啤酒糖化車間物料衡算與熱量衡算

啤酒糖化車間物料衡算與熱量衡算啤酒糖化車間物料衡算與熱量衡算#/9#30000t/al2°淡色啤酒糖化車間物料衡算及熱量衡算）二次煮出糖化法是啤酒生產(chǎn)常用的糖化工藝，下面就以此工藝為基準(zhǔn)進行糖化車間的熱量衡算。由于沒有物料數(shù)量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此，從物料計算開始。已知物料定額的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表，絕對谷物的比熱容為1.55Kj/kg*K,12°麥汁在20°C時的相對密度為1.084,100°C時熱麥汁的體積是20°C時的1.04倍；煮沸溫度下（常壓100°C）水的氣化潛熱為I=2257.2Kj/kg,加熱過程熱損失取15%,0.3MPa的飽和水蒸氣1=2725.2Kj/kg,相應(yīng)冷凝水的焙為561.47Kj/kg,蒸汽熱效率為0.95,頂II名稱百分比項I1名稱百分比定額指標(biāo)原料利用率98.5原料配比麥芽75大米25麥芽水分6啤酒損失率（對上一工序）冷卻損失7.5大米水分13發(fā)酵損失1.6無水麥芽浸出率75過濾損失1.5無水大米浸出率92裝瓶損失2.0總損失12.6I物料衡算啤酒廠糖化車間的物料衡算主要項目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化糟和酒花糟）等。糖化車間工藝流程示意圖工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)我國啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況決定了相應(yīng)的指標(biāo)，有關(guān)生產(chǎn)原料的配比、工藝指標(biāo)及生產(chǎn)過程的損失等數(shù)據(jù)如上表所示。根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進行100血原料生產(chǎn)12。淡色啤酒的物料計算，然后進行100L120淡色啤酒的物料衡算，最后進行30000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計算。100kg原料(75%麥芽，25%大米)生產(chǎn)12°淡色啤酒的物料計算熱麥汁量麥芽收率為：0.75(100-6)4-100=70.5%大米受率為：0.92(100-13)4-100=80.04%混合原料受得率為：(0.75X70.5%+0.25X80.04%)98.5%=71.79%由此可得100kg混合原料可制得的12°熱麥汁量為：(71.794-12)X100=598.3kg12°麥汁在20C時的相對密度為1.084，而100C熱麥汁的體積是20°C時的1.04倍，故熱麥汁(100°C)的體積為：(598.34-1.084)XI.04=574 (L)冷麥汁量為574X(1-0.075)=531 (L)發(fā)酵液量為:TOC\o"1-5"\h\z531X(1-0.016)=522.5 (L)過濾酒量為：522.5X(1-0.015)=514.7 (L)成品啤酒量為：514.7X(1-0.02)=504.4 (L)4.生產(chǎn)100L12°淡色啤酒的物料衡算從上可知，100kg混合原料可生產(chǎn)12°成品淡色啤酒504.4L,故可得:(1)生產(chǎn)100L12°淡色啤酒需耗混合原料量為：(100/504.4)X100=19.83kg麥芽耗用量為：83X75%=14.78kg大米耗用量為：83X25%=4.96kg酒花耗用量為：(對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2%)(574/504.4)X100X0.2%=0.228kg熱麥汁量為：(574/504.4)X100=113.8L冷麥汁量為：(531/504.4)X100=105.3L濕糖化糟量(設(shè)排出的濕麥糟水分含量80%)濕麥糟量為((1-0.06)(100-75)/(100-80))X14.87=17.47kg而濕大米糟量:((1-0.13)(100-92)/(100-80))X4.96=1.73kg濕糖化糟量為：17.47+1.73=19.2kg酒花糟量為：(麥汁煮沸過程干酒花浸出率40%,酒花糟水分含量80%)((100-40)/(100-80))X0.228=0.684kg5.30000t/al2°淡色啤酒糖化車間的物料平衡計算如下表：一次糖化定額為混合原料4013kg,一年糖化1500次(旺季每天6次，淡季4次)，得：啤酒糖化車間的物料平衡計算表物料名稱單位對100kg混合原料100L12°淡色啤酒糖化一次定額量30000t/a啤酒生產(chǎn)混合原料kg10019.8340136.02E6麥芽kg7514.873009.74.514E6大米kg254.961003.91.509E6酒花kg1.200.22846.26.915E4熱麥汁L574113.82303334.55E6冷麥汁L531105.32131331.97E6

濕糖化糟kg96.8419.238875.83E6濕酒花kg3.450.6841382.076E5糟發(fā)酵液L522.5103.62096831.45E6過濾酒L514.7102.12066530.99E6成品啤酒L504.41002024030.36E6備注：12°淡色啤酒的密度為1012kg/m3, 實際年產(chǎn)啤酒30724toII熱量衡算按一次糖化投料量4013kg計算。（一）糖化用水耗熱量Qi按工藝，糊化鍋加水量為6=(1003.9+200.8)X4.5=5421.15kg糖化鍋加水量為G2=2808.9X3.5=9831.15kg總加水量為G=G+G：二15252.3kg白來水從18°C加熱到50°C耗熱量為Q】=15252.3X4.18(50-18)=2.04E6kJ（二）第一次米醪煮沸耗熱量Q2Q2=Q2,+Q2''+Q2'…糊化鍋內(nèi)米醪由初溫[=G糊化鍋內(nèi)米醪由初溫[=G米isc糊（100to(18°C)加熱至100°C耗熱Q：'—to)](1)求比熱容C米酹據(jù)經(jīng)驗公式c谷物=0.01[(100-W)co+4.18W[,co為絕對谷物比熱容=1.55c麥茅=1.71kJ/(kg*K)c大米=1.89kJ/(kg*K)c米《.=(G大米c大米+G麥芽c麥芽+G14.18)/(G大米+G麥芽+GJ=3.76kJ/(kg*K)(2)米醪的初溫tot°=[(G大米c焙+Goc/X18+GX4.18X50]/(G米/柿)二47.1°CQ2'=GAc林(100—to)二6625.85X3.76(100-47.1)=1.318E6kJ.煮沸過程蒸汽帶出的熱量Q：''設(shè)煮沸時間為40min,蒸發(fā)量為每小時5%,則有：Q2,'=￡1二G八X5%X40J60X2257.2=4.99E5 kJ.熱損失Q：'''Q：'''=15%(Q：'+Q：'').Q2=l.15(QJ+QJ')=2.09E6 kJ(三)第二次煮沸前混合醪升溫至70°C的耗熱量Q按糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸的米醪及糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為63°C,故混合前米醪先從100°C冷卻到中間溫度t?糖化鍋中麥醪的初溫t如t姍=(G%c妁：X18+&X4.18X50)/G如c姍=46.67°C.求混合前米醪的中間溫度t糊。忽略熱量損失，米醪和麥醪合并前后的G麥芬c姑不變，則有G混介c混令t混介=G米戰(zhàn)c米耐氣jG交矗c左廉t姍t柵=(19265X3.67X63-12639.15X3.63X46.67)4-(6405X3.76)=96°C只比煮沸溫度低4°C,考慮輸送過程熱損失，可不加中間冷卻器。.Qs=Gc(70-63)=4.95E5kJ混含混合(四)第二次煮沸混合醪的耗熱量Q4由糖化工藝流程可知：Q4=Q/+Q/'+QZ''.混合醪升溫至沸騰所耗熱量Q/經(jīng)第一次煮沸后米醪量為：G和'=G^—V二6625.85-220.86二6405kg糖化鍋的麥芽醪量為：G八=G如G2=2808.9+9831.15=12640kg故進入第二次煮沸的混合醪量為：G混介=G米廉'+G交廉=6405+12640=19045kg(2)據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為78°C,抽取混合醪的溫度為70°C,則送到第二次煮沸的混合醪量X為：(1—x)c(78_70)=xc(100—78)X二26.7%(3)麥醪的比熱容c如c姍=(G壹芽c妁+G：X4.18)，G姍=3.63 kJ/(kg*K)混合醪比熱容c幺帝c八=3.67 kJ/(kg*K)(4)Q/=26.7%G溫合c瞬(100-70)=5.599E5 kJ.二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量Q/'設(shè)煮沸時間為lOmin,蒸發(fā)強度5%Q/'=IV2=2257.25XG八X5%X104-60=9.57E5 kJ.熱損失Q'''取15%(Q；'+Q「')kJ.Q4=Q./+QJ'+Q「''=1.15(Q?+Q/')=7.54E5kJ(五)洗糟水耗熱量Q5洗糟水平均溫度為80°C,每100kg原料用水450kg,則有：Q5=4013X450X4-100X(80-18)=4.68E6 kJ(六)麥汁煮沸過程耗熱量Q6Q6=Q/口的'+Q/''.麥汁升溫到沸點耗熱量Q/設(shè)過濾完畢麥汁溫度為70℃,進入煮沸鍋的麥汁量為：G交汁=4013X598.34-100=24010 kgC麥汁=3.85kJ/(kg*K)Q6*=G麥汁XC麥汁(100-70)=2.77E6kJ.煮沸過程蒸發(fā)耗熱量Q6''設(shè)煮沸強度10%,時間1.5h,則有：Qs''=2257.2X(24010X10%XI.5)=8.13E6kJ.熱損失為15%.Q6=Q6,+Q6‘' +Q6‘''=1.15(Q/ +Q6‘')=1.254E7kJ(七)糖化一次總耗熱量Q總Q總=￡、=2.10￡7 kJ(八)糖化一次耗用蒸汽量D使用表壓0.3MPa的飽和蒸汽，1=2725.3kJ/kg,i為561.7,H為95%D=Q總F[(I-i)n