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1、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）麦汁煮沸锅麦糟糊化粉碎麦芽，大米糖化过滤水、蒸汽薄板冷却器回旋沉淀槽热凝固物冷凝固物发酵车间图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 啤酒生产基础数据项 目名 称百分比（%）项 目名 称百分比（%）定 额 指 标原料利用率98原料配比麦芽70麦芽水分6大米30大米水分12啤酒损失率(对热麦汁)冷却损失7无水麦芽浸出率78发酵损失1.5无水大米浸出率9
2、0过滤损失1.5麦芽清净和磨碎损失0.1装瓶损失2.0总损失12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12P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（1006）100=73.32% 大米收率为： 0.90（10012）100=79.2% 混合原料收得率为： 0.773.32%+0.379.2%98%=73.58%由上述可得100kg混合原料可制得的12热麦汁量为：（73
3、.5812）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：（613.171.084）1.04=588.28L（2） 添加酒花量： 613.170.2%=12.26kg（3） 冷麦汁量为： 588.28（10.07）=547.10L（4） 发酵成品液量： 547.10（10.015）=538.89L（5） 清酒量（过滤）为：538.89（10.015）=530.81L（6） 成品啤酒量为： 530.81（10.02）=520.19L4. 生产1000L12P淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100k
4、g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：（1000520.19）100=192.24kg（2） 麦芽耗用量： 192.2470%=134.568kg（3） 大米耗用量： 192.24134.568=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）10002%=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
5、出的湿麦糟水分含量为80%，则湿度糟量为：（10.06）（10078）/（10080）134.568=139.14kg 湿大米糟量为：（10.12）（10090）/（10080）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：（10040）/（10080）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：520.19/52
6、0.191000=1000L（12）发酵液量：538.89/520.191000=1035.95L5. 100000t/a 12P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。旺季每天糖化数为8次，淡季每天生产次数为4次，则全年糖化次数为：8530+4530=1800（次）计算的基础数据可算出每次投料量及其他项目的物料平衡。（1）年实际生产啤酒：300001.012=29382.96L（2）清酒产量：29382.96（10.02）=29982.61L（3）发酵液总量：29982.61（10.015）=30439.2L（4）冷麦汁量：30439.2（10.
7、015）=30902.74L（5）煮沸后热麦汁量：30902.74（10.078）=33517.07L 20麦汁体积：33517.071.04=32227.95L 12P麦汁质量为（20）：32227.951.084=34935.1Kg （6）混合原料量：34935.1Kg 12%73.58%=5697.49Kg（7）麦芽耗用量：5697.49Kg 0.70=3988.24Kg 大米耗用量：5697.493988.24=1709.25Kg（8）酒花耗用量：33517.072%=670.34Kg根据经验估算，混合原料量定为5694.49Kg，实际产量才大于30000t啤酒。 把前述的有关啤酒糖化
8、间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表：如表5-2所示。表5-2 啤酒厂糖化车间物料衡算表物料名称单位对100kg混合原料100L 12P淡色啤酒糖化一次定额量30000t/a啤酒生产混合原料Kg100192.243165.275697490麦芽Kg70134.5682215.693988240大米Kg3057.672949.591709250酒花Kg12.2622.62372.41670340热麦汁L588.281089.018620.5933517070冷麦汁L547.101012.817168.1930902740湿糖化糟Kg84.42164.528228.81816293060湿酒
9、花糟Kg3.6668.01342.088677333.66发酵成品液L538.891035.9516910.6730439200清酒液L530.811020.4216657.0129982610成品啤酒L520.19100016323.8729382960备注：12P淡色啤酒的密度为1012kg/m3，实际年生产啤酒为29382.96t。六、100000t/a啤酒厂糖化车间热量衡算本设计采用国内常用的双醪一次煮出糖化法，下面就工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。工艺流程如6-1图，数据根据表5-2以下对糖化过程各步操作的热量分别进行计算：（一）糖化用水耗热量Q1根据工艺，糊化锅加水量为：G1=（
10、949.58+949.580.2）4.5=5127.73kg式中，949.58为糖化一次大米粉量，189.92为糊化锅加入的麦芽量（为大米量的20%）。糖化锅加水量为： G2=（2215.69-189.92）3.5=7090.195kg式中，2025.77为糖化一次麦芽粉量，即（2215.69-189.92）kg，而2215.69为糖化一次麦芽定额量。故糖化总用水量为：Gw=G1+G2=5127.73+7090.195=38794.97kg自来水平均温度取t1=18，而糖化配料用水温度t2=50，故耗热量为：Q1=（G1+G2）cw（t2-t1）=12217.9254.1832=1634000
11、kJ去发酵煮沸强度10%冷凝固物冷麦汁酒花糟热凝固物薄板冷却器回旋沉淀槽90min酒花煮沸锅麦汁麦糟过滤70糖化结束7820min10min7min13min12min料水比1：4.5糖化锅热水，5070，25min5min自来水18糊化锅大米粉 949.58kg麦芽粉 189.92kgt0（），20min麦芽粉 2025.77kg46.7， 60min料水比1：3.5t（）100，10min90 20min100，40min63，60min图6-1 啤酒厂糖化工艺流程示意图（二）第一次米醪煮沸耗热量Q2由工艺流程图可知Q2=Q21+Q22+Q231. 糊化锅内米醪由初温t0加热至100耗热Q
12、21Q21=G米醪c米醪（100-t0）（1） 计算米醪的比热容c米醪根据经验公式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，取 c0=1.55kJ/（kgK）。c麦芽=0.01（100-6）1.55+4.186=1.708 kJ/（kgK）c大米=0.01（100-12）1.55+4.1812=1.8656 kJ/（kgK） c米醪=（G大米c大米+G麦芽c麦芽+G1cw）/（G大米+G麦芽+ G1）=（949.581.8656+189.921.708+5127.734.18）（949.58+189.92+5127.73）=3.75 kJ
13、/（kgK）（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+G1cw50/ G米醪c米醪=47.2其中：G米醪=949.58+189.92+5127.73=6267.23kg（3）把上述结果代回Q21=G米醪c米醪（100-t0），得Q21=6267.233.75（100-47.2）=1240000kJ 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%，则蒸发水分为： V1=G米醪5%4060= 6267.235%4060=208.91kg故Q22=V1I=208.912257.2=471550kJ式中，I为煮沸温度（约为100）下水的汽化潜热（kJ/kg）。3热损失Q23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：Q23=15%（Q21+Q22）4.由上述结果得：Q2=1.15（Q21+Q22）=1.15（1240000+471550）=1970000kJ（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。 1. 糖化锅中麦醪的初温t麦醪已知麦芽粉初温为18，用50的热水配料，则麦醪温度为：t麦芽=（G麦芽c麦芽18+G2cw50）/G麦醪c麦醪=（2025.771.7081
