啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算

1、# 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i2257.2 kj/kg，加热过程热损失取15，0.3mpa的饱和水蒸气i2725.2 kj/kg，相应冷凝水的焓为561.47 kj/kg，蒸汽热效率为0.95， 项目名称百分比项目名称

2、百分比定额指标原料利用率98.5原料配比麦芽75大米25麦芽水分6啤酒损失率（对上一工序）冷却损失7.5大米水分13发酵损失1.6无水麦芽浸出率75过滤损失1.5无水大米浸出率92装瓶损失2.0总损失12.6i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

3、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（1006）÷10070.5大米受率为：0.92（10013）÷10080.04混合原料受得率为：（0.75×70.5+0.25×80.04）98.571.79由此可得100kg混合原料可制得的12°热麦汁量为： （71.79÷12）×100598.3kg12°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

4、热麦汁（100）的体积为：（598.3÷1.084）×1.04574 （l）（2）冷麦汁量为 574×（10.075）531 （l）（3）发酵液量为： 531×（10.016）522.5 （l）（4）过滤酒量为： 522.5×（10.015）514.7 （l）（5）成品啤酒量为： 514.7×（10.02）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： （100/5

5、04.4）×10019.83 kg（2）麦芽耗用量为： 19.83×7514.78 kg（3）大米耗用量为： 19.83×254.96 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）×100×0.20.228 kg（5）热麦汁量为： （574/504.4）×100113.8 l (6）冷麦汁量为： （531/504.4）×100105.3 l（7）湿糖化糟量（设排出的湿麦糟水分含量80）湿麦糟量为（10.06）（10075）/（10080）×14.8717.47 kg而

6、湿大米糟量：（10.13）（10092）/（10080）×4.961.73 kg湿糖化糟量为： 17.47+1.7319.2 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）（10040）/（10080）×0.2280.684 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物 料名 称单位对100kg混合原料100 l12°淡色啤酒糖化一次定额量30000t/a啤酒生产混合原料kg10019.

7、8340136.02e6麦芽kg7514.873009.74.514e6大米kg254.961003.91.509e6酒花kg1.200.22846.26.915e4热麦汁l574113.82303334.55e6冷麦汁l531105.32131331.97e6湿糖化糟kg96.8419.238875.83e6湿酒花糟kg3.450.6841382.076e5发酵液l522.5103.62096831.45e6过滤酒l514.7102.12066530.99e6成品啤酒l504.41002024030.36e6备注：12°淡色啤酒的密度为1012kg/m3，实际年产啤酒30724t。

8、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）×4.55421.15 kg 糖化锅加水量为g22808.9×3.59831.15 kg总加水量为gg1+g2=15252.3 kg自来水从18加热到50耗热量为q115252.3×4.18（5018）2.04e6 kj（二）第一次米醪煮沸耗热量q2q2=q2+q2+q21.糊化锅内米醪由初温t0（18）加热至100耗热q2 g米醪c米醪（100t0）(1）求比热容c米醪据经验公式c谷物0.01（100w）c0+4.18w，c0为绝对谷物比热

9、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）3.76 kj/(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) q2g米醪c米醪（100t0）=6625.85×3.76（10047.1）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：q2v1i=g米醪×5×40÷60×22

10、57.24.99e5 kj3.热损失q2 q215（q2+q2）4. q21.15（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×

11、;6312639.15×3.63×46.67）÷（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. q3g混合c混合（7063）4.95e5 kj（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 +q41.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+ g22808.9+9831.1512640 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+1264019045 kg（2

12、）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： （1x）c(7870)x c(10078) 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）q426.7g混合c混合（10070）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5q4iv22257.25×g混合×5×10÷609.57e5 kj3.热损失q4取15（q4 +q4）4. q4 q4

13、 +q4 +q41.15（q4 +q4）7.54e5 kj（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：q54013×450×÷100×（8018）4.68e6 kj（六）麦汁煮沸过程耗热量q6q6q6 +q6 +q61.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÷10024010 kg c麦汁3.85 kj/(kg*k)q6 g麦汁×c麦汁（10070）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：q62257.2×（24010×10×1.5）8.13e6 kj3.热损失为154. q6q6 +q6 +q61.15（q6 +q6）1.254e7 kj(七)糖化一次总耗热量q总q总q2.10e7 kj(八)糖化一次耗用蒸汽量d使用表压0.3mpa的饱和蒸汽，i2725.3kj/kg，i为561.7，为95dq总÷【（i-i）】10237 kg（九）糖化过程每小时最大蒸汽耗量qmax麦汁煮沸