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1、目 录第 1 章 工艺计算1 1.1 计算依据1 1.2 100Kg 混合原料生产 11浅色啤酒物料计算 .1 1.2.1 糖化物料的计算.1 1.2.2 澄清冷却物料的计算4 1.2.3 主发酵的计算4 1.2.4 后发酵的计算4 1.2.5 成品啤酒的计算5 1.2.6 换算成 100L 成品啤酒的各项数据 .5 1.2.7 换算成 7 万吨成品啤酒量各项数据5 1.2.8 换算成每日生产量各项数据5 第 2 章 设备计算7 2.1 贮箱计算7 2.1.1 麦芽贮箱.7 2.1.2 玉米贮箱.7 2.1.3 玉米粉贮箱.8 2.2 碎机生产能力的计算8 2.2.1 麦芽粉碎机.8 2.2.
2、2 玉米粉碎机9 2.3 糖化设备9 2.3.1 糖化锅.9 2.3.2 过滤槽.10 2.3.3 蒸煮锅.12 2.4 旋涡沉淀槽13 2.4.1 漩涡沉淀槽工艺条件.13 2.4.2 漩涡沉淀槽工艺计算.13 2.5 薄板冷却器15 2.5.1 薄板冷却器温度计算.15 2.5.2 薄板冷却器传热系数计算.16 2.6 水箱18 2.6.1 洗糟水箱.18 2.6.2 糖化水箱.18 2.6.3 冷水箱.18 2.7 糖化用泵18 2.7.1 倒醪泵.18 2.7.2 麦汁泵.19 2.8 发酵设备露天锥形发酵罐计算19 2.8.1 机构尺寸.19 2.8.2 锥形发酵罐耗汽量计算.20
3、2.8.3 冷凝剂带出总热量 Q 计算21 2.8.4 传热系数 K 的确定222.8.5 冷却夹层面积计算.24 2.8.6 保温层厚度 计算.24 2.8.7 锥形罐冷却夹套的分布.24 2.9 硅藻土过滤机25 2.10 清酒罐25 第 3 章 重点设备及其计算26 啤酒糖化发酵设备一览表28第 1 章 工艺计算1.1 计算依据以 100Kg 混合原料计算，麦芽：玉米=70:30，酿造 12浅色啤酒。工艺损耗以国家颁布的一级企业先进指标为计算依据。基础数据：选澳大利亚麦芽，年产 13.5 万吨 12浅色啤酒，麦芽：玉米=70:30，重点设备糖化锅。表 1-1 工艺原料数据项目名称代号%说
4、明定额指标原料利用绿麦芽水分玉米水分无水麦芽浸出率无水大米浸出率无水玉米浸出率WmWnEmEn985.212819392.2原料配比麦芽大米mn6535损失率冷却损失发酵损失过滤损失包装损失1.01.01.52.0啤酒总损失率5.5年生产 320 天，生产旺季每天糖化 6 次，生产淡季每天糖化 3 次，每年总糖化次数为 1440 次。1.2 100Kg 混合原料生产 11浅色啤酒物料计算1.2.1 糖化物料的计算(1) 谷物清净磨碎损失重量（kg）采用干法粉碎：麦芽清磨损失：gm=mPm =650.66%=0.429 （kg） 玉米清磨损失：gn=nPn=350.60%=0.210（kg）总损
5、失：g= gm+ gn=0.64(2) 100kg 混合原料中含浸出物重量（G）(湿法粉碎)麦芽：Gm=(m-gm)(1-Wm)Em=（65-0.429）(1-5.2%)81%=49.58（kg）（干法粉碎）=m(1- Wm）Em=65(1-5.2%)81%=49.91 (kg) (湿法破碎)大米：Gn=(n-gn)(1-Wn)En=（35-0.180）(1-12%)93%=28.50（kg） （干法粉碎）=n(1- Wm） En=35(1-12%)93%=28.64 (kg) (湿法破碎)则：E=Gm+Gn=49.7+28.3=78(kg)(3) 糖化用水计算（G水）酿造 12浅色啤酒的头号
6、麦汁的浓度一般为 12%14%，现取 13%，糖化时原利用率 =98%，原料含水率和糖化时水分蒸发量忽略不计。G水=（98%78（100-13%）/16=477.13（kg）BB)-E(100式中 E混合原料混合物重量（kg）B头号麦汁浓度（13%）(4) 麦糟的计算原料非浸出物=原料重量（1-原料水分）（1-原料浸出率）原料利用率麦芽中非浸出物（gm）为：gm=m(1-Wm)(1-Em) =65%(1-5.2%)(1-81%)98%=12.36(kg)玉米中非浸出物（gn）为：gn=n(1-Wn)(1-En) =35(1-12%)(1-93%)98%=1.81(kg)则：100kg 混合原料
7、中含非浸出物 g 为：g=gm+gn=14.17(kg)设：由过滤糟排出的非浸出物即为麦糟，其含水率为 8085%，现取 85%则：湿麦糟重量=14.17/（1-85%）=94.4 (kg) (5) 麦糟吸麦汁量当头号麦汁滤出后，残留在麦糟内液体是被原料中非浸出物吸收的头号麦汁，其吸收率即为麦糟的含水率（85%）麦糟吸头号麦汁量为： （94.4785%）/（1-B）=92.30（kg）(6) 头号麦汁收量由 100kg 混合原料可得 11%的麦汁量为：（原料浸出物含量原料利用率）+糖化用量即：(E)+W水=(7898%)+477.13=553.57(kg)由于原料中非浸出物吸收部分麦汁，所以实
8、际头号麦汁收量为：553.57-92.30=461.27（kg）(7) 洗糟用水量计算 由麦汁带走的水量（W4）设：最终麦汁浓度为 10%，麦汁煮沸后经沉淀槽和板式热交换器冷却时，由于麦汁自然蒸发，其浓度提高了 0.2%所以，在蒸发后麦汁重量=7899%/9.8%=787.96（kg）BE设：麦汁在煮沸锅内大蒸发强度为 10%，大蒸发时间为 1.5h，蒸煮锅内蒸发水分为 WxWx=蒸煮前麦汁量蒸发强度蒸发时间即：Wx=(Wx +787.96)10%1.5所以：Wx=139.05（kg）则：煮沸前麦汁量=787.96+139.05=927.01（kg）煮沸前麦汁浓度（B）为：B（%）=100%=
9、7899%/927.01=8.33%麦汁总量E过滤槽排出所有麦汁的水分 W4为：W4=煮沸前麦汁量-其中浸出物含量=927.01-7899%=849.79(kg) 麦糟带走的水量（W5）W5=湿麦糟重量-湿麦糟中干物质重量=94.4-14.7=79.7（kg） 原料带走的水量（W3）W3=(65)5.2%+(30)12%=7.24 (kg)则：洗糟用水量 W2= W5+ W4- W1- W3W2=79.7+849.79-461.27-7.24=460.98 (kg)(8) 热麦汁体积由上计算可知，煮沸结束后得浓度为 9.8%的热麦汁，重量为 787.96kg，麦汁比重 1.004kg/L,而
10、100时热麦汁比 20时，其体积膨胀系数为 1.04所以，热麦汁的体积 v=787.96/1.0041.04=816.21L(9) 酒花的计算设：酒花用量为每百升热麦汁添加干酒花量为 0.10.2kg，现取 0.12kg 则：每百升热麦汁的酒花用量=816.210.12/100=0.98（kg）设：酒花在麦汁煮沸时浸出率为 40%，湿酒花含水量为 80%则：湿酒花糟重=0.98(1-40%)/(1-80%)=2.94（kg）1.2.2 澄清冷却物料的计算设：澄清冷却损失占热麦汁体积的 1.0%，则：冷麦汁产量：816.21（1-1.0%）=808.05(L)1.2.3 主发酵的计算发酵度计算
11、E=(0.0665A+n)/(100+1.0665A)A=3.3%; E=10%; n=3.53%真正发酵度=（10-3.53）/10 100%=64.70%(1) 发酵中排出的 CO2量设：10%麦汁比重为 1.0040kg/L则：主发酵时被发酵的浸出物（以麦汁糖汁）为：790.331.004010%64.70%=51.33（kg）C12H12O114C2H5OH+4CO2 OH 2分子量 342 444则：由反应式可算出发酵生成 CO2量 WCO2为：342：444=49.47：WCO2所以，WCO2=26.42（kg）设：主发酵液（嫩啤酒）中 CO2的溶解量为 0.350.45%（w/w
12、），现取 0.40%则：溶解在嫩啤酒中 CO2量为：790.331.00400.40%=3.17（kg）所以，发酵排出的 CO2量 WCO2为：26.42-3.17=23.25（kg）设：CO2在 20，常压下，1.832kg/m3则：游离的 CO2体积=21.80/1.832=12.69 m3(2) 酵母产量设：每百升麦汁在发酵后形成 1.52.5kg 的泥状酵母，现取 2.0kg则：酵母产量=700.932.0/100=15.81kg设：主发酵形成泥状酵母（含水率为 85%）平均 40%用于再生产菌重，60%用于制造商品干酵母粉（含水率为 7%）则：商品干酵母=)(53.1%71%)851
13、(81.15kg(3) 主发酵后嫩啤酒产量设：麦汁经过主发酵，由于泡盖，酵母沉淀及输送等体积损失为冷麦汁的 2.0%则：嫩啤酒产量=700.93(1-2.0%)=744.52（L）1.2.4 后发酵的计算设：啤酒在后发酵期间损失为：贮酒桶沉淀为：0.20.5%，桶口溢出损失等为 0.20.5%，现取后酵损失为嫩啤酒量的 0.5%（v）则：后发酵的啤酒收量=700.93(1-2%)=686.91（L）1.2.5 成品啤酒的计算(1) 过滤后酒量为：744.52（1-2.5%）=725.91（L）取成品啤酒损失为后酵啤酒体积的 2%(2) 品啤酒产量=725.91(1-2%)=711.39（L）成
14、品啤酒总收率=成品啤酒量热麦汁量=711.39798.31=89.11%即：总损失率为=1-89.11%=10.89%(3) 设瓶装啤酒含量：0.64L/瓶瓶装数 n=711.39/0.64=1111.55 瓶(4) 啤酒吨酒耗粮设 10啤酒每升重 1.010kg, 则吨酒耗粮=（1001000）/(711.391.010)=143.1kg/T=11吨酒耗粮 157.41kg/T158kg/T1.2.6 换算成 100L 成品啤酒的各项数据生产 100L 成品啤酒相当于 100kg 混合原料生产啤酒的倍数：n =100/711.39=0.1406(倍) 所有数据乘以 n1.2.7 换算成 7
15、万吨成品啤酒量各项数据生产 7 万吨啤酒相当于 100kg 混合原料生产啤酒的倍数：n =(700001000) / (711.391.010)=97424.66(倍) 所有数据乘以 n1.2.8 换算成每日生产量各项数据设每年生产 320 天，则每日生产啤酒相当于 100kg 混合原料生产啤酒的倍数n =(700001000) / (320711.391.010)=304.45(倍) 所有数据乘以 n表 1-2 年产 7 万吨 12浅色啤酒厂物料衡算单位100kg 混合原料100L 成品啤酒糖化一次定额年产 7 万吨为基准麦芽用量 KKg6511.25507.47.93玉米用量Kg356.032965.524270000酒花用量Kg1.220.211103.37148000热卖汁量L615.5112.2452150.875100000冷麦汁量L609.35111.1251629.774300000发酵液量L603.25104.685112.8973600000滤过液量L594.2102.0650344.372500000成品啤酒量L582.32100.0249339.572100000本厂年生产日 320 天,生产旺季每天糖化 6 次，生产淡季每天糖化 3 次，每年总糖化次数为 1440 次。第 2 章 设备计算设本厂年生产日 320 天日投料量：（126130 ）726
