啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算
100000(吨 年)啤酒工厂糖化车间设计
发酵工程课程设计报告
6.3 过滤槽.............................................................................................................................. - 23 6.4 煮沸锅.............................................................................................................................. - 23 6.5 回旋沉淀槽...................................................................................................................... - 24 七、设计总结.............................................................................................................................. - 25 八、参考文献.............................................................................................................................. - 26 -
车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2．完成图纸两张(1 号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)，重点单体设
备总装图。
发酵工厂设计计算题详解
工厂设计习题
2
⑴ 求用于发酵的糖化醪量T发： T发×10% ＋ T发＝ 11771kg ＋ 902kg T发＝11521kg 酒母醪量＝ T发×10% ＝ 11521kg ×10% ＝1152.1kg ⑵ 求用于培养酒母的糖化醪量T酒： T酒＝酒母醪量× 70% ＝1152.1kg × 70% ＝806.5kg ⑶ 求用于培养酒母的薯干原料量G′薯干： ∵ 投入2737.4kg薯干原料得到11521kg发酵糖化醪。 ∴ G′薯干＝ 2737.4kg× 806.5kg／ 11521kg＝191.6kg
工厂设计习题
3
⑷ 酒母所需糖化酶量G酶: G酶＝ 300u／g× 191.6×1000／ 20000 u／g＝2.87kg
二、30000t/a啤酒生产 1、生产啤酒采用混合原料：麦芽和大米。已知100kg混合 原 料中麦芽75kg，水分6%，无水麦芽浸出率75%；大米 25kg，水分13%，无水大米浸出率92%，原料利用率 98.5%。求该100kg混合原料能生产12°热麦汁多少升 （L）？（ 12°热麦汁在100℃的相对密度为1.042）
解：设被抽取煮沸的混合醪量为G′，温度100℃；未抽取部分为（G混合 － G′），温度70℃；结束醪＝ G混合，温度为78℃。 根据热量衡算： G′× c混合×(100－78) ＝ （G混合－ G′） × c混合×(78－70)
工厂设计习题
7
30 G′＝8 G混合，则G′＝（4／15）× 19045kg＝5079kg
工厂设计习题
4
⑴ 求100kg混合原料提供的总还原糖量G总糖： G总糖＝ [ 75kg×（1－6%）×75% ＋ 25kg× （1－13%）×92% ] ×98.5%＝ [ 52.875kg ＋ 20.01kg ] ×98.5%＝71.79kg ⑵ 求12°热麦汁量G麦汁（kg） G麦汁×12%＝ G总糖 G麦汁＝ G总糖 ／ 12%＝ 71.79kg ／ 12%＝598.25kg ⑶ 求12°热麦汁体积V麦汁（L）： V麦汁＝598.25kg／ 1.042＝574 （L）
产万吨啤酒糖化车间设计方案
年产12万吨啤酒厂糖化车间设计本设计的内容摘要：在啤酒整个酿造过程中，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。
其中麦汁制造是啤酒生产的重要环节，它包含了对原料的糊化、液化、糖化、麦醪过滤和麦汁煮沸等处理工艺。
设计从实际生产出发，确定出生产15万吨啤酒所需要的物料量，热量和糖化车间内的常用设备如糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、沉淀槽及薄板冷却器的主要尺寸、选型以及其他辅助设备、管道的选型。
对整个车间的布局进行了设计，包括设备布置图，工艺流程图等。
关键词：糖化锅物料衡算热量衡算一、前言：啤酒是全世界分布最广，也是历史最悠久的酒精性饮料，它的酒精度低、营养丰富、有益于人的健康，因而有“液体面包”之美称，受到众人的喜爱。
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。
目前，我国人均啤酒消费量虽然已接近22升，但中西部地区仅在10升左右，8亿多人口的农村人均连5升不到。
因此，我国啤酒市场还拥有很大的挖掘潜力，消费量仍将保持增长。
啤酒品种很多，一般可根据生产方式，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。
◆根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。
◆根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。
金黄色啤酒口味清爽而醇和，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。
年产8万吨酒精工厂设计(蒸煮糖化车间)物料衡算
年产8万吨酒精工厂设计（蒸煮糖化车间）物料衡算1.2、原料消耗的计算（1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式为： 糖化：162 18 180 发酵：180 46×2 44×2（2）生产1000㎏国标食用酒精的理论淀粉消耗量（乙醇含量95%（v/v ），相当于%（质量分数））：（3）生产1000㎏食用酒精实际淀粉消耗量：生产过程各阶段淀粉损失612625106)O H nC O nH O H C n →+（252612622CO OH H C O H C +→)(2.162792/162%41.921000kg =⨯⨯则生产1000㎏食用酒精需淀粉量为：（4）生产1000㎏食用酒精薯干原料消耗量 薯干含淀粉65%，则1000kg 酒精薯干量为:若为液体曲，则曲中含有一定淀粉量为（G1），则薯干用量为：（5）α-淀粉酶消耗量薯干用量：;а-淀粉酶应用酶活力为2000μ∕g ,单位量原料消耗α-淀粉酶量：8u/g 则用酶量为：（6）糖化酶耗量酶活力：20000u/g;使用量：150u/g则酶用量：酒母糖化酶用量（300u/g 原料，10%酒母用量）：式中67%为酒母的糖化液占67%,其余为稀释水和糖化剂. 两项合计,糖化酶用量为+=)(kg（7）硫酸铵耗用量: 硫酸铵用于酒母培养基的补充氮源,其用量为酒母量的%,设酒母醪量为m,则硫酸铵耗量为:%⨯m3、蒸煮醪量的计算淀粉原料蒸煮前需加水调成粉浆（原料：水=1：2），则粉浆量为：假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度为50ºC，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至105ºC，然后进入罐式连续液化器液化，再经115ºC 高温灭酶后，在真)(1799%55.9%1002.1627kg =-)(69.2767%651799kg =÷%65)1799(1÷-G )(07.11)(1007.11200081069.276733kg g =⨯=⨯⨯)(76.20)(1076.20200001501069.276733kg g =⨯=⨯⨯)(78.220000300%67%1069.2767kg =⨯⨯⨯)(07.83032169.2767kg =+⨯）（)]/([63.1)7.01(18.400K kg kJ B C •=-=空冷却器中闪蒸冷却至63ºC 后入糖化罐。
第二节 热量平衡计算
3．热损失 米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为 前二次耗热量的15%，即： Q Q Q 2 =15%（ 2 + 2 ） 4．由上述结果得： Q2=1.15( Q 2 +Q 2) =2088898(kJ)
（三）第二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米醪 与糖化锅中的麦醪混合后温度应为 63℃， 故混合前米醪先从100℃冷却到中间温度t。
=3.63„kJ/(kg· K)‟
混合醪比热容：
c混合 G 麦醪 c麦醪 G 米醪 c米醪 G 混合
=3.67„kJ/(kg· K)‟
（4）故Q4=26.7%G混合C混合（100-70） =559860（kJ）
2．二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q4 煮沸时间为10min，蒸发强度5%，则蒸发水分 量为： V2=26.7%G混合5%1060 =42.4(kg) 故Q4=IV2=2257.242.4 =95705.3(kJ) 式中，I为煮沸温度下饱和蒸汽的焓（kJ/kg）。
（ 5）设备向环境散热Q8为了简化计算，假定设备壁 面的温度是相同的，则： Q8=FT（tw-ta） 式中 F——设备总表面积（m2） T——壁面对空气的联合给热系数„W/(m2· ℃)‟ tw——壁面温度（℃） ta——环境空气温度（℃） ——操作过程时间（s） T的计算： ① 空气作自然对流，T=8+0.05tw ② 强制对流时，T=5.3+3.6W（空气流速W=5m/s） 或T=6.7W0.78（W>5m/s）
二、计算实例 （3000t/a啤酒厂糖化车间热量衡算）
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。工艺流程示意图如 图5-6所示，其中的投料量为糖化一次的 用量（计算参考本章第一节表5-7）。
第二节热量平衡计算.
Q6=15%(Q6+Q6) 4．把上述结果代码（5-17）式可得出麦汁煮沸
总耗热
Q6=115%(Q6+Q6) =12537830(kJ)
（七）糖化一次6 总耗热量Q总
Q总 Qi 21043661 (kJ) i1
=3.67〔kJ/(kg·K)〕
（4）故Q4=26.7%G混合C混合（100-70） =559860（kJ）
2．二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q4 煮沸时间为10min，蒸发强度5%，则蒸发水分 量为：
V2=26.7%G混合5%1060 =42.4(kg)
故Q4=IV2=2257.242.4 =95705.3(kJ)
4．确定合适的计算基准
在热量衡算中，取不同的基准温度，算出的 （5-8）式中各项数据就不同。所以必须选准 一个设计温度，且每一物料的进出口基准态必 须一致。通常，取0℃为基准温度可简化计算。
此外，为使计算方便、准确，可灵活选取 适当的基准，如按100kg原料或成品、每小时 或每批次处理量等作基准进行计算。
5．进行具体的热量计算 （1）物量带入的热量Q1和带出热量Q4可按下式
计算，即： Q=ΣGct
式中 G——物料质量（kg） c——物料比热容〔kJ/(kg·K)〕 t——物料进入或离开设备的温度（℃）
（2）过程热效应Q3 过程的热效应主要有生物合 成热QB、搅拌热QS和状态热（例如汽化热、溶 解热、结晶热等）：
=4680041(kJ)
（六）麦汁煮沸过程耗热量Q6 Q6=Q6+Q6+Q3
1．麦汁升温至沸点耗热量Q6 2．煮沸过程蒸发耗热量Q6 3．热损失 Q3
10万吨啤酒厂糖化车间热量衡算
10万吨啤酒厂糖化车间热量衡算1、糖化车间工艺流程示意图图1：啤酒厂糖化车间工程流程示意图2、100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算表1：100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算表啤酒厂糖化工艺流程图2：啤酒厂糖化工艺流程图3、糖化用水耗热量Q1根据工艺，糊化锅加水量为：G1=（3704+740.8）×4.5=20001.6(kg)式中，3704kg为糊化一次大米粉量，740.8kg为糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的20%）而糖化锅加水量为： G2=10363.2×3.5=36271.2(kg)式中，10363.2kg为糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量，即11104-740.8=10363.2(kg)而11104为糖化一次麦芽定额量。
故糖化总用水量为：G W=G1+G2=36271.2+10363.2=46634.4(kg) 自来水的平均温度取t1=18℃,而糖化配料用水温度t2=50℃,故耗热量为：Q1=(G1+G2)cw(t1-t2)= 46634.4×(50-18) 4.18=6.238×106 (KJ) 3.1第一次米醪煮沸耗热量Q2由糖化工艺流程图（图3）可知:Q2= Q21＋Q22＋Q233.2.1 糖化锅内米醪由初温t0加热到100℃的耗热量Q21Q21=G米醪C米醪（100−t0）计算米醪的比热容C米醪根据经验公式C容物=0.01[(100-ω)c0+4.18ω]进行计算。
式中ω为含水百分率；c0为绝对谷物比热容，取c0=1.55KJ/(Kg·K).C麦芽=0.01[（100-6）1.55+4.18×6]=1.71KJ/(Kg·K)C大米=0.01[（100-13）1.55+4.18×13]=1.89KJ/(Kg·K)C米醪=(G大米C大米+G麦芽C麦芽+ G1C w)(G大米+G麦芽+ G1)=3704×1.89+740.8×1.71+20001.6×4.183704+740.8+20001.6=3.76 KJ/(Kg·K)(2) 米醪的初温t0设原料的初温为18℃，而热水为50℃，则t0=[(G大米C大米+G麦芽C麦芽)×18+ G1C w×50]G米醪C米醪=[(3704×1.89+740.8×1.71)×18+20001.6×4.18×50]24446.4×3.76=47.1℃其中G米醪=3704+740.8+20001.6=24446.4（kg）（3）把上述结果代如1中，得：Q21=24446.4×3.76（100-47.1）=4862486.746 KJ3.2.2 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%，则蒸发水量为：G V1=G米醪×5%×4060=24446.4×5%×4060=814.88 Kg故Q22= G V1I=814.88×2257.2=1839347.136KJ 式中，I为煮沸温度（约为100℃）下水的汽化潜热（KJ/Kg）3.2.3 热损失Q23米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次的耗热量的15%，即：Q23=15%（Q21+Q22）3.2.4 由上述结果得：Q2=1.15（Q21+Q22）=1.15（4862486.746+1839347.136）=7707108.964 KJ3.3 第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q3按照糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63℃，故混合前米醪先从100℃冷却到中间温度t0。
啤酒工艺计算
第三章工艺计算3.1.1 物料横算基础数据根据表3-1的基础数据，先进行100kg原料生产11°P啤酒的物料衡算，然后进行100L11°P啤酒的物料衡算，最后进行800吨/天啤酒厂的物料衡算表3-1啤酒生产基础数据项目名称百分比﹪说明定额指标原料利用率98.5麦芽水分 5.0大米水分12 无水麦芽浸出率75 无水大米浸出率95原料配比麦芽70 大米30损失率冷却损失 5.0发酵损失 1.5 对热麦汁而言过滤损失 1.0装瓶损失 1.0总损失率啤酒总损失率8.5 对热麦汁而言3.1.2 100㎏原料生产10°P啤酒的物料衡算热麦汁量根据表2-1可得原料收得率分别为：原料麦芽收得率为：0.75(100-5)÷100=71.25%原料大米收得率为：0.95(100-12)÷100=83.6%混合原料收得率为：（0.7×71.25%+0.3×83.6%）×98.5%=73.83%由上述可得100kg混合原料可制得10°P热麦汁量为：（73.83÷10）×100=738.3（kg）查《啤酒工业手册》得10°P麦汁在20°C的密度为1.04kg/L。
而100°C 热麦汁比20°C时的麦汁体积增加1.04倍。
故，1.热麦汁（100°C）体积为：738.3÷1.04×1.04=738.3（L）2.冷麦汁量为：738.3×（1-0.05）=701.38(L)3.发酵液量为：701.38×（1-0.015）=690.86（L）4.过滤酒量为：690.86×（1-0.01）=683.95(L)5.成品啤酒量：683.95×（1-0.01）=677.11（L）3.1.3生产100L 10°P啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10°P淡色啤酒约677.11L，故可得下述结果：1.生产100L 10°P淡色啤酒需耗混合原料量为：100÷677.11×100=14.77（kg）2.麦芽耗用量：14.77×70%=10.34（kg）3.大米耗用量：14.77×30%=4.43（kg）4.酒花耗用量：对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故酒花耗用量为：738.3÷677.11×100×0.2%=0.218（kg）同理，100kg原料耗酒花：677.11÷100×0.218=1.48(kg)5.热麦汁量：738.3÷677.11×100=109.04（L）6.冷麦汁量：701.38÷677.11×100=103.58（L）7.发酵液量：690.86÷677.11×100=102.03（L ）8.滤过酒量:683.95÷677.11×100=101.01(L)9.成品酒量：677.11÷677.11×100=100（L ）10.湿糖化糟量：设排出的湿麦糟含水分80% 湿麦芽糟量：[(1-0.05)(100-75)/(100-80)] ×10.34=12.28（kg ）湿大米糟量：[(1-0.12)(100-95)/(100-80)] ×4.43=0.97(kg)故湿糖化糟量：12.28+0.97= 13.25（kg ） 同理，100kg 原料产生湿糖化糟：677.11÷100×13.25=89.72(kg)11.酒花糟量：设酒花在麦汁中的浸出率为40%，酒花糟含水分以80%计，则酒花糟量为：kg654.0100)80100(100)40100(218.0=⨯-⨯-⨯同理，100kg 原料产生湿酒花糟：677.11÷100×0.654=4.43（kg ）12.酵母量（以商品干酵母计）生产100L 啤酒可得2kg 湿酵母泥，其中一半作生产接种用，一半作商品酵母用，即为1kg 。
年产20万吨啤酒厂糖化车间的设计
年产20万吨啤酒厂糖化车间地设计摘要本设计为一个年产20万吨啤酒厂地糖化车间设计，该设计采用三锅三槽体系并重点介绍一种名为MERLIN地新技术.以下所述地德国斯坦尼克公司煮沸系统可以保证，即使总蒸发率为4%左右也可得到很好地麦汁分析值.为此人们首先设计了实验设备，然后用它对新工艺进行了详尽地测试.本文将介绍这种工艺.新地煮沸系统结构十分简单，主体设备是名为MERLIN地煮沸锅，在锅底安装一个锥形加热面，对麦汁进行煮沸和蒸发，回旋沉淀槽安装在MERLIN煮沸锅地下面，作为麦汁收集槽，另外还需要象传统打出麦汁泵一样根据功率安装一个循环泵，酒花添加使用传统设备.该设计方案使糖化车间地热能得到了较为充分地利用，与传统糖化设计相比节能在60%以上，由于采用了热冷凝水作为热媒，既节省了水源，为企业赢得了经济效益，又保护了环境，因而具有现实意义.AbstractThis design is a design of a brewery's mashing workshop which can produce 200,000t beer in a year . It is a system of three-copper-three-tank and the most important points are energy saving.With the natural circulation system, some energy is saved and the wort qualityis improved . The energy saving system can recover the vapor by condensation and use the energy for wort preheating via energy storage.The boiling process described as follows ensures very good analytical values with a total evaporation rate of about 4 %. First of all a pilot plant was conceived, with which the new process was fully tested. The new process will be first of all described and the results of the pilot plant presented.The construction of the new boiling system is simple. The main component is the MERLIN, a vessel, in which a conical heating surface is placed to serve for boiling and evaporation of the wort. The whirlpool, below the MERLIN vessel, serves as a collector for the wort. In addition, a circulation pump is required of the same size as the casting pump. For hop addition, the usual equipment is used.In all, the design can make the best use of the energy of mashing workshop .The total saving of energy compared to conventional boiling can be up to 60%.Now, it's the key period for most breweries to make innovations. So, to design a mashing workshop of a brewery with the capacity of 200,000t per year in a new idea is voluble!目录中英文摘要目录第一章前言 (1)第二章工艺流程论证 (2)一．原料粉碎 (2)二．糖化工艺 (2)三．糖化工艺曲线 (4)四．麦芽醪地过滤 (4)五．麦汁煮沸及酒花添加 (5)六．麦汁处理 (8)七．酵母地扩大培养 (9)八．发酵 (10)九．发酵车间地CIP清洗系统 (12)十．过滤前高浓啤酒地稀释 (13)十一．过滤 (14)十二．包装 (15)第三章物料衡算 (17)一．物料衡算 (17)二．耗水量计算 (22)三．热量衡算 (23)第四章糖化车间设备地设计及计算 (25)一．新型麦汁煮沸系统地设计及计算 (25)二．其它设备设计及计算 (32)第五章糖化车间平面立面布置 (35)开题报告 (36)翻译 (40)参考文献 (43)致谢 (44)第一章前言我国是啤酒生产大国，啤酒在我国有巨大地消费市场.目前全国啤酒厂家正处于企业调整地关键时期.能否利用先进技术，高效节能地生产出优质啤酒已成为企业竞争地关键.在啤酒生产各工段中，糖化工段无疑是极其重要地一环.由于其工艺比较复杂，耗能多，并且决定了麦汁质量地好坏，所以设计一个年产20万吨啤酒厂地糖化车间具有现实意义.为了适应当前啤酒业地激烈竞争机制，在设计上要求日益严格化、合理化.本设计设备采用三锅三槽体系，在设计合理化、严密性地基础上，本设计将侧重于低压煮沸锅地设计，能源及二次蒸汽地利用，力求采用最新地技术设备，节约能源，高效合理地生产出优质麦汁.本设计采用德国斯坦尼克公司地新型麦汁煮沸系统Merlin.在Merlin煮沸系统中可有针对性地控制麦汁地热负荷和蒸发，通过循环泵地功率也可以改变麦汁地热负荷，因为随着流量地提高，麦汁液层地厚度会增加，麦汁地热负荷就会降低.对麦汁质量(主要指对冷、热凝固性氮地含量影响)以及啤酒风味地都有好地影响.另外，在设计过程中，与糖化车间相关地土建工程均采用国家标准设计，从而使该设计具有合理地经济性.第二章生产工艺论证一．原料粉碎原料选用优级麦芽.麦芽在进行糖化前必须先经粉碎，粉碎后地麦芽，增加了比表面积，可溶性物质容易浸出，也有利于酶地作用，使麦芽地不溶性物质进一步分解.麦芽粉碎只是简单地机械过程，但其粉碎程度对糖化时地生化变化，对麦汁地组成成分，对麦汁过滤速度以及对提高原料利用率都是非常重要地，粉碎过细会增加麦皮中有害物质地溶解，影响啤酒质量，也会增加麦汁过滤地难度，粉碎过粗则会影响麦芽有效成分地利用，降低麦汁浸出率.目前国内有四种方法.1．干法粉碎：此法虽然粉碎效果好，但麦皮破坏多，且车间环境粉尘及噪音较大，有尘爆地危险.回潮粉碎：也叫增湿干粉碎，回潮后地麦芽，麦皮具有韧性，其粉碎物谷皮完整，麦汁收得率低，控制方法困难，操作不易.3．麦汁湿法粉碎：优点：谷皮较完整，过滤时间缩短.缺点：电负荷高，对麦汁纯净度要求较高，且糖化不均匀.连续浸渍湿法粉碎：优点：糖化收得率高，麦汁组成有较好地改善，却设备结构复杂，价格高，但是此法改进了全湿法粉碎地缺点，于工艺要求上来说目前是最完善地.由于考虑到啤酒质量地方面，我们选用连续浸渍湿法粉碎.辅料选用高麦芽糖浆和大M各50%混合.大M可经干法粉碎.高麦芽糖浆成分与麦芽麦汁比较接近，可直接在煮沸锅中直接添加.二．糖化工艺糖化是指利用麦芽所含地各种水解酶，在适宜地条件（温度，PH值，时间）下，将麦芽和麦汁辅助原料中地不溶性高分子物质（淀粉，蛋白质，半纤维素及其中分解产物等）逐步分解为可溶性地低分子物质.麦汁地组成成分，颜色将直接影响到产品啤酒地品种和质量；糖化工艺和原料，水，电，汽地消耗，将影响到啤酒地成本，因此糖化过程是啤酒生产中地重要环节.糖化过程是原料地分解和萃取过程，它主要是依靠麦芽中各种水解酶促分解，而水和热力作用是协助酶促分解和浸取过程.糖化中地工艺控制，主要通过下述环节来进行：（1）.选择麦芽地质量，辅料地种类及其配比、配料.（2）.麦芽及非发芽谷物地粉碎度.（3）.控制麦芽中各种水解酶地作用条件，如温度、PH、底物浓度（加水比）、作用时间.（4）.加热地温度和时间.（5）.有时还需通过外加酶制剂、酸、无机盐进行调节控制.糖化方法传统地糖化方法有两大类，煮出糖化法和浸出糖化法，其他地方法都是从这两大类演变而来地.煮出糖化法是指麦芽醪利用酶地生化作用和热力地物理作用使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪地热煮沸，并醪，使醪逐步梯级升温至糖化终了.部分麦芽醪被煮沸次数即几次煮出法.浸出糖化法是指麦芽醪纯粹利用其酶地生化作用，用不断加热或冷却调节醪地温度，使之糖化完成.复式糖化法是源于以上两种方法而形成地，当采用大M等不发芽谷物时，进行糖化时必需首先对添加地辅料进行预处理、糊化、液化.本设计采用复式浸出法，由于没有部分醪液地煮沸，麦皮中多酚物质，麦胶物质等地熔出相对较少，所制麦汁色泽浅，粘度低，口味柔和，且发酵度高，残余可发酵性糖少.啤酒泡沫好，适于酿造浅色淡爽型啤酒.此法还有一优点是操作简单，糖化周期短.操作时在并醪后不再有煮沸阶段，而是在糖化锅内直接升温，达到糖化各阶段所需要地温度.本工艺使用大M20%，需要对辅料进行糊化液化，辅料糊化有两大特点：一是大加水比，二是尽可能利用外加α-淀粉酶，协助糊化、液化，避免添加过多麦芽，在糊化煮沸时，促进皮壳，溶解和形成焦糖，类黑色素.采用外加耐高温α-淀粉酶地方法促进糊化，加水比为1：6，高温α-淀粉酶用量为4µ/g大M.糊化起始温度为50℃，10分钟后升温至90℃（1.5℃/min）.加入耐高温α-淀粉酶，同时加入一定量石膏，有助于消除重碳酸盐引起地碱度，控制Ca2+浓度在40~70mg/L，保护α-淀粉酶，提高耐热性，增加酵母凝聚性，保温20min迅速升至101℃，煮沸10min，即完成辅料地糊化、糖化，醪在47℃保温50min，然后并醪至63℃保温40min，升至70℃，保温20min.碘试完全后，升至75℃.糖化终了.糖化温度63℃为糖化阶段温度，有利于β-淀粉酶地作用，生成大量地可发酵性糖、麦芽糖，适合制造高发酵度地啤酒.76℃为糊精化阶段温度，此温度下α-淀粉酶进一步分解残留淀粉，生成大量短链糊精，而β-淀粉酶、内肽酶、磷酸酶等酶失活或受到抑制，不起作用.采用二段式糖化温度，可提高可发酵性糖含量，对酵母地生长繁殖有利.糖化终点由淀粉分解程度决定，对此检验和控制标准可以为殿试反应，也可以是糖含量：非糖低于1：0.35.糖化醪PH 值一般在5.0~5.3之间，为改善酶地作用，可以采用处理酿造用水、生物酸化或添加乳酸麦芽等方法调节醪液地PH 值.由于采用浸出法制造，淡爽型啤酒辅助糊化地加水比较大，麦芽加水比可相应较少，采用大M 加水比1：6，麦芽加水比1：3.三． 糖化工艺曲线地论证：1．麦芽质量地影响.优级麦芽糖化力为250wk/100g 干麦芽2．混合透料地糖化力.1000×60%×250/100=1500wk1000×75%×250/100=1875wk3．麦汁总氮α-氨基氮地估算设100g 混合投料可得14.5oP 定型麦汁0.6L ，则：每100g 混合麦芽-氨基氮地含量：150mg/100g 麦芽每L 麦汁-氨基氮地含量：(设工艺参数为1.2)100×(1-6.0%)×60%×150×1.2/(100×0.6)=169.2 mg/L100×(1-6.0%)×75%×150×1.2/(100×0.6)=211.5 mg/L 符合麦汁-氨基氮含量要求.四． 麦醪过滤糖化工艺曲线20406080100120020406080100120140160180200糖化时间／min糖化温度／℃在最短地时间内将糖化醪中从原料溶出地物质与不溶性地麦糟分离，得到澄清地麦汁并获得良好地浸出物收得率.麦芽醪地过滤包括三个过程：（1）.残留地耐热性α-淀粉酶进一步液化，提高原料浸出物地收得率（2）.用热水将残留于麦糟中地麦汁洗出.工艺基本要求是：迅速和较彻底地分离可溶性浸出物，尽可能减少有害于啤酒气味地麦壳多酚、色素、苦味物，以及麦芽中高分子蛋白质、脂肪、脂肪酸、β-葡聚糖等物质被萃取，尽可能获得澄清透明地麦汁.目前地过滤设备有三类：（1）.依赖于液柱静压力为推动力地过滤槽法.（2）.依靠泵送地正压为推动力地压滤机法.（3）.依赖于液柱正压和麦汁泵抽吸局部负压地渗出过滤槽法.采用最普遍使用地过滤槽过滤麦汁用不锈钢制作保温绝缘以防降温，以筛孔和麦糟构成过滤介质，用麦醪地液柱高度产生静压力为推动力来实现过滤.过滤槽过滤法时间长，但过滤彻底，所含对啤酒有害物质少.过滤槽滤过程序①在进醪前，从麦汁引出管进78℃热水直至溢过滤板，籍此预热槽及排除管、筛底地空气.②泵送糖化醪，送完后开动耕糟机，转3~5r，使糖化醪在槽内均匀分布.③静置10~30min，使糖化醪沉降，形成过滤层.④通过麦汁阀或麦汁泵抽取浑浊麦汁回至槽内，直至麦汁澄清，一般为10~15min.⑤进行正常过滤，注意调节麦汁流量（逐步减少），收集滤过头号麦汁，一般需45~90min.⑥待麦糟露出或将露出时，开动耕糟机耕糟，疏松麦糟层.⑦喷水洗糟，采用连续式或分2~3次洗糟，同时收集“二滤麦汁”.开始较浑浊，需回流至澄清，在洗糟时，如果麦糟板结，尚需耕糟数次.⑧待洗糟残留液流出浓度达到工艺规定值，过滤结束，旋转耕糟机刀或出糟刀，开始排糟，糟排空后，用槽内CIP洗糟及过滤筛板，收集底，同时清洗排污.五．麦汁地煮沸以酒花添加麦汁经过滤后，需要添加酒花进行煮沸.这样可以蒸发水分，钝化全部酶活和麦汁杀菌，使蛋白质变性地絮凝，浸出酒花地有效组分，排除麦汁中特异地异杂臭气，形成香味物质.在啤酒生产中，总热消耗约为145~285兆焦/百升成品啤酒.其中麦汁制剂消耗地能量最多，约81~128兆焦/百升成品啤酒.而麦汁煮沸消耗地能量约为24~54兆焦/百升成品啤酒.由此可见，仅仅通过减少总蒸发率便可以节约大量地能耗.低温煮沸时，麦汁中地高分子蛋白质得到了保护，由此也保护了对泡沫有利地物质，但同时游离DMS地排除则不够充分.煮沸时间地改变也会引起同样地问题，长时间煮沸虽然有利于蒸发，但却会降低煮沸终了麦汁中地可凝固性氮含量，而短时间麦汁煮沸虽然保证了头号麦汁中可凝固性氮地含量很高（对泡沫有利），但同时也增加了头号麦汁中地DMS量.本设计采用德国斯坦尼克公司地新型麦汁煮沸系统Merlin.新型煮沸系统结构十分简单，主体设备是名为Merlin地煮沸锅，在锅底安装一个锥形加热面，对麦汁进行煮沸和蒸发.回旋沉淀槽安装在Merlin煮沸锅下面，作为麦汁收集槽，另外还需要像传统打出麦汁泵一样根据功率安装一个循环泵，酒花添加使用传统设备.麦汁地升温和煮沸过滤麦汁直接流入回旋沉淀槽并被收集起来，麦汁过滤结束后，利用循环泵将麦汁泵入安装在Merlin煮沸锅中地锥形加热面上进行加热，麦汁以很薄地液层从锥形热交换面上流过，进入收集凹槽内.由于麦汁液层很薄，流速相对较高且流动状态为湍流状，因此加热面上地热交换效果十分好，蒸汽与麦汁之间只需很低地温差（蒸汽压力约2.5bar）便可进行加热.煮沸温度下地麦汁利用高度差由收集槽重新流入回旋沉淀槽中，回旋沉淀槽上有两个入口，上部入口可使部分麦汁从中央流入回旋沉淀槽内，避免形成低温中心；下部入口使麦汁以切线形式进入回旋沉淀槽中，保证麦汁在回旋沉淀槽内不断缓慢旋转，使固体物质和热凝固物在麦汁煮沸期间就被分离出来，在40~60分钟地煮沸时间内，麦汁被4~6次泵入蒸汽压力约为2.2bar地加热面上.通过锥形加热面形成了一个可供游离二甲基硫（DMS）和其他不利气味物质挥发地巨大表面.在煮沸过程中，蒸发率仅为1.5~2.5%左右，通过调节加热介质地（蒸汽）温度.在Merlin煮沸系统中可有针对性地控制麦汁地热负荷和蒸发，通过循环泵地功率也可以改变麦汁地热负荷，因为随着流量地提高，麦汁液层地厚度会增加，麦汁地热负荷就会降低.为了使麦汁中一些与温度有关地转变过程能够正常进行，比如二甲基硫前驱体（DMS-P）地分解以及酒花α-酸地异构化，回旋沉淀槽进行保温处理，酒花以颗粒或浸膏地形式直接添加至回旋沉淀槽.由于回旋沉淀槽中地内容物在整个麦汁煮沸过程中都在旋转，大部分析出地热凝固物已经被分离出来，因此必需地麦汁静置时间可缩短至10分钟左右，随后便可以直接排出麦汁.麦汁进入薄板冷却器之前再次流过蒸汽压力约为2.2bar地加热面，从而再次蒸发约1～１.５％地水分.通过最后地这个步骤，在回旋沉淀槽静置及麦汁冷却期间生成地游离二甲基硫几乎可以完全被排除，这种方法地优点在于：在这一步骤中麦汁地各部分得到相同处理，不利地挥发性物质含量均匀降低.游离二甲基硫地排除二甲基硫前驱体（DMS-P）地分解和酒花α-酸地异构一样，也与温度、时间有关，要想达到满意地速度，回旋沉淀槽中地温度至少应为98~98.5℃.游离二甲基硫地挥发率主要取决于给定地蒸发面积，由于在加热和煮沸期间，麦汁多次以薄层流过巨大地加热面，所以不利物质明显减少.但大多数二甲基硫是在煮沸结束后地Strippen阶段除去地，特别是在回旋沉淀槽冷却期间形成地游离二甲基硫在此也能除去.过去要做到这点，必需借助复杂并昂贵地装置或设备，而传统系统目前则无法除去这部分游离二甲基硫.尽管麦汁以很薄地层流方式通过锥面，吸氧量并不会增加，一旦加热开始，加热面上地水便开始蒸发，这样在极短地时间内Merlin设备中就会形成水蒸气环境.同样，在回旋沉淀槽中麦汁也不会同氧气大量接触，因为两个入口（切线和中央）都在麦汁液面下.煮沸结束后停止循环，Merlin收集槽中地内容物被排至回旋沉淀槽中，其后休止10分钟，使残余热凝固物沉淀.凝固物可以充分、迅速、并稳定地在回旋沉淀槽地中央沉淀下来.因为在整个煮沸过程中麦汁多次流经加热面并被收集在收集槽中.由于收集槽未被加热，在此会形成凝块，通过收集槽中地视镜可以看到很大地凝块.随后这些凝块会在未被泵打散地情况下进入回旋沉淀槽并迅速在中部沉淀下来.由于回旋沉淀槽在加热阶段已进行过旋转，蛋白质已经析出，凝固物颗粒有充足地时间沉淀.由于这里涉及地是一种全新地麦汁煮沸工艺，酒花添加地时间也产生了变化，当煮沸时间为35分钟时，酒花必需在煮沸开始前添加，以便为α-酸地异构留下充足地时间.使用Merlin设备进行煮沸时，不再能够准确地区分煮沸和加热，当回旋沉淀槽整个麦汁达到98.5℃时，控制开关便转为煮沸，但由于再Merlin设备中麦汁在加热5分钟后便达到煮沸温度，因此第一次酒花添加也在这时进行.Merlin系统地能源状况以大约80%地比例占污染物质中绝大部分地CO2时产生温室效应地主要原因.因此降低能源消耗从而减少环境污染，除了节约成本外还有重要意义.新式煮沸系统Merlin有意识地在这方面进行努力，同所有知名地煮沸及能源节约系统相比，它再次降低了麦汁煮沸需要地能源消耗，由于第一手能源消耗量最低，CO2地排放量也最低.在节能装置中必须考虑到一定地热量损失，在此设定为3%，这样使产生了可以生产热水形式从生产过程中获取地剩余能源.二次蒸汽冷凝水冷却至30℃，生产用水由15℃被加热至80℃.二次蒸汽冷凝水可收集在一个单独地收集罐中，用于容器地初步清洗（比如筛板地冲洗）.这种新地麦汁煮沸工艺同有针对性地能源回收系统仪器能够在第一手能源消耗和环境保护方面提供最有利地价值.二次蒸汽地回收二次蒸汽指糊化锅和煮沸锅在加热煮醪与进行麦汁煮沸时产生地蒸汽.回收二次蒸汽地热量可以大大减少蒸汽地消耗量，这些二次蒸汽可以将常温水加热到7580℃，也可以将80℃地水加热到96℃，这样就解决了投料用水地加热和过滤麦汁地加热，节约了这部分加热地蒸汽消耗.对于回收二次蒸汽热量地装置，只要在糊化锅和煮沸锅地排汽筒上连接管式热交换器或板式热交换器，当然也需要一定数量地热水贮罐和自动控制仪表与之配套.另外，对加热蒸汽冷凝水地热量再加以回收并且对冷凝水本身也进行回收.故本设计采用蒸汽冷凝器对二次蒸汽进行能量回收.酒花地添加酒花是啤酒生产必须物质，它能赋予啤酒柔和优美地芳香和爽口地微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质地絮凝，提高啤酒泡沫地起泡性和泡持性，也能增加麦汁和啤酒地生物稳定性.酒花添加量可依据如下因素调节：1．酒花中-酸含量.2．消费者地嗜好，消费者嗜好口味属清淡型，如在我国南方，应降低酒花添加量. 3．浓度低、色泽浅地淡爽型啤酒中应少加酒花，反之浓度高、颜色深地啤酒中可以适当多添加些酒花.4．在敞口发酵法中采用粉末型酵母，贮酒期长，苦味物质损失多，可以适当增加添加量.由于本设计采用Merlin煮沸系统，采用二次酒花添加法.第一次酒花添加应在回旋沉淀槽升温至99℃，开动加热开关后5min时添加（约已进入煮沸30min），投入量为酒花总量地85%~90%.以保证有较高地-酸异构率，提高酒花地利用率，改进啤酒地香味及口感.第二次添加在回旋沉淀休止结束后第二次煮沸开始时，添加剩余部分（煮沸结束前20min）.六、麦汁处理(一)由煮沸锅放出地定型热麦汁，在进入发酵前还需进行一系列处理，才能制成发酵麦汁，对麦汁处理地要求是：1．对能引起啤酒非生物混浊地泠、热凝固物尽可能给予足够地分离.2．麦汁处于高温时，尽可能减少接触空气，防止氧化，麦汁冷却后，发酵前须补充适量空气，供酵母前期呼吸.3．麦汁处理各工序中，严格杜绝有害微生物地污染.(二)回旋沉淀将采用平底回旋沉淀，凭借离心力，凝固物沉淀坚实，相对沉淀法和冷却盘法，它具有加工容易、投资少、洗刷容易、杀菌彻底、可采用自动清洗、凝固物沉淀性好而坚实等优点.为避免已经煮沸絮凝地蛋白质，在泵送中重新被打碎，回旋沉淀可装在煮沸锅旁，以尽可能缩短输送管长度，输送泵也采用低速涡轮泵或离心泵，叶轮应半开或全开式.(三)麦汁地冷却煮沸后，经过过滤器地麦汁，温度在9698℃之间，要将其进行发酵，必须冷却至10℃左右.一段式冷却：其方法为全部以水为冷却介质，通过氨蒸发器将常温水直接降至2℃，然后以此冷水(俗称冰水)通过薄板换热器，将9698℃地麦汁一次冷却到10℃，直接送到发酵罐，进行发酵.其冷却工艺流程为：从沉淀槽出来地96℃热麦汁经薄板冷却器直接冷却至适宜添加酵母地温度，泵入发酵罐.冷却热麦汁地冷媒为2℃地冷水，经换热后温度升高至78℃作糖化用水.2℃地冷水是从20℃地自来水箱进入氨蒸发器中直接与液氨蒸发换热得到地.氨蒸发吸热后地气氨又经冷冻站地压缩、冷凝，进入贮氨罐进行制冷循环.因此一段冷却工艺地回路为：A．96℃热麦汁与2冷水换热，冷却至10℃泵入发酵罐.B．2℃冷水是20℃自来水在氨蒸发器内直接与氨蒸发换热得到地，然后与热麦汁换热后温度升高至78℃作为糖化用水.C．氨地制冷循环，不断提供冷量.一段冷却比两段冷却有如下优点：采用麦汁一段冷却，比两段冷却节约电能.两段冷却，冷冻机要负担将麦汁由40℃冷却10℃地能量.采用一段冷却，冷冻机仅负担将水由20℃冷却至2℃地能量.两者相比，后者冷冻机耗能显著降低.降低煤耗.两段冷却需将60℃左右地冷却水再用蒸汽加热至78～80℃才能供糖化、洗糟用，而一段冷却，冷却水由薄板换热器出来后温度可直接达到7880℃，不需加热，直接用于糖化生产.降低水耗.两段冷却需麦汁2倍以上地水进行冷却，采用一段冷却工艺，冷却水耗量为麦汁地1.2倍，节约用水40％.节省酒精.两段冷却地第二段冷却地冷媒是20％25％(w/w)地酒精水溶液，有挥发，滴漏损失，且不安全，而一段冷却是以水为载冷剂，不需酒精，也可将酒精水溶液减少一半.综上所述，本设计采用一段式冷却法对麦汁进行冷却.(四)麦汁地充氧高浓酿造由于麦汁浓度提高，麦汁溶氧水平降低.根据有关资料报道，在10℃条件下，14.50P麦汁通空气只能得到8.6mg/L地氧饱和浓度，而通入纯氧能得到32.4mg/L地氧饱和浓度.因此，高浓酿造通入空气无法满足酵母菌株繁殖所需氧气，必须通入部分纯氧方可达到麦汁所需地含氧量.在薄板冷却器中，麦汁吸氧很差，一般需在冷麦汁出口管道中安装倒U形管或文丘里管进行充氧.本设计采用无油、无菌地压缩空气和部分纯氧，在冷却麦汁地输送过程中，通过文丘里管在线上通风充氧,麦汁充氧量控制在8~10ppm，若充氧量不足（<6ppm），前期发酵尚可，后期降糖慢，麦汁发酵不完全，发酵度低；若麦汁充氧量过大（>10ppm），酵母增殖过多，降低乙醇含量.酵母代谢产物增高，双乙酰峰值高而慢，会推迟双乙酰还原时间.麦汁分四批进罐，最后一批不进行通风，以免延长酵母停滞期，增加双乙酰，使罐中泡沫增加，影响罐容积.七、酵母地扩大培养啤酒酵母纯正与否，对啤酒发酵和啤酒质量地影响很大，啤酒酵母经扩大培养，达到一定数量后，供生产现场使用.扩大培养地关键在于：1．选择优良地单一细胞出发菌株.2．在整个扩培中保证酵母品种健壮，无污染.啤酒酵母地扩大培养流程为：斜面试管(原菌) 试管培养巴氏瓶培养卡氏罐培养汉生罐培养酵母增殖桶酵母添加罐发酵罐酵母扩大培养须注意地问题有：扩大培养酵母须注意控制扩大地倍数和各级培养阶段地温度，每次地扩大倍数在汉生罐以前一般为1020倍，在汉生罐之后控制在46倍.扩大培养地温度为先高后低，逐步下降，开始可控制在25℃左右，每一个扩大培养阶段地温度降低幅度不要太大，以免抑制酵母菌地繁殖活性.2．一切培养用具，包括容器，器皿，操作器械，培养基等，都必须严格消毒灭菌.3．对每一次扩大移种后酵母细胞发育地情况，都必须进行认真地镜检.4．每次扩大培养地移种应选在出芽率最高，死亡率最低地时候，这样可以缩短培养时间(在酵母对数生长期移种).。
年产3万吨12°普通啤酒糖化车间工艺设计(食品科学酒类工艺学)
目录第一章绪论 (2)1.1设计的意义 (2)1.2 设计依据 (2)第二章12°P普通啤酒糖化车间车间工艺流程 (3)2.1 啤酒生产工艺流程 (3)2.2 啤酒糖化方法确定 (5)2.2.1 糖化 (5)2.2.2 糖化醪的过滤 (6)2.2.3 麦汁煮沸与酒花的添加 (5)2.2.4 麦汁煮沸方法 (5)2.2.5 酒花添加 (6)2.2.6 麦汁热凝固物的沉淀 (6)2.2.7 麦汁冷却 (6)第三章物料核算和设备选型 (8)3.1 物料衡算 (8)3.1.1年产30000t,12°啤酒糖化车间物料衡算 (8)3.1.2 年产3000t，12°啤酒厂糖化车间物料衡算表 (9)3.2 水、热衡算 (9)3.2.1 年产30000t，12°啤酒厂糖化车间热量衡算 (10)3.2.2 年产30000t，12°啤酒厂糖化车间热量衡算表 (13)3.3工艺计算和设备选型 (14)3.3.1煮沸锅 (14)3.3.2回旋沉淀槽 (14)第四章结论 (16)4.1 课设的体会 (16)4.2 问题和建议 (16)第一章绪论啤酒是以大麦芽﹑酒花﹑水为主要原料﹐经糖化、添加酒花煮沸、过滤、啤酒酵母发酵等过程，酿造而成含二氧化碳、低酒精浓度的酿造酒。
是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。
啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。
现在国际上大部分的啤酒，均添加辅助原料1.1设计的意义在学习掌握所学的酿造酒工艺学和食品工程原理课程的基本理论和基础知识的基础上，通过本次课程设计，训练我们使用文献资料和进行技术设计、运算的能力，提高文字和语言表达能力，进一步提升画图的能力，为其它专业课程的学习打下基础。
同时让我们具有一定的工程设计能力。
这对于即将从事科研，生产或技术管理工作的毕业生具有十分重要的意义。
在1972年的世界第九次营养食品会议上，曾推荐啤酒为营养食品，也有人把啤酒称作营养食品、可口食品、卫生食品、方便食品。
3.6万吨年10°啤酒厂糖化工段进行初步实用实用工艺设计
生物工程课程设计——啤酒厂糖化工段初步工艺设计班级学号姓名成绩目录一、设计任务书 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 技术指标 (1)1.3 要求 (1)二、糖化工艺方法与流程 (2)2.1 啤酒生产工艺总体流程 (2)2.2 糖化工艺的流程 (2)2.3 糖化方法的选择 (2)三、工艺计算 (3)3.1 物料衡算 (3)3.1.1 100kg原料（70％麦芽、30％大米）生产10°啤酒物料衡算 (3)3.1.2 生产100L10°淡色啤酒的物料衡算 (4)3.1.3 年产3.6万吨10°啤酒厂的物料衡算 (4)3.2 热量衡算 (6)3.2.1 糖化用水耗热量Q1 (6)3.2.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2 (6)3.2.3 第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q3 (7)3.2.4 第二次煮沸混合醪的耗热量Q4 (8)3.2.5 洗糟水耗热量Q5 (9)3.2.6 麦汁煮沸过程耗热量Q6 (9)3.2.7 糖化一次总耗热量Q总 (10)3.2.8 糖化一次耗用蒸汽量D (10)3.2.9 糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax (11)3.2.10 蒸汽单耗 (11)四、计算结果 (12)4.1 物料衡算结果 (12)4.2 热量衡算结果 (12)五、问题分析与讨论 (13)5.1 蒸汽能量的回收利用 (13)5.2 啤酒生产过程中废水的处理 (13)六、附图 (13)一、设计任务书1.1 设计任务对3.6万吨/年10°啤酒厂糖化工段进行初步工艺设计1.2 技术指标表一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 无水麦芽浸出率75 发酵损失 1.0 无水大米浸出率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7.51.3 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。
啤酒糖化车间设计
五、30000t/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（图5-1）图5-1 啤酒厂糖化车间工程流程示意图2.工艺技术指标及基础数据 基础数据见表5-1表5-1 啤酒生产基础数据根据上表的基础数据首先进行100kg 原料生产12°淡色啤酒的物料衡算，然后进行1000L12°淡色啤酒的物料衡算，最后进行100000t/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12°P 淡色啤酒的物料衡算 （1）热麦汁量 根据表5-1可得原料收率分别为： 麦芽收率为： 0.78（100－6）÷100=73.32% 大米收率为： 0.90（100－12）÷100=79.2%混合原料收得率为： [0.7×73.32%+0.3×79.2%]×98%=73.58%由上述可得100kg混合原料可制得的12°热麦汁量为：（73.58÷12）×100=613.17（kg）又知12°汁在20℃时的相对密度为1.084，而94℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（94℃）体积为：（613.17÷1.084）×1.04=588.28L（2）添加酒花量：613.17×0.2%=12.26kg（3）冷麦汁量为：588.28×（1－0.07）=547.10L（4）发酵成品液量：547.10×（1－0.015）=538.89L（5）清酒量（过滤）为：538.89×（1－0.015）=530.81L（6）成品啤酒量为：530.81×（1－0.02）=520.19L4. 生产1000L12°P淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产12°成品啤酒520.19L，故可得出下述结果：（1）生产1000L12°淡色啤酒需耗混合原料量为：（1000÷520.19）×100=192.24kg（2）麦芽耗用量：192.24×70%=134.568kg（3）大米耗用量：192.24－134.568=57.672kg（4）酒花用量为对淡色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为2%，故酒花耗用量为：（588.28/520.19）×1000×2%=22.62kg（5）热麦汁量为：（588.288/540.2）×1000=1089.0L（6）冷麦汁量为：（547.10/540.2）×1000=1012.8L（7）湿糖化糟量：设排出的湿麦糟水分含量为80%，则湿度糟量为：[（1－0.06）（100－78）/（100－80）]×134.568=139.14kg湿大米糟量为：[（1―0.12）（100―90）/（100－80）]×57.672=25.38kg故湿糖化糟量为：139.14+25.38=164.52kg（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%，则酒花糟量为：[（100―40）/（100―80）]×22.67=68.01kg（9）发酵成品液量：（532.39/513.92）×100=103.60L（10）清酒量：（530.81/520.19）×1000=1020.42L（11）成品酒量：520.19/520.19×1000=1000L（12）发酵液量：538.89/520.19×1000=1035.95L5.100000t/a 12°P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150天，淡季生产150天。
啤酒生产各物料衡算
啤酒酿造工艺流程1：原料贮仓 2：麦芽筛选机3:提升机4：麦芽粉碎机5：糖化锅6：大米筛选机7：大米粉碎机8：糊化锅9：过滤槽10：麦糟输送11：麦糟贮罐12：煮沸/回旋槽 13:外加热器 14:酒花添加罐15：麦汁冷却器16：空气过滤器17：酵母培养及添加罐18：发酵罐19：啤酒稳定剂添加罐20：缓冲罐 21：硅藻土添加罐 22：硅藻土过滤机23：啤酒清滤机24:清酒罐25：洗瓶机 26：罐装机27：啤酒杀菌机 28：贴标机 29：装箱机啤酒生产工艺流程示意图啤酒生产工艺过程主要包括原料粉碎、糊化、糖化、过滤、发酵和包装等。
其工艺流程示意图见图下图。
2 原料的制备2。
1 粗选、分选a、粗选供生产啤酒用的大麦,由于含有泥土、砂石、草屑、杂谷或金属等杂质物，所以在浸麦前要采用粗选机将大麦进行清理。
大麦粗选机多为振动筛式，筛体往复运动的振幅大小，可调节偏重块的重量来达到。
物料中的轻杂质由前后风道排出.由于物料在筛上面运动，砂石及其他杂质按其形状的不同分级清理出来，使被加工谷物达到整洁。
b、分选分选目的是进一步清除大麦中的灰尘、麦芒、杂谷、碎麦等夹杂物，并将大麦按麦粒度进行分级。
2.2 浸麦、发芽a、浸麦浸麦是将经精选后的大麦置于浸麦槽中浸渍.精选大麦在用水浸渍过程中，由于浸渍水的循环置换及通入压缩空气，使大麦得到进一步清洗，并排除二氧化碳。
大麦的含水量由原来的13%左右增加至43%～48%，同时麦粒因得到通风而增强了发芽的活力。
b、发芽大麦是酿造啤酒的主要原料，但首先必须将其制成麦芽方能用于酿酒。
大麦在人工控制和外界条件下发芽，大麦发芽后成为绿麦芽.2.3 干燥、除根a、干燥大麦经过粗选、分选、浸渍、发芽后制成的绿麦芽还必须经过干燥将它制成干麦芽，以利于长期贮藏.干燥的目的是使麦芽的含水量从45%左右降至3.5%左右,并通过烘焙而增加麦芽特有的色、香、味,同时使麦根容易脱落。
b、除根经干燥后的干麦芽不能马上用于酿酒,因麦根中含有其它杂质，而且苦味，会破坏啤酒的味道和改变啤酒的色泽，所以必须用除根机除去已干燥的麦根，并利用风力清除其它杂质。
年产5000t啤酒物料衡算啤酒工业手册
第二章工艺计算及车间设备布置第一节工艺计算一、物料衡算（一）麦芽生产1、基础数据（见表7-2-1）（精选大麦为经过粗选，分级工序后的大麦）（1）浸渍大麦大麦的干物质含量=（100-W1）=（100-13）=87（公斤）浸渍总损失=n+t=（1+0.8）%=1.8%大麦浸渍后含干物质量=87×（1-1.8%） =85.43（公斤）浸渍大麦重量=4510010043.85210010043.85-⨯-⨯=W=155.3（公斤） 浸渍大麦容重以660公斤/3米计算浸渍大麦容积=660100032.155⨯=235.3（升） （2）绿麦芽精选大麦浸麦，发芽过程的总损失为 n+t+m=（1+0.8+7）%=8.8%100公斤精选大麦发芽后，绿麦芽的干物质含量： 87×（1-8.8%）=79.34（公斤）绿麦芽质量等于=2-10010034.79W ⨯=4310010034.79-⨯ =139.2(公斤） 绿麦芽的容量以410公斤/3米计算：绿麦芽容积=4102.139×1000=339.5（升） 精选大麦容重以635公斤/3米计算：则 精选大麦容量=635100×1000=157.5（升）由精选大麦制成半成品绿麦芽的容积增加倍数为：5.1575.339=2.16（倍）附：100公斤精选大麦（G1）的呼吸损失，发芽室水分蒸发和发芽过程二氧化碳释出量：① 发芽呼吸损失：S=G1×1001100W -×100m=100×10013-100×1007=6.09（公斤） ② 发芽室水分蒸发W=S （0.55+31003W W -）=6.09（0.55+43-10043）=7.94（公斤）式中 0.55—每公斤淀粉燃烧时所蒸发的水分③ 发芽过程二氧化碳释出量 C=1.63×S=1.63×6.09=9.927（公斤） 式中 1.63—每公斤淀粉燃烧释出的CO2,（3）成品麦芽根据基础数据，干麦芽（成品麦芽）含水分为3.5% 除根损失 q=4%则100公斤精选大麦得麦芽根量： 87×4%=3.48（公斤） 除根后成品麦芽干物质量为： 79.34-3.48=75.86（公斤）则100公斤精选大麦制成成品麦芽的重量为：5.3-10086.75×100=78.6（公斤）或100×5.3-10013-100×100478.01-100）（+++ =78.6（公斤）成品麦芽容重以500公斤/3米计算成品麦芽容积=5006.78×1000=157.2（升）（4）原大麦根据基础数据：清麦及杂谷分离损失 P=10% 分级损失 R=5% 则100公斤精选大麦，需原大麦（即商品大麦）量为：）（510-100100 ×100=117.6（公斤）原大麦容重为650公斤/3米原大麦容积为=6506.117×1000=181（升）或分级前大麦重量为：10-100100×100=111.1（公斤）大麦精选率%=原大麦量（公斤）精选大麦量（公斤）×100%=6.117100×100%=85%麦芽生成率%=精选大麦量（公斤）除根后麦芽量（公斤）×100%=1006.78×100%=78.6%成品麦芽对原大麦的生成率为：6.1176.78×100%=66.8%生产100公斤成品麦芽需用原大麦量为：6,796.117×100=149.7（公斤）生产100公斤成品麦芽需用精选大麦量为：6.78100×100=127.2（公斤）（5）浮麦基础数据浮麦损失n=1%则100公斤精选大麦中，浮麦为87×1%=0.87（公斤） 浮麦含水分35%则浮麦重量=35-10087.0×100=1.34（公斤）设浮麦在空气中干燥后，其水分为13%则干浮麦重量=13-10087.0×100=1（公斤）干浮麦容重以500公斤/3米计算 则100公斤精选大麦得浮麦容积为：500t×1000=2（升）（6）麦根从（3）得麦根量3.48公斤 设麦根含水分10%100公斤精选大麦的麦根量为10-10048.3×100=3.87（公斤）麦根容重以350公斤/3米计，其容积为：35087.3×1000=11.06（升）（7）精选大麦100公斤精选大麦容积为：635100×1000=157.5（升）3、麦芽生产物料衡算表（表7-2-2）表7-2-2 麦芽生产物料衡算表* 指干燥浮麦含水分13%计。
啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算
3."63×
46."67）÷（6405×
3."76）＝96℃只比煮沸温度低4℃，考虑输送过程热损失，可不加中间冷却器。
3.Q
3＝G
混合c
混合（70－63）＝
4."95E5kJ
（四）第二次煮沸混合醪的耗热量Q4由糖化工艺流程可知：
Q4＝Q
4’+Q
4’’+Q
4’’’
1.混合醪升温至沸腾所耗热量Q
2’[＝G
米醪c
米醪（100－t
0）]
(1）求比热容c
米醪
据经验公式c
谷物＝
0."01[（100－W）c
0+
4."18W[，c
0为绝对谷物比热容＝
1."55cc＝
1."71kJ/(kg*K)
大米＝
1."89kJ/(kg*K)
麦芽c米醪＝（G
大米c
大米+G
麦芽c
麦芽+G
14."18）/（G
大米+G
麦芽+G
1.糖化锅中麦醪的初温t
麦醪t麦醪＝（G
麦芽c
麦芽×18+ G
2×
4."18×50）/ G
麦醪c＝
46."67℃
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＝（19265×
3."67×63－
年产量15万吨啤酒厂工艺计算
目录摘要 (3)1 啤酒生产工艺 (3)1.1 啤酒生产工艺简介 (3)1。
2 产品方案 (4)1.2.1 生产规模 (4)1.2.2 主要原料规格 (4)1。
2.3 生产品种及数量 (4)1。
3劳动定员 (5)2 啤酒厂糖化车间的物料衡算 (5)2。
1 啤酒生产基础数据 (5)2。
2物料衡算 (5)2.2。
1 100kg原料（75%麦芽，25％大米）生产11°啤酒的基础物料衡算 (6)2.2.2 生产100L，11°啤酒消耗原料物料衡算 (6)2。
2。
3 年产150000吨11°啤酒的物料衡算表 (8)3 啤酒厂糖化车间的热量衡算 (10)3。
1糖化工艺流程图 (10)3。
1.1糖化用水耗热量Q1 (11)3。
1.2第一次米醪煮沸耗热量Q2 (12)3.1。
3第二次煮沸前混合醪升温至70°C的耗热量Q3 (13)3。
1.4第二次煮沸混合醪的耗热量Q4 (14)3.1。
5洗糟水耗热量Q5 (15)3.1.6麦汁煮沸过程耗热量Q6 (15)3.1。
7糖化一次总耗热量Q总 (16)4 糖化蒸汽耗用量计算 (16)4。
1一次糖化蒸汽耗用量 (16)4。
2 糖化小时最大蒸汽耗用量Dmax (16)4。
3 吨酒蒸汽耗用量 (16)4。
4 150000t/年啤酒厂糖化总热量衡算表 (16)5工艺耗水量计算(含冷却水） (17)5。
1糖化用水 (17)5.2 洗槽水用量 (17)5。
3糖化室洗刷用水 (17)5。
4 澄清槽洗刷用水 (17)5。
5 CPI装置洗涤用水 (17)5.6过冷却器洗洗刷用水 (17)5.7硅藻土过滤机洗刷用水 (18)5.8清酒罐洗刷用水 (18)5.9洗瓶机洗刷用水 (18)5.10 杀菌机用水 (18)5。
11包装车间地面用水 (18)5.12 鲜啤酒桶洗刷用水量 (18)5。
13其他用水 (18)6 150000t/年啤酒厂发酵车间耗冷量计算 (18)6。
啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算
# 30000t/a12°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1.55Kj/kg*K, 12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，100℃时热麦汁的体积是20℃时的1.04倍；煮沸温度下（常压100℃）水的气化潜热为I＝2257.2 Kj/kg，加热过程热损失取15％，0.3MPa的饱和水蒸气I＝2725.2 Kj/kg，相应冷凝水的焓为561.47 Kj/kg，蒸汽热效率为0.95，I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100L12°淡色啤酒的物料衡算，最后进行30000t/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）÷100＝70.5％大米受率为：0.92（100－13）÷100＝80.04％混合原料受得率为：（0.75×70.5％+0.25×80.04％）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÷12）×100＝598.3kg12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁的体积是20℃时的1.04倍，故热麦汁（100℃）的体积为：（598.3÷1.084）×1.04＝574 （L）（2）冷麦汁量为574×（1－0.075）＝531 （L）（3）发酵液量为：531×（1－0.016）＝522.5 （L）（4）过滤酒量为：522.5×（1－0.015）＝514.7 （L）（5）成品啤酒量为：514.7×（1－0.02）＝504.4 （L）4.生产100 L12°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504.4 L，故可得：（1）生产100 L12°淡色啤酒需耗混合原料量为：（100/504.4）×100＝19.83 kg（2）麦芽耗用量为：19.83×75％＝14.78 kg（3）大米耗用量为：19.83×25％＝4.96 kg（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）×100×0.2％＝0.228 kg（5）热麦汁量为：（574/504.4）×100＝113.8 L(6）冷麦汁量为：（531/504.4）×100＝105.3 L（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））×14.87＝17.47 kg而湿大米糟量：（（1－0.13）（100－92）/（100－80））×4.96＝1.73 kg湿糖化糟量为：17.47+1.73＝19.2 kg（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））×0.228＝0.684 kg5. 30000t/a12°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II热量衡算按一次糖化投料量4013kg计算。
年产万吨小麦啤酒的糖化车间的工艺设计
年产55000t小麦啤酒的糖化车间工艺设计摘要小麦啤酒是以小麦麦芽为主要原料，低卵白白皮软质小麦麦芽、优质大麦麦芽、大米、酒花的选取及公道配比是小麦啤酒封尾机质量的可靠包管。
啤酒是一种含二氧化碳，起泡，低酒精度的饮料酒。
啤酒分为淡色啤酒、浓色啤酒、黑啤酒、纯生啤酒、小麦啤酒、全麦啤酒和干啤。
本设计是对年产55000t小麦啤酒糖化车间的工艺设计，主要包罗工场厂址选择及总平面设计，啤酒生产的糖化工艺设计，糖化车间物料衡算、糖化车间热量衡算、设备的设计与选型（主要是糖化锅），情况掩护等方面内容。
绘制啤酒生产工艺流程图和糖化锅图。
要害词：小麦啤酒糖化车间工艺设计AbstractWheat beer is produced from wheat malt; reasonable selectionof low protein wheat malt, high quality barley malt, rice, hops and ratio is wheat beer seals the tail machine quality reliable guarantee. Beer is a kind of wine of beverage including carbon dioxide, bubbles, and low alcohol degree. Beer is divided into such category, as mild beer, dark beer, pure draught beer, wheat beer, the whole wheat beer and dry beer.This design is with annual output of 55000 tons of wheat beer Saccharification workshop process design, mainly Including plant site selection and general graphic design, beer scarification process design of production, process calculation, glycosylated plant material balance, glycosylated plant heat balance, equipment design and selection (mainly glycosylated pot), environmental protection and so on contents. Draw beer production process flow chart and glycosylated pot figure.Key words: Wheat beer Saccharification workshop Process design前言啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成的，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。
啤酒厂糖化车间设计
长江大学课程设计任务书课设名称：年产十六万吨啤酒工厂设计学院（系）:生命科学学院专业班级：生物30703班学生姓名：指导教师/职称：设计起止日期：2010年11月18日～2010年12月10日目录引言1总论1.1 概述1.2 设计依据1.3 主要技术指标1.4 问题与建议2 工厂总体设计2.1 厂址概述2.2 总平面布置3生产工艺流程设计3.1原料及产品的质量标准3.2生产工艺流程4 设计计算说明4.1主要工艺参数4.2物料平衡计算4.3热量平衡计算4.4水平衡计算4.5无菌空气设备计算4.6 设备的选型与校核计算5车间设备布置设计5.1环境保护及综合利用5.2车间布置图纸（平面图、立面图、主要设备图）6 结论7 参考文献年产十六万吨啤酒工厂设计———糖化工艺的研究设计学生：梁威谢玉龙罗振梅家松专业：2007级生物工程指导老师：夏帆摘要：本设计书是对四平金士百啤酒有限公司进行实习后对年产十六万吨啤酒工厂外部空间布置及生产工艺流程进行设计研究，其主要包括生产工艺的各种指标、设备选形设计计算、物料衡算、水、电、汽的估算以及工艺流程图的设计。
该设计成果主要采用形式为全厂总平面布置图（1张），工艺流程图（1张），设备布置图（2张），并编写详细数据说明书。
关键词：糖化:设计：流程：说明书1总论1．1概述自上个世纪90年代初外资看好蓬勃兴旺潜力无限的中国啤酒市场，50多家洋啤酒潮水般地涌入，使当时国内许多啤酒企业或外资控股或被收购。
90年代中后期，因国内啤酒市场地方保护严重，价格大战硝烟弥漫等一系列恶性竞争，导致绝大多数外资啤酒“水土不服”，纷纷退出中国市场。
中国加入世贸组织后，游戏规则的改变，关税门槛的降低，特别是税制的改革，使地方政府实施地方保护的政策杠杆和财政手段大大削弱，由此带来的市场形势的变化，将使中国啤酒业逐步走向公平、公正、合理的发展方向发展。
更为重要的是，中国啤酒市场呈现了飞速发展的态势。
已经超过了美国，成为世界最大的啤酒消费市场。
啤酒厂糖化车间热衡算
表压为 0.3Mpa 的饱和蒸汽，I=651 kcal/kg 冷凝水的焓 i=134 kcal/kg
九、糖化过程中每小时最大蒸汽耗量 Qmax
糖化过程中，麦汁煮沸耗热量 Q5 为最大，且煮沸时间为 60min，热效率为 95%，故： Qmax=
Q5 16448722 = =17314444 （kcal/h） 1 95% 1 0.95
G大米C大米 18 G1CW 50 5860 0.45 18 29300 1.0 50 = =47.3 ℃ G米醪C米醪 （5860 29300） 0.91
4、米醪由初温升至 101℃耗热量 Q2’ Q2’=G 米醪 C 米醪（101- t0）=35160×0.91×（101-47.3）=1686168.12 kcal 5、煮沸过程蒸汽带出的热量 Q2” 蒸发水分 V1=G 米醪 ×5%×20÷60=35160×5%×20÷60=586 kg Q2”= V1×I=586×540 = 316440 kcal 6、热损失 Q2” ’ 米醪升温和煮沸过程的热损失约为前二次耗热量的 15%。即： Q 2” ’=15%（Q2’+Q2” ） 7、由以上可知： Q2=1.15×（Q2’+Q2” ）=1.15×（1686168.12 +316440）=2302999.338 kcal 三、糖化锅的相关热量计算 1、C 麦芽=0.01×[ ( 100–6 ) ×0.37+ 1.0×6 ] = 0.41 kcal / kg.℃ 2、C 麦醪=
61560 0.87 46.6 （35160 586） 0.91 101 = 67.1 ℃ 96134 0.88
=
因此温度比工艺要求的温度 63℃只高 4.1℃， 考虑到传送过程中的热损失所以无需加 18℃的 冷却水。 四、混合醪液升温至 75℃过程耗热量 Q3 Q3= G 混合 C 混合（75- 63）=96134×0.88×（75-63）=1015175.04 kcal 五、洗糟水耗热量 Q4 1、洗糟水用量 G 洗=（5860+13680）×450÷100=87930 kg
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
# 30000t/a12°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1.55Kj/kg*K, 12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，100℃时热麦汁的体积是20℃时的1.04倍；煮沸温度下（常压100℃）水的气化潜热为I＝2257.2 Kj/kg，加热过程热损失取15％，0.3MPa的饱和水蒸气I＝2725.2 Kj/kg，相应冷凝水的焓为561.47 Kj/kg，蒸汽热效率为0.95，I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100L12°淡色啤酒的物料衡算，最后进行30000t/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）÷100＝70.5％大米受率为：0.92（100－13）÷100＝80.04％混合原料受得率为：（0.75×70.5％+0.25×80.04％）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÷12）×100＝598.3kg12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁的体积是20℃时的1.04倍，故热麦汁（100℃）的体积为：（598.3÷1.084）×1.04＝574 （L）（2）冷麦汁量为574×（1－0.075）＝531 （L）（3）发酵液量为：531×（1－0.016）＝522.5 （L）（4）过滤酒量为：522.5×（1－0.015）＝514.7 （L）（5）成品啤酒量为：514.7×（1－0.02）＝504.4 （L）4.生产100 L12°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504.4 L，故可得：（1）生产100 L12°淡色啤酒需耗混合原料量为：（100/504.4）×100＝19.83 kg（2）麦芽耗用量为：19.83×75％＝14.78 kg（3）大米耗用量为：19.83×25％＝4.96 kg（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）×100×0.2％＝0.228 kg（5）热麦汁量为：（574/504.4）×100＝113.8 L(6）冷麦汁量为：（531/504.4）×100＝105.3 L（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））×14.87＝17.47 kg而湿大米糟量：（（1－0.13）（100－92）/（100－80））×4.96＝1.73 kg湿糖化糟量为：17.47+1.73＝19.2 kg（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））×0.228＝0.684 kg5. 30000t/a12°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II热量衡算按一次糖化投料量4013kg计算。
(一)糖化用水耗热量Q1按工艺，糊化锅加水量为G1＝（1003.9+200.8）×4.5＝5421.15 kg糖化锅加水量为G2＝2808.9×3.5＝9831.15 kg总加水量为G＝G1+G2=15252.3 kg自来水从18℃加热到50℃耗热量为Q1＝15252.3×4.18（50－18）＝2.04E6 kJ（二）第一次米醪煮沸耗热量Q2Q2=Q2’+Q2’’+Q2’’’1.糊化锅内米醪由初温t0（18℃）加热至100℃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＝0.01[（100－W）c0+4.18W[，c0为绝对谷物比热容＝1.55c麦芽＝1.71 kJ/(kg*K)c大米＝1.89 kJ/(kg*K)c米醪＝（G大米c大米+G麦芽c麦芽+G14.18）/（G大米+G麦芽+G1）＝3.76kJ/(kg*K)(2)米醪的初温t0t0＝[（G大米c大米+G麦芽c麦芽）×18+ G1×4.18×50]/( G米醪c米醪)=47.1 ℃(3) Q2’＝G米醪c米醪（100－t0）=6625.85×3.76（100－47.1）＝1.318E6 kJ2.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×5％×40÷60×2257.2＝4.99E5 kJ3.热损失Q2’’’Q2’’’＝15％（Q2’+Q2’’）4. Q2＝1.15（Q2’+Q2’’）＝2.09E6 kJ（三）第二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米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63℃，故混合前米醪先从100℃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×18+ G2×4.18×50）/ G麦醪c麦醪＝46.67 ℃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麦芽不变，则有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t米醪＝（19265×3.67×63－12639.15×3.63×46.67）÷（6405×3.76）＝96 ℃只比煮沸温度低4℃，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（四）第二次煮沸混合醪的耗热量Q4由糖化工艺流程可知：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－V=6625.85-220.86=6405 kg糖化锅的麦芽醪量为：G麦醪＝G麦+ G2＝2808.9+9831.15＝12640 kg故进入第二次煮沸的混合醪量为：G混合＝G米醪’+ G麦醪＝6405+12640＝19045 kg（2）据工艺，糖化结束醪温为78℃，抽取混合醪的温度为70℃，则送到第二次煮沸的混合醪量x为：（1－x）c(78－70)＝x c(100－78)x=26.7％(3)麦醪的比热容c 麦醪c 麦醪＝（G麦芽c麦芽+G2×4.18）/ G麦醪＝3.63 kJ/(kg*K)混合醪比热容c混合c混合＝3.67 kJ/(kg*K)（4）Q4’＝26.7％G混合c混合（100－70）＝5.599E5 kJ2.二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q4’’设煮沸时间为10min，蒸发强度5％Q4’’＝IV2＝2257.25×G混合×5％×10÷60＝9.57E5 kJ3.热损失Q4’’’取15％（Q4’ +Q4’’）4. Q4＝Q4’ +Q4’’ +Q4’’’＝1.15（Q4’ +Q4’’）＝7.54E5kJ（五）洗糟水耗热量Q5洗糟水平均温度为80℃，每100 kg原料用水450 kg，则有：Q5＝4013×450×÷100×（80－18）＝4.68E6kJ（六）麦汁煮沸过程耗热量Q6Q6＝Q6’ +Q6’’ +Q6’’’1.麦汁升温到沸点耗热量Q6’设过滤完毕麦汁温度为70℃，进入煮沸锅的麦汁量为：G麦汁＝4013×598.3÷100＝24010 kgC麦汁＝3.85 kJ/(kg*K)Q6’＝G麦汁×C麦汁（100－70）＝2.77E6 kJ2.煮沸过程蒸发耗热量Q6’’设煮沸强度10％，时间1.5h ,则有：Q6’’＝2257.2×（24010×10％×1.5）＝8.13E6 kJ3.热损失为15％4.Q6＝Q6’ +Q6’’ +Q6’’’＝1.15（Q6’ +Q6’’）＝1.254E7 kJ(七)糖化一次总耗热量Q总Q总＝∑Q＝2.10E7kJ(八)糖化一次耗用蒸汽量D使用表压0.3MPa的饱和蒸汽，I＝2725.3kJ/kg，i为561.7，η为95％D＝Q总÷【（I-i）η】＝10237kg（九）糖化过程每小时最大蒸汽耗量Q max麦汁煮沸耗热量Q6最大，且煮沸时间为90min，热效率95％，故有Q max＝Q6÷（1.5×95％）＝8.80E6kJ/h相应地耗用蒸汽量为：D max＝Q max÷（I-i）＝4066kg/h（十）蒸汽单耗每年糖化1500次，产啤酒30724t 年耗蒸汽总量为Ds Ds=10237×1500＝15355500kg吨成品耗蒸汽为15355500÷30724＝500kg/t啤酒最后列出总热量衡算表。