年产10万吨12度淡色啤酒厂糖化车间煮沸锅锅体方案设计书91334 下载本文

表4-1 项 目 定 额 指 标 名 称 无水麦芽 浸出率 无水大米 浸出率 原料利用率 麦芽水分 大米水分 百分比(%) 75 95 98.5 5 11 啤酒损失率(对热麦汁) 项 目 原料配比 名 称 麦 芽 大 米 冷却损失 发酵损失 过滤损失 装瓶损失 总 损 失 百分比(%) 70 30 5 1.5 1 1 8.5 4.1.3糖化物料计算

1.100Kg混合原料中含浸出物的重量(E)

麦芽:Gm=m×(1-Wm)×Em=70×(1-5%)×75%=49.88kg 大米:Gn=n×(1-Wn)×En=30×(1-11%)×95%=25.37kg

其中:m为100Kg混合原料中麦芽的质量;n为100Kg混合原料中大米的质量

Wm为麦芽的含水量:Em为麦芽的污水浸出率;En为大米的污水浸出率 则E=Gm+Gn=49.88+25.37=75.25kg

混合原料的收得率=75.25×98.5%÷100=74.11% 其中:98.5%为原料的利用率

100kg原料产12度热麦汁量为:74.11×100÷12=617.6kg 12度麦汁在20℃时的相对密度为1.084 100℃麦汁比20℃麦汁体积增加1.04倍 热麦汁体积=617.6×1.04÷1.084=592.5L 冷麦汁量=592.5×(1-0.05)=562.9L 发酵液量=562.9×(1-0.015)=554.5L 滤过酒量=554.5×(1-0.01)=5488.9L 成品酒量=717.8×(1-0.01)=540.7L 酒花耗用量:(592.5÷540.7)×0.2%×100=0.219kg 2.生产100L12度淡色啤酒的物料计算 100kg原料生产成品酒710.6L

生产100L10度啤酒需用混合原料为100×(100÷540.7)=18.49kg 麦芽耗用量=18.49×70%=12.95kg

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大米耗用量=18.49-12.95=5.54kg 酒花耗用量 592.5÷540.7×100×0.2%=0.29 kg 热麦汁量=100×592.5÷540.7=109.6L 冷麦汁量=100×562.9÷540.7=104.1L 成品酒量=100L 3.年产10万吨12度淡色啤酒的物料计算 每年生产300天,旺季170天,每天糖化6次,占生产任务的70%。12度淡色啤酒的密度为1.084Kg/L 旺季产量:100000×70%÷170=411.76(吨/ 天) 设每年旺季糖化次数为6次,则总糖化次数为1020次 成品啤酒量=411.76÷6=68.62(吨/天) 麦芽耗量=4456.1×70%=3119.3kg 成品啤酒(罐装前)68.62×1000÷(1-1.5%)÷1.084=64266L 湿酒花糟 32133÷100×0.657=4200kg 热麦汁量=32133÷540.7×592.5=7022L 冷麦汁量=32133×562.9÷540.7=669.04L 发酵液量=32133÷540.7×554.5=65906L 滤过酒量=32133÷540.7×548.9=65240L 成品酒量=63342.4L 计算方法同上,这里不再重述。 表4-2啤酒厂车间物料衡算表 物料名称 单位 对100Kg混合原料 100L 10°度淡色啤酒 糖化一次定额量 10万吨每年啤酒生产 混合原料 Kg 大麦 大米 酒花 热麦汁 冷麦汁 发酵液 过滤酒 Kg Kg Kg L L L L 100 70 30 1.54 592.5 562.9 554.5 548.9 5407 718.49 12.95 5.54 0.219 109.6 104.1 102.55 101.52 100.00 5943 4160 783 70.05 35211 33452 32953 32620 32133 317.32×10 12.2×10 5.2×10 2.04×10 10.26×10 9.74×10 9.6×10 9.5×10 9.36×10 777775666成品啤酒 L 共生产啤酒:10.2×10/1.012=100790吨(备注:10度淡色啤酒的密度为1012kg/m) 4.2 热量衡算

本设计采用二次煮出糖化法糖化工艺流程为:

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4.2.1 糖化用水耗热量Q1

根据工艺,糊化锅加水量为:G1=(1783+356.6)×4.5=9628.2kg

式中:1336.8kg为糖化一次的大米粉量,267.36kg为糊化锅中加入的麦芽粉量(大米的20%)

而糖化锅中的加水量为:G2=3803.4×3.5=13311.9kg

式中:2845.9kg为糖化一次糖化锅投入的麦芽量,即:4016-356.6=3803.4kg 综上所述,糖化总用水量为:Gw=G1+G2=9628.2+1311.9= 22940.1kg

自来水平均温度取t′=18℃,而糖化配料用水温度t″=50℃,比热容 Cw= 4.18kJ/kg.K

故耗热量Q1=GwCw(t″-t′)=22940.1×4.18×(50-18)=3068468kJ 4.2.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2

1.糊化锅内米醪由初温t0加热至100℃,耗热量:Q2′=G米醪.C米醪(100-t0) (1)计算米醪的比热容:C米醪

由经验公式 C谷物=0.01[(100-W)C0+4.18w]

进行计算,式中w为含水百分率,C0为绝对谷物比热容,去C0=1.55 kJ/kg.K

C麦芽=0.01×[(100-5) ×1.55+4.18×5]=1.682 kJ/kg.K C大米=0.01×[(100-11) ×1.55+4.18×11]=1.84 kJ/kg.K

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C米醪=(G大米C大米+G麦芽C麦芽+G1Cw)/(G大米+G麦芽+G1)

=(1783×1.84+356.6×1.68+9628.2×4.18) ÷(1783+356.6

+9628.2)

=3.75kJ/kg.K

(2)米醪的初温t0

设原料初温为18℃,而热水为50℃,则G米醪=G大米+G麦芽+G1 =1783+356.6+9628.2

=11767.8kg

t0=[(G大米C大米+G麦芽C麦芽)×18+G1Cw×50]/G米醪C米醪

=[(1783×1.84+356.6×1.68)×18+9628.8×4.18×50]÷11767

×3.75=47.2 ℃

(3)代入式 Q2′=G米醪C米醪(100-t0)=11767.8×3.79×(100-47.2)=2330024.4kJ 2.煮沸过程蒸汽带出的热量Q2″

煮沸时间40min,蒸发量为每小时5%,则蒸发水份量 V1=G米醪×5%×40÷60=11767.8×5%×40/60=392.26kg 故,Q2″=V1I=392.26×2257.2=885409.3 kJ

式中,I为煮沸温度约100℃下水的汽化潜热(kJ/kg) 3.热损失Q2″′

米醪升温和第一次煮沸过程的热损失为前两次耗热量的15%,即:

Q2″′=15%(Q2′+Q2″)

4.综上可得Q2=1.15(Q2′+Q2″)=1.15×(2330024.4+885409.3)

=3697748.7kJ 4.2.3 第二次煮沸前混合醪升温到70℃的耗热量Q3

按糖化工艺,来自糊化锅的煮沸的醪与糖化锅中的麦醪混合后 温度应为63℃,所以混合前米醪应先从100℃冷却到中间温度t0

1.糖化锅中麦醪的初温t麦醪

已知,麦芽粉初温为18℃,用50℃热水配料,则麦醪温度

t麦醪=(G麦芽C麦芽×18+G2Cw×50)/G麦醪C麦醪

其中,G麦醪=3803.4+13311.9=17115.3kgC麦醪=(G麦芽C麦芽+G2Cw)/(G麦芽+G2)

=(2845.94×1.68+11383.76×4.18)

÷14229.7=3.63kJ/kg.K

t麦醪=(3803.4×1.682×18+13311.9×4.18×50)

÷17115.3÷3.6=44.95 ℃

2.经第一次煮沸后米醪量为 G′米醪=G米醪-V1=9624.96-240.624=9384.336kg

进入第二次煮沸的混合醪量 G混合=G米醪′+G麦醪=9384.336+14229.7=23614.066 kg 3.混合醪比热容 C混合=(G麦醪C麦醪+G米醪′C米醪)/G混合

=(3804×3.6+13311.9×3.79)÷23614.066=3.68 kJ/kg.K

根据热量衡算,且忽略热损失,米醪与麦醪合并前后的焓不变,则米醪中间温度为:

t=(G混合C混合t混合-G麦醪C麦醪t麦醪)/G米醪′C米醪

=(28883.1×3.68×63-17115.3×3.6×44.95)÷(11767.8×

3.75)=88.13℃

因为此温度只比煮沸温度低10度多,考虑到米醪由糊化锅到糖化锅的输送过程的热损失,可不必加中间冷却器。

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