芽力的提高和改變啤酒色澤、風(fēng)味和非生物穩(wěn)定性。②甲醛1～1.5kt/h大麥作用:有殺菌作用，浸出花色苷，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性，抑制根芽生長，降低制麥損失。.4發(fā)芽：采用薩拉丁發(fā)芽箱特點：=1\*GB3①占地面積?、诓皇芗竟?jié)影響，全年均可生產(chǎn)=3\*GB3③通風(fēng)式發(fā)芽一般一人即可操作，便于生產(chǎn)機械連續(xù)化和自動化=4\*GB3④撒拉丁箱發(fā)芽的麥芽制成率較地板式發(fā)芽高1～2%=5\*GB3⑤發(fā)芽期較地板式發(fā)芽法短1～2天=6\*GB3⑥單位面積產(chǎn)量較地板式發(fā)芽法高8～15倍.5干燥：采用通風(fēng)式單層高效干燥爐（1）特點:①爐體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易實現(xiàn)自動控制；②麥層高可達1米，不用翻麥機，其他附屬裝置也較簡單；③干燥時間短，有效時間18～20小時；④回風(fēng)可加以利用，經(jīng)濟上和工藝上均較合理；⑤占地面積小，便于自動化（2）單層高效干燥爐的一般工藝條件：見表2.2表2.2單層高效干燥爐的一般工藝條件凋萎10～13h麥溫40～60水分41～10%40～6510～6%干燥3～4h65～806～5%焙焦3～4h80～855%以下干燥時間20h，干燥后的水分含量為3～3.5%，除根后利用真空輸送系統(tǒng)送至麥芽立倉貯存。.6除根：由于麥根中含有不良苦味會導(dǎo)致啤酒風(fēng)味不良，且麥根具有很強的吸濕性，只有除去后才便于保存麥芽2.2糖化工藝流程大米麥芽↓↓稱量稱量↓↓粉碎粉碎↓↓大米粉暫存麥芽粉暫存↓↓糊化→糖化↓洗槽水→過濾←麥糟↓煮沸←酒花↓回旋沉淀→熱凝固物↓薄板冷卻←對麥汁充氧↓發(fā)酵工藝論證：.1糖化工藝：采用三次煮出糖化法糖化方法是兼用生化作用和物理作用進行糖化的方法，其特點是將糖化醪液的一部分，分批加熱到沸點，然后與其未煮沸的醪液混合，使全部醪液溫度分批地升高到不同酶分解所要求的溫度，最后達到糖化終了溫度。操作方法：糊化鍋糖化鍋

45℃(20′)↓70℃(20′)37℃(30′)↓15′兌醪↓100℃(30′)—————————→54℃(40′)↓54℃←———————————54℃↓↓100℃(10′)—————————→66℃（無碘反應(yīng)）↓66℃←———————————66℃↓↓100℃(10′)—————————→78℃→過濾特點：增加麥芽浸漬過程，延長蛋白質(zhì)分解和糖化時間以加強酶的作用，提高原料利用率。在糊化醪和糖化醪中可適當(dāng)添加硫酸和鹽酸或磷酸來調(diào)節(jié)PH值，使PH值在最適酸度范圍內(nèi)，再添加石膏以保證α淀粉酶作用更大，以保證啤酒的非生物穩(wěn)定性。過濾前的麥汁濃度約為為19度，濃度較高，酶活力遲鈍，生成的麥芽糖度較少，發(fā)酵度低。為避免這個現(xiàn)象發(fā)生，則可增加糖化的時間，因此本廠選擇三次糖化法糖化車間每天糖化8鍋，由糖化工藝確定設(shè)備實行七器組合的方式即糊化鍋兩個，糖化鍋兩個，過濾槽一個，煮沸鍋一個，沉淀槽一個。糖化過程中原輔料配比為60：40（百分比）。麥芽、大米采用對輥式粉碎機。2.2.2.2（1）特點：=1\*GB3①谷皮破而不碎，濾層較松疏，可縮短麥汁的過濾時間；=2\*GB3②對溶解不良的麥芽可提高其浸出物收得率；=3\*GB3③糖化浸出物收得率較干粉碎增加約0.7%；（2）工藝要求：在麥斗中浸漬麥芽的溫度為50℃2.2.2.3過濾：技術(shù)要求：過濾與洗糟操作應(yīng)快速進行，防止對酚物質(zhì)氧化而使麥汁色澤加深；應(yīng)控制洗糟水的pH值，不宜用堿性水質(zhì)以防止麥皮中的多酚物質(zhì)和苦味物質(zhì)多量溶出，影響麥汁質(zhì)量。洗糟時，洗糟水應(yīng)淹沒糟層，盡量防止氧化作用。洗糟水溫控制在78～80℃，過高則回導(dǎo)致麥汁混濁。2.2.2.目的：穩(wěn)定麥汁成分，破壞酶的成分，使之停止作用。主要是停止淀粉酶的作用；對麥汁進行殺菌；凝固沉淀的蛋白質(zhì)，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。2.2.2.5麥汁冷卻目的：降低麥汁溫度以適應(yīng)干發(fā)酵的要求；麥汁吸收一定量氧氣，促使酵母的繁殖作用；析出和分離麥汁中的熱冷凝固物，以及改善發(fā)酵原料和提高啤酒質(zhì)量。薄板冷卻器的特點：占地面積小，麥汁不易收污染；清洗和殺菌比較簡單；）冷卻效果好。2.3發(fā)酵工藝流程CO2→水↓經(jīng)沖氧的冷麥汁→發(fā)酵罐→離心分離→冷卻過濾→硅藻土過濾→↑酵母培養(yǎng)←酵母實驗室培養(yǎng)←酵母菌種→清酒罐→罐裝車間工藝論證.1發(fā)酵罐：采用露天錐型罐發(fā)酵特點：占地面積小，大大縮短了發(fā)酵周期，同時還可以回收二氧化碳，酵母添加量為全麥汁的3～7%。添加方法分四次打入發(fā)酵罐。第一、三次各添加全部酵母泥的5%，發(fā)酵周期為20天，滿罐溫度不超過7℃，最高發(fā)酵溫度9℃，維持此溫度至5%的發(fā)酵度，發(fā)酵末期，發(fā)酵度距最終發(fā)酵度為10%左右，升溫至12℃，至雙乙酰降至0.064ppm左右時降溫排酵母，然后冷卻酒溫至-1℃發(fā)酵罐采用碳鋼，內(nèi)涂樹脂，具有投資少質(zhì)量好的優(yōu)點，并采用25%的酒精水對發(fā)酵的溫度進行降溫。采用三段冷卻四段控制方法即在錐底一段，圓柱部分分兩段，控制點有四個，并且發(fā)酵罐裝有CIP清洗系統(tǒng)，用熱水，堿水，強力胺清洗發(fā)酵罐。也有二氧化碳回收裝置。二氧化碳回收時各發(fā)酵罐的二氧化碳可串聯(lián)使用，回收二氧化碳經(jīng)壓縮機進入氣體暫存罐，壓力不超過6Mp。回收的二氧化碳經(jīng)KMnO4溶液棉花活性炭過濾并洗滌后可循環(huán)使用。.2過濾：采用硅藻土過濾加精濾的組合方式，這樣可提高出酒的質(zhì)量，并且降低噸酒的水耗，冷凍水可循環(huán)使用，減低了排放負(fù)荷。.2酵母擴培：采用七罐五級擴培（1）洗擴培罐流程：熱水→火堿→冷水→熱水→強力氨→冰水→取樣化驗{無大腸桿菌}→背壓0.78MP防菌進入→洗下一個（2）擴培：麥汁→2#罐滅菌（115℃維持71～75分鐘，再冷卻至15℃，恒溫恒壓到24小時）→1#罐保溫48小時→3#罐保溫24小時→其它逐級擴培24小時（3）發(fā)酵罐清洗：采用“冷酸”CIP清洗常水→溫堿→常溫酸洗滌→滅菌劑特點：①采用復(fù)合酸洗滌②工藝上采用低溫（小于40℃）③實現(xiàn)在線測濃度和自動化控制④衛(wèi)生指標(biāo)理想熱堿CIP工藝（以80～85℃的熱堿為主）。耗能大，CIP循環(huán)位差大，對發(fā)酵罐的視鏡，閥門泵等的損壞也大。另外，剛刷完的發(fā)酵罐對接種酵母非常不利。為了達到工藝要求還需耗一定的冷量來中和這部分熱量，否則容易影響酵母正常發(fā)酵。所以選用“冷酸”CIP清洗。2.4灌裝進瓶→洗瓶→驗瓶瓶蓋↓↓清酒→灌裝→壓蓋→殺菌→驗酒→貼標(biāo)→裝箱→出廠本灌裝線可采用廣州輕工廠生產(chǎn)的自動化灌裝線。2.5高濃稀釋技術(shù)本廠采用的是高濃稀釋技術(shù)，高濃度稀釋啤酒簡稱稀釋啤酒。在麥汁制備時先制備高濃度的原麥汁，根據(jù)設(shè)備平衡條件，在以后的工藝中進行稀釋，使達到所要求的濃度，以提高糖化、發(fā)酵、貯酒甚至啤酒澄清設(shè)備的利用率。優(yōu)點：糖化設(shè)備和發(fā)酵設(shè)備利用率提高，節(jié)省工廠建設(shè)投資；生產(chǎn)費用的降低，熱能和能源的顯著降低，成本的降低；實物勞動生產(chǎn)率的提高；啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)定性的提高。此工藝可在啤酒過濾前后，本廠采用啤酒過濾前進行稀釋，在過濾前稀釋，技術(shù)條件要求較低。2.6全廠全年生產(chǎn)安排全年生產(chǎn)時間為300天，一月份下旬，二月份上旬和十一月份為大修時間。全年產(chǎn)量請見表2.3表2.3全廠全年生產(chǎn)安排（產(chǎn)量/萬噸）月份數(shù)值123456789101112平均月生產(chǎn)量111111111111實際月生產(chǎn)量0.70.40.811.151.61.61.61.35100.9一噸啤酒需要混合原料250.9Kg，產(chǎn)酒旺季在6、7和8月，每月產(chǎn)量1.6萬噸，其中70%為12度，30%為11度。采用高濃稀釋稀釋。則每月生產(chǎn)16度的啤酒量為:萬噸每天的啤酒產(chǎn)量為：11700/30＝390t/d，則日耗原料390×250.9=97.85t每天糖化8鍋，則每鍋投料量:97.85/8=12.23t其中麥芽:12.23×60%=7.338t大米:12.23×40%＝4.892t3物料衡算3．1麥芽生產(chǎn)的物料衡算3.1.1表3.1麥芽物料衡算序號項目代號%備注1原大麥含水分W113二棱大麥2浸漬大麥含水分W245二棱大麥3綠麥芽含水分W343二棱大麥4干麥芽含水分W43.5二棱大麥5商品麥芽含水分W55二棱大麥6浮麥含水分Wn35二棱大麥7清理除雜損失P10粗選過程，占原料大麥%8分級損失R5精選過程，占原料大麥%9浮麥損失N1占精選大麥干物質(zhì)%10發(fā)芽損失M7占精選大麥干物質(zhì)%11浸麥損失T0.8占精選大麥干物質(zhì)%12除根損失Q4占精選大麥干物質(zhì)%100kg精選大麥生產(chǎn)淡色麥芽的物料衡算3.1.2.1大麥的干物質(zhì)含量=100-W1=100-13=87kg浸漬總損失=N+T=1%+0.8%=1.8%大麥浸漬后干物質(zhì)質(zhì)量=87×（1-1.8%）=85.43kg浸漬大麥重量=kg浸漬大麥容量以660kg/m3計算浸漬大麥容量=155.33×1000/660=235.3L3.1.2.2綠精選大麥浸麥，發(fā)芽過程中的總損失為：N+T+M=(1+0.8+7)%=8.8%100kg精選大麥發(fā)芽后，綠麥芽的干物質(zhì)含量：87×（1-8.8%）=79.34kg綠麥芽重量=kg綠麥芽的容重以410kg/m3計算綠麥芽容積=L精選大麥容重以635kg/m3計算精選大麥容積=L由精選大麥制成半成品綠麥芽的容積增加倍數(shù)為：339.5/157.5=2.16倍附：100kg精選大麥（G1）的呼吸損失，發(fā)芽室水分蒸發(fā)和發(fā)芽過程CO2釋出量：反應(yīng)如下：C6H10O5+6O2→6CO2+5H2O16226490（1）發(fā)芽呼吸損失：S=G1×(1-W1)×M=100×(1-13%)×7%=6.09kg（2）發(fā)芽室水分蒸發(fā)：kg式中0.55-每千克淀粉燃燒時所蒸發(fā)的水分（3）發(fā)芽過程CO2釋出量：每千克淀粉燃燒時所釋放的CO2：1×264/162=1.63kgC=1.63×S=1.63×6.09=9.272kg3.1.2.3根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，干麥芽（成品麥芽）含水分3.5%，除根損失Q=4%則100千克精選大麥得麥芽根量：87×4%=3.48kg除根后成品麥芽干物質(zhì)為：79.34-3.48=75.86kg則100kg精選大麥制成成品麥芽的重量為：kg成品麥芽容重以500kg/m3計算麥芽容積：L3.1.2.4根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，清麥及雜谷分離損失分別為：P=10%，R=5%則100kg精選大麥需原大麥量為：原大麥容重為650kg/m3計算原大麥容積：116.6/650×1000=181L或分級前大麥重量：100/(1-10%)=111.1kg大麥精選率%=精選大麥重×100%/原大麥重=100×100%/117.6=85%麥芽生成率%=除根后麥芽量×100%/精選大麥重=78.6×100%/100=78.6%成品麥芽對原大麥的生成率=78.6×100%/117.6=66.8%生產(chǎn)100kg成品麥芽需原大麥量：117.6×100/78.6=149.7kg生產(chǎn)100kg成品麥芽需精選大麥量：100×100/78.6=127.2kg3.1.2.5根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，浮麥損失N=1%則100kg精選大麥中，浮麥的干物質(zhì)量=87×1%=0.87kg浮麥含水分Wn=35%則浮麥重量=0.87/（1-35%）=1.34kg設(shè)浮麥在空氣中干燥后，其水分為13%則干浮麥重量=0.87/(1-13%)=1kg，設(shè)干浮麥容重為500kg/m3計算則100kg精選大麥得浮麥容積為1×1000/500=2L3.1.2.6從.3中得麥根3.48kg，設(shè)麥根含水分10%100kg精選大麥得麥根量為3.48/（1-10%）=3.87kg麥根容重以350kg/m3計算其容積為3.87×1000/350=11.06L麥芽生產(chǎn)物料衡算表表3.2麥芽生產(chǎn)物料衡算表物料名稱對100kg精選大麥對100kg成品麥芽千克升千克升浸漬大麥155.3235.3197.6299.4綠麥芽139.2339.5177.1431.9成品麥芽78.6157.2100200原大麥117.6181.0149.7230.3浮麥121.272.54麥根3.8711.064.9214.06精選大麥100157.5127.2200.43．2啤酒生產(chǎn)物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表3.3啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項目名稱代號%備注定額指標(biāo)原料利用率W198.5麥芽水分W26大米水分W313無水麥芽浸出率E175無水大米浸出率E295原料配比麥芽M60大米N40損失率麥芽磨損和清凈損失Pm0.66大米磨損和清凈損失Pn0.6冷卻損失7對熱麥汁而言發(fā)酵損失1.5濾過損失2稀釋損失1.5包裝損失2空瓶損失0.5對瓶裝啤酒而言瓶蓋損失1商標(biāo)損失0.1100kg原料(麥芽+大米)生產(chǎn)16度淡色啤酒的物料衡算3.2.2.1原料麥芽收得率：原料大米收得率：混合原料收得率：(0.60×70.5%+0.40×82.65%)98.5%=74.23%則100kg原料產(chǎn)16度熱麥汁量為：kg16度的麥汁在20℃的比重為1.065100℃的麥汁比20℃的麥汁體積增加1.04倍熱麥汁體積：L3.2.2.2453.05(1-0.07)=421.34L3.2.2.3421.34(1-0.015)=415.02L3.2.2.4415.02(1-0.02)=406.72L3.2.2.5406.72(1-0.02)=398.58L生產(chǎn)100升淡色啤酒的物料衡算100kg的混合原料生成成品啤酒量為398.58L3.2.3.1生成100Lkg3.2.3.225.09×60=15.05kg3.2.3.325.09×40=10.04kg3.2.3.4100L熱麥芽汁加入酒花量定為0.2kgL3.2.3.5L3.2.3.6L3.2.3.7L3.2.3.8L3.2.3.9L3.2.3.10設(shè)排出的濕麥槽含水分80%麥槽量：kg大米槽量：kg濕糖化槽量：17.68+2.18=19.86kg3.2.3.11設(shè)酒花的浸出率為40%，則酒花槽含水量為kg3.2.3.12生產(chǎn)100L啤酒可得2kg濕酵母泥其中一半作生產(chǎn)接種，一半作商品酵母用，濕酵母泥含水量85%酵母含固形物量：kg含水分7%的商品酵母量：kg3.2.3.13CO2設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為55%則可發(fā)酵的浸出物：16%×105.71×55%=9.30㎏麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為：C12H22O11＋H2O→4C2H5OH＋4CO23424×44設(shè)麥芽汁的浸出物均為麥芽糖，則生成CO2量9.30×4×44/342=4.79㎏設(shè)16度啤酒含CO2為0.4%，酒中含CO2量105.71×0.4%=0.42㎏則釋放出的二氧化碳的量為：4.79-0.42=4.37㎏1m3CO2在20℃常壓下重1.832㎏，釋放出CO2容積：4.37/1.832=3.2.3.14稀釋損失1.5%稀釋成12度啤酒的量為：100×16%×70%×（1-1.5%）/12%=91.93稀釋成11度啤酒的量為：100×16%×30%×（1-1.5%）/11%=42.98啤酒生產(chǎn)總量為：91.93+42.98=134.91L瓶裝啤酒的容量為640ml空瓶需用量：134.91/0.64×1.005=211.85個瓶蓋需用量：134.91/0.64×1.01=212.9個商標(biāo)耗用量：134.91/0.64×1.001=211張啤酒生產(chǎn)物料衡算表表3.4啤酒生產(chǎn)物料衡算表物料名稱單位100混合原料100L成品啤酒390t成品啤酒混合原料用量㎏10025.0997.85×103麥芽㎏6015.0558.70×103大米㎏4010.0439.15×103酒花㎏0.9040.2270.8853×103熱麥汁量L453.05113.67443.31×103冷麥汁量L421.34105.71412.27×103發(fā)酵量L415.02104.12406.07×103濾過酒量L406.72102.04397.96×103成品酒量L398.58100390.0×103濕糖化槽㎏79.1619.8677.45×103濕酒花槽㎏2.710.682.652×103商品干酵母㎏0.640.160.624×103游離CO2㎏17.424.3717.04×103空瓶需用量個844.49211.85826.22×103瓶蓋需用量個848.68212.9830.31×103商標(biāo)耗用量個841.10211822.90×103日產(chǎn)量390t的衡算表表3.5麥芽生產(chǎn)衡算表物料名稱基準(zhǔn)（100kg成品麥芽）58.70×103kg麥芽浸漬大麥197.6115.99×103綠麥芽177.1103.96×103原大麥149.787.87×103浮麥1.270.7455×103麥根4.922.89×103精選大麥127.274.67×1034熱量衡算4．1麥芽干燥過程熱量衡算麥芽干燥爐規(guī)格:單層高效干燥爐生產(chǎn)能力:產(chǎn)麥芽58.70噸/天基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：見表4.1空氣參數(shù)，4.2單層高效干燥爐技術(shù)條件表4.1空氣參數(shù)項目溫度t(℃)相對濕度Φ(%)熱焓(kJ/kg)濕含量X(g/Kg)夏季325675.06X1=16冬季-1493.22X2=1.7排出328598.11X0=26表4.2單層高效干燥爐技術(shù)條件干燥階段干燥時間(min)表層溫度(℃)調(diào)1045～60萎360～65干燥465～80焙焦380～85麥芽干燥爐物料衡算干燥爐20h產(chǎn)58.70t麥芽，含水量3.5%進入干燥爐綠麥芽重量:57.70×177.1/100=102.19t進入干燥爐干物質(zhì)重量:102.19×(1-43%)=58.25t干燥爐水分蒸發(fā)量:102.15-58.25/(1-3.5%)=41.79t4.1.2.1干空氣用量L干=W/(X0-X1)=41.79×103/(0.026-0.016)=41.79×10進風(fēng)量:L1=L干(1+X1)=41.79×105×(1+0.016)=42.46×10比容:ν1=(0.772+1.244X1)(273+32)/273=0.8847(m3/kg絕干空氣)V1=L干ν1=42.46×105×0.8847=37.56×10出風(fēng)量:L2=L干(1+X2)=41.79×105×(1+0.026)=42.88×10比容:ν2=(0.772+1.244X2)(273+32)/273=0.8986(m3/kg絕干空氣)∴V2=L干ν2=42.88×105×0.8986=38.53×104.1.2.2干空氣用量L干=W/(X0-X1)=41.79×103/(0.026-0.0017)=17.20×10進風(fēng)量:L1′=L干′(1+X1′)=17.20×105×(1+0.0017)=17.23×10比容:ν1′=(0.772+1.244X1′)×(273-1)/273=0.7902(m3/kg絕干空氣)V1′=17.23×105×0.7902=13.62×10出風(fēng)量:L2′=17.23×105×(1+0.026)=17.68×10比容:ν2′=0.8986(m3/kg絕干空氣)V2′=17.68×105×0.8986=15.89×10表4.3干燥爐需要風(fēng)量項目kg/20h夏季進風(fēng)42.46×105出風(fēng)42.88×105冬季進風(fēng)17.23×105出風(fēng)17.68×105根據(jù)不同的階段開用不同的鼓風(fēng)機。單層高效干燥爐噴汽間接加熱干燥麥芽，綠麥芽排潮，使水分由41%降至7%，此階段每小時絕干空氣為:P=E/(Xe-Xa)E=SK(Xg-X)式中:Xe-空氣離開麥層時的濕含量m3/kg絕干空氣Xa-空氣進入麥層時的濕含量m3/kg絕干空氣E-水分蒸發(fā)量S-特定情況下的表面積m2(取300m2Xg-麥芽表層空氣濕含量m3/kg絕干空氣X-麥芽周圍空氣濕含量m3/kg絕干空氣K-水分從麥芽自內(nèi)向外遷移時的速率系數(shù)，取4.9按工藝要求，空氣經(jīng)過換熱器后進入風(fēng)機再進入干燥爐。4.1.3.1按工藝要求，外界空氣經(jīng)換熱器，等溫升到50℃，其空氣狀態(tài)為X=0.016kg/kg絕干空氣，I=91.8kJ/kg。排潮階段離開麥層的熱空氣平均相對濕度為85%。根據(jù)I-H圖得t出=32℃，Xe=0.024kg/kg絕干空氣，表層相對濕度為85%，則Xg=∴(Xg-X)均值=(Xe-Xa)/ln(Xg-Xa)/(Xg-Xe)=0.0043kg/∵干燥爐每20h干燥58.70t，每100Kg干燥面積300m則S=300×58.70×103/100=1.761×10則E=SK(Xg-X)=1.761×105×4.9×4.3×10-3=3710.43kP夏=E/(Xe-Xa)=3710.43/(0.024-0.016)=463803.4k4.1.3.2外界空氣經(jīng)換熱器調(diào)節(jié)后，空氣狀態(tài)為50℃，X=0.0011kg/kg絕干空氣，熱焓I=53.3kJ/kg仍要求加熱空氣離開麥層濕度為70%，麥粒邊界層相對濕度為85%，那么Xe=0.00122kg/kg絕干空氣，由等焓線查的Xg=(Xg-X)均值=4.1×10-3kgE=SK(Xg-X)=1.761×105×4.9×4.1×10-3=3537.85kP冬=E/(Xe-Xa)=3537.85/(0.024-0.016)=442231.12k麥芽干燥各階段加熱空氣量4.1.4.1夏季:空氣比容:V50=(0.772+1.244X)×(273+t)/273=0.938m3/k進風(fēng)量:P夏=L干ν50=41.79×105×0.938=39.20×105總通風(fēng)量:P總夏=P夏×13=509.59×10冬季:空氣比容:V50=(0.772+1.244×0.0011)(273+50)/273=0.916m3/k通風(fēng)量:P冬=17.20×105×0.916=15.76×105總通風(fēng)量:P冬總=204.82×104.1.4.2夏季:比容:V80=1.025m3P夏=41.79×105×1.025=42.83×105總通風(fēng)量:P夏總=P夏×4×0.5=85.66×10冬季:比容:V80=1.001m3P冬=17.20×105×1.001=17.22×105總通風(fēng)量:P冬總=P冬×4×0.5=34.44×104.1.4.3夏季:V85=1.04m3/kP夏=41.79×105×1.04=43.46×105總通風(fēng)量:P總=P夏×3×25%=32.60×10冬季:比容:V85=1.015m3/kP冬=17.20×105×1.015=17.46×105總通風(fēng)量:P總=13.09×10干燥爐熱量衡算4.1.5.1Q蒸=P(I2-I1)式中:P-蒸發(fā)水分需要的熱空氣量kg/hI2-空氣加熱后熱焓kJ/kgI1-空氣加熱前熱焓kJ/kg則夏季每小時蒸發(fā)麥層水分的熱量Q蒸夏=41.79×105×()=967.09×105kJ/h冬季每小時蒸發(fā)麥層水分的熱量:X=0.0011kg/kg絕干空氣，t=50℃，I=Q蒸冬=17.20×105×()=864.70×105kJ/h根據(jù)單層高效干燥爐工藝設(shè)計，前期調(diào)萎階段13h，水分達到6～7%、全風(fēng)量；干燥階段4h，水分達到50%、50%風(fēng)量；焙焦階段3h，水分達到3%、25%風(fēng)量。各階段所需總熱量Q蒸=Q50+Q80+Q85夏季:Q50=P蒸(I2-I1)h=12572.20×105kJ/hQ80=41.79×105×()×4×0.5=4022.84×105kJQ85=41.79×105×()×3×0.25=2258.93×105kJ總和:Q夏總=188.54×107kJ/h冬季:Q50=P冬(I2-I1)h=11241.05×105kJQ80=17.20×105×()×4×0.5=2778.34×105kJQ85=17.20×105×()×3×0.25=1107.96×105kJ總和:Q冬=36.02×107kJ4.1.5.2Q升=Ms(tf-tj)式中:Ms-爐內(nèi)干物質(zhì)總重量kgtf-加熱后麥層溫度℃tj-加熱前麥層溫度℃0.4199-干麥層加熱kJ/(kg·℃)Ms=G(1-W%)=58.70×103×(1-3.5%)=56.64×10式中:G-麥芽日產(chǎn)量W-麥芽含水量Q升夏=56.64×103×(85-18)×0.4199=1.59×106kJQ升冬=56.64×103×(85-15)×0.4199=1.66×106kJ4.1.5.3設(shè)夏季每噸麥芽爐熱損失400kJ，冬季每噸麥芽爐熱損失640kJQ損夏=58.70×400=23480kJQ損冬=58.70×640=37568kJ麥芽干燥需要的總熱量:Q總=Q蒸+Q升+投夏季:Q總夏=44.89×107+1.59×106+23480=45.05×107kJ冬季:Q總冬=36.02×107+1.66×106+37568=36.19×107kJ耗氣量(D)計算:生產(chǎn)用蒸汽全部為2.5Kgf/cm，溫度為126.71℃，干燥爐傳熱效率為50%。耗氣量為：i=648.7D夏=Q總夏/〔(i-100)η〕=(45.05×107/4.184)/〔(648.7-100)×0.5=39.25×10D冬=Q總冬/〔(i-100)η〕=31.53×10單位時間內(nèi)耗氣量:d夏=39.25×104/20=19.62×103d冬=15.76×103通風(fēng)量計算:見表4.4通風(fēng)量表4.4通風(fēng)量×105項目凋萎階段干燥階段焙焦階段總計夏季最大通風(fēng)量m3/h39.2042.8343.46125.49總通風(fēng)量m3509.5985.6632.60627.85冬季最大通風(fēng)量m3/h15.7617.227.4640.44總通風(fēng)量m3204.8234.4413.09252.35熱量衡算:見表4.5熱量衡算表4.5熱量衡算項目總耗熱量kJ耗氣量kg單位時間耗氣量kg/h夏季45.05×10739.25×10419.62×103冬季36.19×10731.53×10415.76×1034．2啤酒生產(chǎn)中蒸汽耗量的計算計算依據(jù)以旺季日產(chǎn)16度啤酒97.85噸計每天糖化8鍋,每鍋糖化投料混合原料12.23t,其中麥芽7.338t,大米4.892t熱量計算4.2.3.1生產(chǎn)用最大蒸汽壓力為2.5kg/cm2,糖化投料時原水溫度為15℃，需加熱至40℃才能做投料用水（有熱水箱），洗糟水需加熱至78℃。（1）糖化用水加熱耗熱量Q1=G1C1(t2—t1式中G1—糖化用水量C1—水的比熱4.18KJ/kg.℃t2—糖化用水溫度15℃t1—糖化投料用水溫度40℃則Q1=41582×4.18×（40-15）=4.34×106KJ（2）糊化鍋煮沸醪耗熱量為防止大米醪結(jié)及促進液化，在糊化時加入麥芽粉占大米量20%則麥芽粉用量4.892×20%=1.9568t糊化投料量1.9568+4.892=6.8488tC=C。（1-w%）+C水w%式中C?！任锔晌镔|(zhì)的比熱1.548kJ/kg.℃W—谷物含水量∴C麥芽=1.548×（1-4.5%）+4.184×4.5%=1.667kJ/kg.℃C大米=1.548×（1-13%）+4.184×13%=1.891kJ/kg.℃=1\*GB3①糊化醪比熱C糊=（G米C米+G水C水+G麥G麥）/（G米+G水+G麥）=（4892×1.891+19568×4.184+1956.8×1.667）/（4892+19568+1956.8）=3.41kJ/kg.℃=2\*GB3②糊化醪加熱至100℃耗熱量Q′2Q′2=（6848.8+19568）×3.41×（100-45）=4.95×106kJ=3\*GB3③煮沸30分鐘時，水分蒸發(fā)耗熱量Q”2設(shè)在敞口容器中煮沸時，每小時蒸發(fā)量為5%，則煮沸30分鐘水分蒸發(fā)量為W蒸=（6848.8+19568）×0.05×30/60=660.42kg水的汽化潛熱為2259.36KJ/kgQ”2=2259.36×660.42=1.49×106kJ=4\*GB3④糊化時煮沸時耗熱量Q2Q2=Q′2+Q”2=4.95×106+1.49×106=6.44×106kJ=5\*GB3⑤加熱糊化鍋耗熱量Q3糊化鍋容積為35m3，設(shè)糊化鍋底部為厚8毫米的球形銅板，密度為900kg/m3，比熱為0.502kJ/kg.℃；筒部為厚6mm的不銹鋼板，密度為8800kg/mV筒=л/4(D+2d1)2×H-л/4×D2×H=л/4(3.77+2×0.006)2×1.885-л/(4×3.772)×1.885=0.15899m3V底=3л/4（D+2d2）3×1/8×1/2-3л/4D3×1/8×1/2=3л/4(3.77+2×0.008)3×1/8×1/2-3л/4×3.773×1/8×1/2=0.0966m3M筒=0.15899×8800=1399.12kgM底=0.0966×7900=763.5kgM總=1399.12+763.5=2162.61kgQ3=(1399.12×0.406+763.5×0.502)×(100—45)=5.23×104kJ（3）第二次煮沸時的耗熱量Q4=1\*GB3①經(jīng)過一次煮沸后的醪量為G醪′=26416.8-660.42=25.76×103糖化醪的量G麥醪=7.338-1.9568+22.014=27.40t米醪與糖化醪的混合數(shù)G混=25.76+27.40=53.16t二次煮沸取混合醪的40%煮沸時間為10min，蒸發(fā)量為每小時5%Q4′=GC混（100-54）式中：G=53.16×40%=21.26tC糊醪=3.41kJ/kg.℃C麥醪=（G麥C麥+G水C水）/（G麥+G水）=（5.38×1.667+22.014×4.2）/27.40=3.70kJ/kg.℃C混=（G麥醪C麥醪+G糊醪C糊醪）/G混=（27.40×3.70+25.76×3.41）/53.16=3.56kJ/kg.℃Q4′=3.16×3.56×（100-54）×103=8.70×106kJ蒸發(fā)量21.26×103×5%×10/60=177.17kgQ4′′=2259.36×177.17=4×106Q4=Q4′+Q4′′=8.70×106+4×106=12.70×106kJ=2\*GB3②第二次煮沸時的耗熱量Q5經(jīng)過二次煮沸后的醪量為G醪′=25.76×103-177.17=25.58×10三次煮沸取混合醪的40%煮沸時間為10min，蒸發(fā)量為每小時5%Q5′=GC混（100-54）式中：G=25.58×40%=10.23tC混=3.56kJ/kg.℃Q5′=10.23×3.56×（100-66）×103=1.24×106kJ蒸發(fā)量10.23×103×5%×10/60=85.25kgQ5′′=2259.36×85.25=1.93×105kJQ5=Q5′+Q5′′=1.24×106+1.93×105=1.26×106kJ=3\*GB3③加熱糖化鍋耗熱量Q6設(shè)糖化鍋底部為厚10毫米的不銹鋼板，密度為8800kg/m3，比熱為0.406kJ/kg.℃；筒部為厚8毫米的不銹鋼板，密度為8800kg/m3，比熱為0.406kJ/kg.℃V筒=л/4(D+2d1)2×H-л/4×D2×H=л/4(4.7+0.008)2×2.35-л/4×4.72×2.35=0.2779mV底=3л/4（D+2d2）3×1/8×1/2--3л/4D3×1/8×1/2=3л/4(4.7+2×0.01)3×1/8×1/2-3л/4×4.73×1/8×1/2=0.3478mM總=(0.2779+0.3478)×8800=4947.1kgQ6=4947.1×0.406×(78-50)=5.62×104kJ（4）洗糟用水耗熱量Q7煮沸后的麥汁量48.75×1.015×1.07=52.94t設(shè)煮沸鍋蒸發(fā)10%，蒸發(fā)1.5h則蒸發(fā)的水分量52.94×10%×1.5=7.94kg煮沸前的麥汁量52.94-7.94=45.0t洗糟用水量45-25.58=19.42t設(shè)原水溫度為15℃，要求加熱到78℃作為洗糟水故實際需熱量Q7=19.42×103×4.184×（78-15）=5.12×106kJ（5）麥汁煮沸耗熱量Q8煮沸前麥汁初溫為75℃，比熱為3.657kJ/kg.℃加熱麥汁耗熱量45×103×3.657×(100-75)=4.11×106kJ煮沸麥汁耗熱量2268×7.94=1.8×104kJQ8=4.11×106+1.8×104=4.13×106kJ（6）加熱煮沸鍋耗熱量Q9煮沸鍋材料為10mm后的不銹鋼板V大柱=л/4(D+2d)2×H-л/4×D2×H=л/4(5.2+2×0.01)2×2.6-л/4×5.22×2.63V小柱=л/4(d+2d)2×h-л/4×d2×h=л/4(1.3+2×0.01)2×1.73-л/4×1.32×1.73=0.1014mV臺=[(D+2×0.01)/2×tga×(D+2×0.01)2×1/3×л/4-(D+2×0.01)/8×tga×(D+2×0.01)2×1/3×л/4]-[D/2×tga×л/12×D2-D/8×tga×л/12×D2]=[（5.2+2×0.01）/2tg15°×л/4(5.2+0.01×2)2/3-л/4×(5.2+2×0.01)2×1/3×(5.2+2+0.01)×tg15°]-[5.2/2×tg15°×л/12×5.22-5.22×tg15°×л/12×5.2/8]=8.125890-2.089304-[8.0473581-2.08031124]=0.078539m∴M=(0.5950+0.1014+0.078539)×7900=6122.01kg設(shè)初溫為30℃，則Q9=6122.01×0.502×(100-30)=2.15×105kJ（7）煮沸時總耗熱量損失為15%Q10=(Q8+Q9)×1.15%=(4.13×106+2.15×105)×1.15%=4.75×106kJ（8）糖化一次需要蒸汽量D=(∑Q)/[（i-418.4）η]=(Q1+Q2+…+Q7+Q10)/[(i-418.4)η]式中D—糖化一次蒸汽量i—是壓力為2.5kg/cm2飽和蒸汽量648.7×4.184=2714.6kJ/kgη—間接蒸汽加熱效率，取0.95D=34.72×106/[0.95×(2714.16-418.4)]=15.92×10（9）糖化時最大蒸汽用量糖化過程中以第二次煮沸時耗熱量最大，麥汁煮沸時耗熱量為12.70×106kJ，煮沸時間為10h，取熱效率為D=95%.Dmax=[Q4/T]/[(2714.16-418.4)×0.95]=[12.70×106×60/10]/[(2714.16-418.4)×0.95]=34.94×103kJ/h.2其他工段蒸汽耗量的計算（1）酵母培養(yǎng)耗熱量D設(shè)酵母培養(yǎng)中麥汁殺菌和漢省罐殺菌一般每月進行一次，使用蒸汽量每次約用900kg,使用時間為2h，則D=1/2×900=450kg/h（2）洗瓶機蒸汽用量D7=JN式中J—每1000瓶洗瓶時每小時所耗蒸汽量，經(jīng)驗數(shù)取58kgN—千瓶數(shù)，每一千瓶為1每鍋糖化后灌裝啤酒瓶數(shù)：103.28×103個若洗瓶機生產(chǎn)能力為10000瓶/小時，則洗瓶機每小時最大蒸汽用量D7max=jn=58×103.28=5990kg/h（3）啤酒殺菌機用蒸汽量D=j.n式中j—經(jīng)驗數(shù)據(jù)150kg/1000瓶.hD=150×103.28=15492kg（4）錐形罐洗滌蒸汽耗設(shè)每次沖洗錐形罐需17t水，水溫為60℃，冷水初溫為15℃加熱至60℃需加熱量Q=17000×4.184×(60-15)=3200760kJ用為2.5kgf/cm2的蒸汽量直接加熱，蒸汽用量D=3200760/[（2714.16-418.4）×0.95]=1476.6kg/h設(shè)加熱時間為30分鐘，則每小時最大用汽量Dmax=1476.6/30×60=2953.2kJ/h總的蒸汽耗量的確定：∑M=13099.451η式中η—同時系數(shù)取0.8∑M=13099.451×0.8=10479.56kJ/h鍋爐選型：雙鍋筒水管鍋爐SHC-16-A型蒸發(fā)量為10噸/小時，工作壓力為16kgf/cm2,蒸汽溫度為“飽和溫度”配套輔機規(guī)格：鼓風(fēng)機：型號4-72-11型NO.8右90°，風(fēng)壓252mmH2O柱，風(fēng)量17920m3/h,轉(zhuǎn)速1600r/min,風(fēng)機JO2-71-引風(fēng)機：型號Y9-35-12型，NO.151/2D0°,風(fēng)壓205mm水柱，風(fēng)量32160m3/h,轉(zhuǎn)速730r/min,電機JO2-91-8型，功率40電動給水泵：2GC-5×6型蒸汽給水型：QB-4型生產(chǎn)廠家：上海四方鍋廠4.3啤酒生產(chǎn)耗冷計算麥汁冷卻時耗冷量計算依據(jù)以每次投料12.23t,按物料衡算計算結(jié)果得冷麥汁的量為49.23t麥汁冷卻在薄板換熱器中進行，采用一段冷卻法，冷卻介質(zhì)采用4℃的冰水，冷卻時間為2小時，則冰水4℃→75℃,95℃→55℃..1麥汁冷卻放熱Q1Q1=VrCp（t2-t1）式中V—冷麥汁的體積r—麥汁的比重Cp—麥汁的比熱t(yī)2—冷卻起始溫度，t1—麥汁冷卻終溫則Q1=49.23×103×1.065×4.116×（95-55）/2=4.32×106kJ/h.2冷卻介質(zhì)冰水耗量（m1）設(shè)冰水初溫為t1=4℃，終溫t2=75℃冰水比熱為4.184kJ/kg·℃則m1=Q1/〔C(t2-t1)〕=14.52×103主發(fā)酵過程冷卻的耗冷量.1主發(fā)酵的放熱量Q2（1）主發(fā)酵期間發(fā)酵放熱量（Q2′）設(shè)主發(fā)酵時16°Bx麥汁的真正發(fā)酵度為55%，主發(fā)酵時被發(fā)酵掉的麥芽糖為W：W=49.23×103×1.065×55%×0.16=4.61×10麥芽糖發(fā)酵反應(yīng)總方程式如下：C12H22O11+H2O+4ATP+4Pi→4C2H5OH+4CO2+4ADP+熱量每克分子麥芽糖發(fā)酵時將釋放出48.8～72kJ的自由能，并轉(zhuǎn)化成熱量使麥汁升溫，現(xiàn)取平均放熱量為251.04kJ/g分子,麥芽糖的分子量為342主發(fā)酵時發(fā)酵放熱量（Q2′）Q2′=4.61×103×251.04×103/342=3.38×106kJ（2）主發(fā)酵液降溫放熱量（Q2″）主發(fā)酵結(jié)束，嫩啤酒溫度從12℃降至5℃，進入貯酒階段Q2″=VrCp（t2-t1）=49.23×103×1.065×4.116×（12-5）=1.51×106kJ主發(fā)酵總放熱量（Q2）Q2=Q2′+Q2″=4.89×106kJ.2主發(fā)酵時冷卻介質(zhì)需要量計算設(shè)主發(fā)酵冷卻介質(zhì)采用-8℃～-4℃的酒精水溶液，取冷卻介質(zhì)溫度為-5℃，冷卻后升溫至則D=Q2/（C△t）=4.89×106/(4.351×3)=0.37×10主發(fā)酵為五天，D′=2.87×106/(24×5)==3.12×10.3后發(fā)酵耗熱量Q3（1）后發(fā)酵時的發(fā)熱量（Q3′）設(shè)后發(fā)酵時麥汁的真正發(fā)酵度由主發(fā)酵時的55%提高到65%則被發(fā)酵掉的麥芽糖量W2為：W2=VrB（f后-f主）式中V-嫩啤酒體積，r-嫩啤酒比重，為1.019B-麥汁原始濃度，16%f后、f主-后酵和主酵的真正發(fā)酵度（%）∴W2=49.23×103×0.16×（65%-55%）×1.019=802.64則Q3′=802.64×734.04=5.89×105kJ（2）啤酒在后酵期間酒溫從5℃降至-1℃放出的熱量（Q3″）Q3″=VrC啤（t2-t1）式中C啤—后酵啤酒的比熱，取3.774kJ/kg·℃則Q3″=49.32×103×1.019×3.774×[5-（-1）]=1.14×106kJ∴Q3=Q3′+Q3″=1.73×106kJ.4啤酒在過冷卻器中冷卻耗冷量Q4設(shè)啤酒在裝瓶前為了穩(wěn)定CO2，啤酒需經(jīng)過冷卻器使酒溫從2℃降至-1℃，此冷卻介質(zhì)是25%的酒精混合水溶液。Q4=VrC?。╰2-t1）式中V—后發(fā)酵結(jié)束啤酒收量，r—啤酒的比重，取1.012C啤—啤酒的比熱，取3.996kJ/kg·℃∴Q4=48.75×103×1.012×3.996×（2+1）=5.91×105kJ.5酒精水溶液耗量m4為：m4=Q4/[C（t2′-t1′）]=5.91×105/[4.351×（-2-（-5））=4.53×104設(shè)啤酒過濾每班工作6h，最大日生產(chǎn)能力為4.08t/h成品啤酒。則在過冷卻器中每小時最大耗量為：M4max=GCB（t2-t1）/[TC（t2′-t1′）]=4.08×103×3.996×（2+1）/[6×4.351×（-2+5）]

=624.52kg.6酵母洗滌無菌冷水耗冷量設(shè)①每鍋麥汁酵母添加量為冷麥汁的0.8%； ②酵母洗滌用水是1℃無菌冰水每天洗滌用水量為酵母量的3.6倍，酵母洗滌時間平均為4天；③無菌水由15℃降至1℃，冷卻用酒精水，是由-5℃升至-1℃。每鍋麥汁的酵母洗滌用水量W5為W5=49.23×103×0.8%×3.6×4=5.67×10酵母洗滌水降溫時放熱量（Q5）Q5=5.67×103×4.184×（15-1）=3.32×105kJ酒精水用量m5=3.32×105÷4.351÷(-1+15)=5.45×10每小時最大酒精水用量（Mmax）設(shè)酵母培養(yǎng)時，麥汁冷卻殺菌和發(fā)酵罐發(fā)酵冷卻均采用酒精水（2℃→6℃）冷卻，此冷耗經(jīng)驗數(shù)據(jù)為29288kJ/h∴Mmax=1750kg/h制麥空調(diào)用水 由設(shè)備計算知水溫為15℃，空調(diào)用水5℃，冰水循環(huán)使用t2=8℃，空調(diào)用水量為w=1051115kg/h，則制麥車間空調(diào)用水耗冷Q=1051115×4.184×（8-5）=13193595.5kJ整個制麥車間耗冷量：冷卻介質(zhì)：酒精水-8℃→-2℃D=13193595.5/[4.351×（-2+8）]=505385.6kJ/hb.冷間圍護耗冷：取經(jīng)驗數(shù)據(jù)20920kJ/hc.罐間輻射耗冷：取經(jīng)驗數(shù)據(jù)2092000kJ/hd.操作制冷量：取經(jīng)驗數(shù)值33472kJ/h制冷機總負(fù)荷QJ=0.7Q+Q′(0.7為比例系數(shù))Q=17781857.43Q′=20920+2092000+33472=2146392kJ/hQJ=14593692.2KJ/h則噸酒量耗QJ×24/55.8992=261101kJ/h表4.6耗冷量一覽表耗冷名稱每鍋麥汁耗冷量kJ/h冷卻介質(zhì)溫度每鍋冷卻總耗冷量kg/h麥汁冷卻4.32×106冰水4℃→75℃1.45×104主發(fā)酵冷卻4.89×10425%酒精-2℃→-5℃3.12×103后發(fā)酵冷卻5.91×104啤酒過程冷卻5.91×10525%酒精-2℃→-5℃4.53×104酵母洗滌3.32×105冰水-1℃→5℃5.45×103酵母培養(yǎng)29288冰水-2℃→6℃1750制麥空調(diào)1.20×10625%酒精-8℃→-2℃4.6×105冷間維護20920罐體輻射操作334725主要設(shè)備的計算及選型5．1麥芽生產(chǎn)車間主要設(shè)備5．1．1立倉5.1.1.1設(shè)貯倉存有兩個月制麥用的大麥，由物料衡算部分可知,日生產(chǎn)麥芽58.70t,則兩個月制麥所需的原大麥量為87.87×2×30=5272.2t原大麥的容重為635kg/m3∴V=5272.2×103/635=8.30×10取充滿系數(shù)為0.9,則V總＝8.30×103/0.9=9.22×10取立倉的直徑D＝8.4m,錐高2m,柱高20m∴V=π/3×(8.4/2)2×2+π×(8.4/2)2×20=1139.35m取大麥立倉個數(shù)為n=9.22×103/1139.35=8.092∴取立倉個數(shù)為9個。5.1.1.2商品麥芽的容重為550kg/m3,則貯存兩個月的麥芽總體積58.70×2×30=3522t取充滿系數(shù)為0.9,∴V總＝3522×103/(0.9×550)=7.12×10∴需要麥芽立倉的個數(shù)為n=7.12×103/1139.35=6.245∴n=7個5．1．2粗選機設(shè)每班生產(chǎn)生產(chǎn)8小時（包括輔助時間）實際生產(chǎn)7小時，每天生產(chǎn)兩班，每天生產(chǎn)的麥芽量為58.70t則每天投原大麥量87.87t則粗選機設(shè)備生產(chǎn)能力87.87/(7×2)=6.28t/h選用設(shè)備生產(chǎn)能力為3.5噸／小時的粗選機兩臺。精選機設(shè)大麥精選時間每天兩班，每班8小時（包括輔助時間），實際操作時間７小時工作時間每天需處理精選大麥量為74.67t則設(shè)備生產(chǎn)能力為74.67/(7×2)=5.33t選用設(shè)備生產(chǎn)能力為6t/h的分級機一臺，配轉(zhuǎn)速120-200r/min的電機浸麥槽5.1.4.1精選大麥容重為660kg/m３，有效容量系數(shù)φ取0.85，每天生產(chǎn)3槽浸漬槽所需有效容量：m3浸漬槽全容量為169.04/0.85=198.87m取浸漬后大麥的填充系數(shù)為0.9，每天生產(chǎn)3槽，則每個浸麥槽容積為198.87/(3×0.9)=73.66m浸麥槽的尺寸：浸麥槽圓錐部分H，為圓柱直徑的一倍，圓錐h=0.5D因為浸麥槽直徑不宜太高，麥層過厚，通風(fēng)阻力大V=π/4D2H+π/3×hD2H=π/6D3∴D=(6V/π)1/3=(6×73.66/π)1/3=5.20取D=5.2m，h=D/2=2.60m∴V實＝π／6×D3=73.62m浸麥采用噴霧浸麥法，操作周期是48小時∴所需浸麥槽個數(shù)N=nt/24=3×48/24=6即浸麥槽尺寸，直徑5.2m，柱高2.6m，錐高2.6m，共6個5.1.4.2大麥比重取1.25t/m3，則74.67t大麥體積為Vg1=74.67/1.25=59.74m∴第一次加水體積為Vw1′=V-Vg1=73.62×3-59.74=161.12m由于益流除雜等原因第一次實際用水量應(yīng)考慮安全系數(shù)1.2則第一次實際用水量為Vw1=Vw1′×1.2=1.2×161.12=193.34m浸漬過程中大麥體積逐步膨脹至原來的1.5倍，則最終大麥體積為Vg2=1.5×Vg1=1.5×59.74=89.61m3最終浸麥槽內(nèi)水體積為Vw2=73.62×3—89.61=131.25m設(shè)大麥體積變化按等速情況增加，則每次換水按算術(shù)級數(shù)遞減（在整個浸麥過程中，交替進水三次，第一次加水，后兩次換水）a=145.3l=113.8n=62s=(a+l)n/2=(145.3+113.8)2/2=259.1m噴霧用水量5L／T.h，共噴霧36h∴噴霧用水量為Vg3=74.67×5×36/1000=13.44m全部耗水量Vw=193.34+131.25×2+13.441=469.28m5.1.4.3每100kg15min12次20min18次通風(fēng)15分鐘所需風(fēng)量:q1=74.67×103×0.03×15×12/100=4032.18m通風(fēng)18分鐘所需風(fēng)量:q2=74.67×103×0.03×20×18/100=8064.36m每天6槽同時通風(fēng)，每小時耗風(fēng)量：q=74.67×103×0.03×60×2/100=2688.12m3每天浸麥槽需通風(fēng)量Q=(q1+q2)/2=6048.27m通風(fēng)機類型：選用9-19-4.5A高70離心機，轉(zhuǎn)速2900r/min,全壓4599-4640pa,風(fēng)量2000-4000m3發(fā)芽設(shè)備5.1.5.1采用薩拉丁發(fā)芽箱，按物料衡算，100kg精選大麥制得精選大麥用3個撒拉丁發(fā)芽箱，即一個浸麥槽對應(yīng)于一個發(fā)芽箱綠麥芽體積：V=74.67×103/100×0.35=261.34m取原麥厚0.85(0.8-1.5)m，即h=0.85m則發(fā)芽箱底面積：f=V/h=261.34/(3×0.85)=102.49m設(shè)發(fā)芽箱寬為4.0m，則長為102.49/4.0=25.62m發(fā)芽周期為5天，每天出3箱，則發(fā)芽箱個數(shù)5×3+3=18個5.1.5.2依據(jù):①濕大麥裝箱溫度：冬12～13℃，夏15～16℃②調(diào)節(jié)空氣12℃，相對濕度100%③廢氣平均溫度15℃，相對濕度90%④發(fā)芽溫度16～17℃⑤新鮮空氣溫度12℃，相對濕度50%⑥發(fā)芽周期5天根據(jù)發(fā)芽箱體系的熱量衡算可導(dǎo)出通風(fēng)量的計算公式。假定發(fā)芽過程是穩(wěn)定的，根據(jù)熱量衡算得:熱量輸入+熱量產(chǎn)生=熱量帶出（1）熱量輸入輸入的熱量由進入發(fā)芽箱的大麥熱量和通入空氣的焓之和構(gòu)成。大麥熱量：Q1=G1C1TG1-浸漬大麥重量(kg)T1-進入發(fā)芽箱的浸漬大麥溫度(K)，12～16℃C1-浸漬大麥比熱(kJ/(kg·K))C1=C0(1-w%)+Cw%式中C0-絕干大麥比熱1.42kJ/(kg·K)C-水比熱4.184kJ/(kg·K)w-浸漬大麥含水百分?jǐn)?shù)C1=C0(1-w%)+Cw%=1.42×(1-43%)+4.184×43%=2.608kJ/kg·KQ1=G1C1T1=115.99×103×2.608×(16+273)/3=29.14×106k（2）通入空氣焓Q2=LI1式中:L-發(fā)芽過程通入絕干空氣(kg)I1-進入麥芽室前空氣的熱焓(kJ/kg絕干空氣)（3）發(fā)芽過程產(chǎn)生呼吸熱Q3=1.75×104×S式中1.75×104是大麥呼吸消耗1kS-發(fā)芽過程中干物質(zhì)的消耗量(kg)。通常為大麥干物質(zhì)的5%Q3=1.75×104×74.67×103×87%×5%/3=18.95×106kJ（4）帶出的熱量：由卸料排除綠麥芽所含熱量Q4和空氣帶走熱量Q5構(gòu)成Q4=G2C2T2=103.96×103×2.0×(273+15)/3=19.96×106k式中:G2-綠麥芽產(chǎn)量(kg)C2-綠麥芽比熱取2.0kJ/(kg·K)T2-綠麥芽溫度(K)，15～17℃Q5=LI2式中:I2-離開麥層的空氣熱焓(kJ/kg絕干空氣)（5）發(fā)芽過程熱損失(Q6)設(shè)備帶進熱量和帶出熱量基本相同，所以Q6可以忽略不記。（6）通風(fēng)量V的確定進入麥層空氣相對濕含量為:φ1=100%，t1=16℃排出后空氣相對濕含量為:φ2=90%，t2=15℃查I-H圖，I1=52kJ/kgI2=55kJ/kg由式Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6L=(Q1+Q3-Q6-Q4)/(I2-I1)=9.38×106(kg絕干空氣)L/T=9.38×106/(5×24)=78.13×103(kg絕干空氣/h)射風(fēng)機出口處空氣濕含量為X(kg/kg絕干空氣)濕空氣比容:VH=(0.772+1.244X)×(t+273)/273×1.013×105/P式中:VH-濕空氣比容(m3/kg絕干空氣)P-點壓(Pa)t-溫度(℃)查X-I圖知，16℃φ=100%時，X=0.015kg/所以VH=0.8370(m3/kg絕干空氣)因為實際發(fā)芽過程熱傳遞，并非絕對穩(wěn)定，考慮到熱量產(chǎn)生和輸出的高峰等因素，通風(fēng)量有一定的閾值，所以實際通風(fēng)