啤酒厂糖化工段初步工艺设计

生物工程课程设计

——啤酒厂糖化工段初步工艺设计

班级0902

学号39

姓名牛倩

成绩

目录

（一）设计任务书 (2)

（二）工艺计算 (3)

（三）计算结果 (12)

（四）问题分析与讨论 (12)

（五）附图……………………………………………尾页

(一)设计任务书

一. 设计任务：

对（20000+1000X）吨/年（︱Y-5︱+9）°啤酒厂糖化工段进行初步工艺设计

X=39+40=79，Y=9

对99000吨/年13°啤酒厂糖化工段进行初步工艺设计

二. 技术指标

啤酒生产技术指标

项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）

定额指标

原料利用率98.5

原料配比

麦芽70 麦芽水分 5 大米30 大米水分10

啤酒损失率

(对热麦汁)

冷却损失 4.0 无水麦芽浸出75 发酵损失 1.0 无水大米浸出95 过滤损失0.5 麦芽清净和磨碎

损失

0.1

装瓶损失 2.0

总损失7.5

三. 要求

1.依据给出的技术指标，选择适当的糖化工艺并进行糖化工段的物料衡算和热量衡算。

2.将计算结果分别汇总成物料衡算一览表和能量衡算一览表。

3.根据计算结果CAD绘制糖化工段能量平衡图，并打印A3图纸一张。

（二）工艺计算

一、99000 t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算

啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦汁、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。

1、糖化车间工艺流程

流程示意图如图1所示：

↙↘

↓

麦槽

酒花渣分离器→回旋沉淀槽→薄板冷却器→到发酵车间

↓↓↓

酒花槽热凝固物冷凝固物

图1.啤酒厂糖化车间工艺流程示

2、技术指标

表1. 啤酒生产技术指标

项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）

定额指标

原料利用率98.5

原料配比

麦芽70 麦芽水分 5 大米30 大米水分10

啤酒损失率

(对热麦汁)

冷却损失 4.0 无水麦芽浸出75 发酵损失 1.0 无水大米浸出95 过滤损失0.5 麦芽清净和磨碎

损失

0.1

装瓶损失 2.0

总损失7.5

根据表1的基础数据，首先进行100kg原料生产13°淡色啤酒的物料计算，然后进行100L 13°淡色啤酒的物料衡算，最后进行99 000t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。

3、100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产13°淡色啤酒的物料衡算

(1)热麦汁计算根据表1可得到原料收得率分别为：

麦芽收率为：0.75×(100-5)/100=71.25%

大米收率为：0.95×(100-10)/100=85.5%

混合原料收得率为：（0.70×71.25%+0.30×85.5%）×98.5%=74.39%

由上述数据可计算出100kg混合料原料可制得的13°热麦汁量为：

3139

.

74

×100=572.2 (kg)

查资料知13°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁相对密

为1.024，100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：572.2/1.084×1.04=549(L)

（2）冷麦汁量为：549×(1-0.04)=527.04 (L)

（3）发酵液量为：527.04×(1-0.01)=521.77 (L)

（4）过滤酒量为：521.77×(1-0.005)=519.16 (L)

（5）成品啤酒量为：519.16×(1-0.02)=508.78 (L)

（6）颗粒酒花使用量：选用质量较好，含α－酸较高的颗粒酒花，一般在热麦汁中加1.5-2 kg/t颗粒酒花，选择加酒花2kg/t,即100 L热麦汁加2kg的颗粒酒花 : 0.2/100×549＝1.098 （kg）

（7）湿糖化槽量:糖化槽含水80％，则

湿麦槽量：100×70％×（1-5％）（1-75％）/（1-80％）＝83.125 (kg) 大米槽量：100×30％×（1-10％）（1-95％）/（1-80％）＝6.75 (kg)

糖化槽量＝83.125＋6.75＝89.875 (kg)

（8）湿酒花槽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%,则湿酒花槽量：1.098×(100-40)/(100-80)=3.29 (kg)

4、生产100L 13°淡色啤酒的物料衡算

根据上述衡算可知，100 kg混合原料生产13°成品啤酒508.78 L，故

(1)生产100 L 13°啤酒所需混合原料量： 100/508.78×100＝19.65 (kg)

(2)麦芽用量：19.65×70％＝13.76 (kg)

(3)大米用量：19.65×30％＝5.90 (kg)

(4)酒花用量：100×549/508.78×0.2％= 0.216 (kg)

(5)热麦汁量：100×549/508.78=107.9 (L)

(6)冷麦汁量：100×527.04/508.78=103.59 (L)

(7)湿糖化糟量：设湿麦芽糟水分含量为80%，则

湿麦芽糟量为：[(1-0.05)×(100-75)]/(100-80)×13.76=16.34 (kg)

湿大米糟量为：[(1-0.1)×(100-95)]/(100-80)×5.90=1.33 (kg)

故湿糖化糟量为：16.34+1.33=17.67 (kg)

(8)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%,

湿酒花糟量为： (1-0.4)/(1-0.8)×0.216=0.648 (kg)

(9)发酵液量：100×521.77/508.78=102.55 (L)

(10)过滤酒量：100×519.16/508.78=102.04 (L)

(11)成品啤酒量：100×508.78/508.78=100 (L)

5、生产99 000t/a 13°淡色啤酒糖化车间的物料衡算

设生产旺季每天糖化6次，而淡季则糖化4次，每年总糖化次数 150×6+150×4=1500(次)，由此可算出每次投料量及其他项目的物料衡算。

(1)查13°淡色啤酒密度为1.012kg/L，则每次糖化的啤酒量为：

99 000 000÷1500÷1.012=65217 (L)

每次糖化的原料量为: 19.65/100×65217=12815 (kg)

(2)麦芽量：12815×70％=8970.5（kg）

(3)大米量：12815-8970.5=3844.5（kg）

(4)热麦汁量：549/100×12815=70354（L）