年产10万吨啤酒厂设计.doc

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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除长沙理工大学化学与生物工程学院 课程设计课程名称: 食品工厂设计 论文题目:年产1000t11度淡色啤酒工厂设计 学生姓名: 曾青 学 号: 201035090224 班 级:食品1002班 专 业: 食品科学与工程 指导教师: 谢定 2013年6月【精品文档】第 42 页目 录第一章 总论 1.1 企业概况1.2 立项依据和意义1.3 市场需求预测第二章 工艺流程确定2.1 产品方案和产量2.2 工艺流程选择第三章 物料衡算3.1 生产原料衡算3.2 水、电、汽、冷及压缩空气消耗3.4 劳动力计算 第四章 主要设备的设计与选型第五章 辅助部门及

2、公用系统5.1生产性设施5.2生活性设施第六章 车间平面布置图第七章 啤酒厂的污水治理及副产品利用7.1污水治理7.2废物的综合利用第八章 经济效益分析第一章 绪论第一节 企业概况1.1厂址选着本厂位于桂林市郊,工厂临近环城公路,北距火车站2.5公里,西距桂林机场12公里,交通十分便利,为原(辅)料以及产品的运输带来极大方便。万伏高压输电线路直达本厂,市水厂生活用水干线也直通厂部。工厂生产和生活用水也还可以直接采用地下水源供水,其水质均能符合国家生活用水标准。该厂区气候条件如下:最高温度:36 最低温度:5一般气温:1832 平均湿度:80%最高湿度:90% 主导风向:东南风水温:最高32 最

3、低:15第二节 立项依据及意义啤酒含有17种氨基酸,多种维生素及碳水化合物、矿物盐等物质、每升啤酒的热量可达430卡,相当于6-7枚鸡蛋,075升牛奶或50克奶油,被世界营养协会组织列为营养食品,素有“液体面包”之誉。现代科学研究表明,啤酒中所含各种成份、既有较高的营养价值又具良好的药疗效果,啤酒中酒精含量较低,10度黄啤酒含酒精3左右,非但对胃和肝脏无损害,而且可平缓地促进人体血液循环;维生素B1、B6已能维持心脏正常活动,而烟酸则能扩张血管,故它们对心血管系统有益,可加速新陈代谢。第三节 市场需求预测在中国建立最早的啤酒厂是俄国人在哈尔滨八王子建立的乌卢布列夫斯基啤酒厂, 此后五年时间里,

4、 俄国、德国、捷克分别在哈尔滨建立另外三家啤酒厂。然而, 我们啤酒业大力发展真正发生在1979年后十年, 我国的啤酒工业每年以30%以上的高速度持续增长。80年代, 我国的啤酒厂如雨后春笋般不断涌现, 遍及神州大地。 到1988年我国大陆啤酒厂家发展到813个, 总产量达656.4 万吨, 仅次于美国、德国, 名列第三, (到1993 年跃居第二 ) 短短十年, 我国啤酒厂家增长9 倍, 产量增长17.6 倍, 从而我国成了名符其实的啤酒大国。随着经济的增长,人们对啤酒的消费会越来越大。所以也看到了啤酒工业的发展前景。这时候建立一个啤酒工厂的话,产品的广阔市场为工厂的生存和发展提供了良好的保证

5、。第二章、工艺流程的确定 2.1产品方案及产量2.1.1年产量:10万吨11p淡色啤酒1.1采用三锅两槽式糖化设备(糖化锅、糊化锅、煮沸锅、过滤槽和沉淀槽)。糖化一次可得热麦汁8.55104L,旺季每天糖化5次,淡季每天糖化3次,每年生产天数为300天,其中旺季按200天算,淡季按100天算,则共糖化1300次,可生产10万吨啤酒。产品品种11度淡色啤酒,全部瓶装,每瓶容量为0.64L 2.1.2 发酵、贮酒期采用圆柱体锥型发酵罐一罐法发酵,发酵、贮酒时间为20天。 2.1.3经济技术指标产规模:10万吨/年生产方法:双醪一次煮出糖化法(二次煮出糖化法),圆柱体锥型发酵罐一罐发酵法生产天数:3

6、00天/年,旺季按200天算,淡季按100天算最大日产量: 384.5吨/天副产品产量:湿糖化槽 1.71103吨/每年产品质量:11p普通淡色啤酒:符合GB2785规定总损失率:12.1%(对热麦汁)2.2生产工艺的选择 2.2.1原大麦的预处理和精选大麦的贮存进厂大麦通常含有各种杂质,如石粒、尘埃、木屑、杂草和其它谷粒等。因此,原大麦进厂后应先经过粗选,才能进仓贮存,设计上选用SZ型振动筛,它具有三层筛面,能分别去除原大麦中的大、中、小杂质。粗选后的麦流先经过磁力除铁器除去铁屑,然后经过除石机后除去和麦粒一样大的砂石。除去铁屑和砂石后,要进行精选及分级。大麦精选的目的是除去大麦中的杂谷;而

7、大麦进行分级的目的是:(1) 为浸麦均匀、发芽整齐创造条件;(2) 颗粒整齐的麦芽,粉碎后能获得粗细均匀的麦芽粉;(3) 分级提炼出的瘪粒,从而提高麦芽的浸出率。大麦分级的标准2:分级标准筛孔规格/mm颗粒厚度/mm用 途一号大麦二号大麦三号大麦252.5252.22.5以下2.2以下2.2以下制麦用制麦用 饲料用精选机与分级筛结合在一起,称为联合机。本设计就是采用联合机的生产方式。2.2.2啤酒生产流程1、麦芽粉碎 将麦芽通过喷水浸渍和充以空气,使其水分达到2830%;让后在增加水分的条件下,用对辊式粉碎机粉碎,一面粉碎,一面加水调浆,泵入糖化锅,粉碎时间在30分钟左右。2、糖化 本设计采用

8、目前最常用的双醪一次糖化法,该方法具有操作简单、煮沸时间短、能耗低、设备利用率高、生产时间短、生产成本低等特点。3、过滤 过滤槽是国内外麦汁过滤应用最为普遍的设备,本设计就是选用过滤槽作为麦汁过滤的设备。过滤槽法操作过程:(1) 将糖化终了的糖化醪泵入过滤槽中,过滤槽事先扑好过滤板并由槽底部引入少量78热水。以刚没过过滤板为度,以排除过滤板与槽底之间的空气;(2) 糖化醪泵入过滤槽后,利用翻麦机翻拌均匀,然后静置2030分钟,使麦槽下沉,形成过滤层;(3) 过滤开始,顺序打开一个或两个麦汁排除阀,然后迅速关闭,将过滤板与槽底之间的沉淀物排出。反复数次之后,将全部排除阀小开,控制流速,以防槽层抽

9、缩紧压,影响过滤。(4) 开始流出的麦汁不清,用泵泵回过滤槽,待流出的麦汁(第一麦汁)变得清亮后,送入麦汁暂贮罐或煮沸锅。(5) 过滤一段时间后,麦槽开始紧压,麦汁流速逐渐变小,此时应以翻槽机缓慢翻拌,使麦槽层再度疏松,麦汁流出顺畅。(6) 待第一麦汁流至露出麦槽时,在麦槽上喷洒热水,开始洗槽,将残留糖液洗出,此为第二麦汁。(7) 麦槽洗涤至残糖浓度为1.0%1.5%后,打开槽底部的排槽孔,利用翻槽机将麦槽翻出。4、 麦汁的预冷本设计采用回旋沉淀槽法。回旋沉淀槽占地面积少,加工容易,投资少,卫生条件容易控制,洗刷容易,可采用自动清洗,采用回旋沉淀槽法,凝固物沉淀快而结实,与空气接触面积小,麦汁

10、色泽较浅。 在回旋沉淀槽中麦汁与槽壁成切线方向泵入槽内,泵入时与槽内的液面水平,使麦汁进入槽内形成回旋运动,产生回旋效应,凭借离心力使凝固物沉积槽底中心,形成坚实的沉淀物,与麦汁分离;待固液相分离完毕,麦汁由槽底边的出口流出;沉淀槽底的凝固物则从中心的出口排出。5、 麦汁冷却本设计选用薄板冷却器是新型的密闭冷却设备。它采用不锈钢板制作,由许多两面带沟纹板组成,两块一组。薄板冷却器工作时,麦汁和冷却剂通过泵输送压力,以湍流形式运动,循着沟纹板逆向流动,而进行热交换。各板角上均穿孔,构成麦汁和冷却剂的分配通道,麦汁和冷却剂可由这些孔导入各板对,经过热交换后,再使之导出。6、 啤酒发酵 本设计采用目

11、前较为常用的锥型发酵罐进行发酵生产,生产方式上采用一罐法,采用锥型发酵罐法,具有投资省、生产周期短,无菌操作好,能进行自动化控制等优点。本设计所选用的酵母为多特蒙德酵母,其发酵度高,凝聚性能好。 7、 啤酒过滤本设计先用烛式过滤机进行硅藻土的粗滤,再通过PVPP机除出多酚物质和蛋白质,最后经过膜精滤机进行精滤。通过此过滤系统可以将啤酒中浑浊物除去,使啤酒具有高的非生物稳定性,生物稳定性及风味稳定性。最后经过离心机将啤酒中的微小悬浮物质去除,使啤酒更加澄清、口感更好。第三章、全厂的物料衡算 3.1生产原料衡算 3.1.1、麦芽生产1.麦芽生产基础数据:表4-1 麦芽生产基础数据2项目%代号原大麦

12、含水分浸渍大麦含水分绿麦芽含水分干麦芽含水分浮麦含水分清麦及杂谷分离损失分级损失浸麦损失浮麦损失发芽损失除根损失1345433.5351050.80.243.5W1W2W3W4W5PRtnmq2.100kg精选大麦生产浅色麦芽的物料衡算:(1)浸渍大麦大麦的干物质含量=100-13=87(kg)浸麦总损失=n+t=0.8%+0.2%=1%浸渍大麦后含干物质量=87(1-1%)=86.13(kg)浸渍大麦重量=(86.13100)/(10045)浸渍大麦容重以660kg/m3计算:浸渍大麦容积=(156.61000)/660=237.3(L)(2)绿麦芽精选大麦浸麦发芽过程的总损失为:1%+4%

13、=5%100kg精选大麦发芽后,绿麦芽的干物质含量:87(1-5%)=82.65(kg)绿麦芽的重量=(82.65100)/(100-43)=145(kg)绿麦芽的容重以410kg/m3计算:绿麦芽容积=145/4101000353.66(L)精选大麦容重以635 kg/m3计算:精选大麦容量=100/635100157.5(L)由精选大麦制成半成品绿麦芽的容积增加倍数为:353.66/157.5=2.25(倍)(3)成品麦芽根据基础资料,干麦芽含水分为3.5%,根芽损失为3.5%,则100kg精选大麦得麦芽根量=873.5%=3.05 (kg)除根后成品麦芽干物质量=82.65-3.05=7

14、9.60(kg)则100kg精选大麦制成成品麦芽的重量为: 79.60/(100-3.5)10082.49 (kg)成品麦芽容重以500kg/m3计算2:成品麦芽容积=82.49/5001000164.98(kg)(4)原大麦:根据基础资料,清麦及杂谷分离损失为10%,分级损失为5%,则100kg精选大麦需原大麦(即商品大麦)量为:100/100-(10+5)100117.6(kg)原大麦容重以650kg/m3计算2:原大麦容积=117.6/6501000181(m3)分级前大麦重量=100/(100-10)100111.1(L)大麦精选率100/117.610085麦芽生成率除根后的麦芽量/

15、精选大麦量100 79.6/117.610079.6成品麦芽对原大麦的生成率=79.6/117.610067.75生产100kg成品麦芽所需原大麦量=117.6/82.49100142.7(kg)生产100kg成品麦芽所需精选大麦量=100/79.6100125.6(kg)(5)浮麦:基础数据:浮麦损失 0.2%则100kg精选大麦中,浮麦为870.20.174 (kg)浮麦含水分按35%计算:则浮麦重量=0.174/(100-35)1000.27(kg)设浮麦在空气中干燥后水分含量为13%,则干浮麦重量=0.174/(100-13)1000.2(kg)干浮麦容重以500kg/m计算:则100

16、kg精选大麦的浮麦容积为:(6)麦根从(3)得麦根量3.05kg设麦根含水分10%100kg精选大麦的麦根量=3.05/(100-10)1003.39(kg)麦根容重以350kg/m3计算则100kg精选大麦制得麦根:3.39/35010009.68(L)(7)精选大麦100kg精选大麦容积为:635100157.5 9L表4-2 麦芽生产物料衡算表:物料名称对100kg精选大麦对100L成品麦芽kgLkgL浸渍大麦156.6237.3189.8287.6绿麦芽145.0353.7175.8428.7成品麦芽82.5165.0100.0200.0原大麦117.6181.0142.7125.6浮

17、麦0.20.40.20.5麦根3.49.74.111.8精选大麦100.0157.5121.2190.93.1.2啤酒生产 1、基础数据(见下表)2序号项目名称%说明1定额指标原料利用率98.5麦芽水分6大米水分13无水麦芽浸出率75无水大米浸出率922原料配比麦芽75大米253损失率冷却损失7对热麦汁发酵损失1.5过滤损失1.5包装损失1空瓶损失0.5瓶盖损失0.5商标损失0.14总损失啤酒总损失12.1对热麦汁100千克原料(麦芽+大米)生产11p淡色啤酒的物料衡算:2、热麦汁量:原料热麦汁收得率=75%(100-6)=70.5%原料大米收得率=92%(100-13)=80.04%混合原料

18、收得率=(0.7570.5%+0.2580.04%)=71.79%则100千克原料产得11p热麦汁量为:71.79100/11=652.6 L11p麦汁在20度时的相对密度为1.080,而100时热麦汁体积增加1.04倍。 则:热麦汁体积:652.61.04/1.080=628.4 L冷麦汁体积:628.4(1-0.07)=584.4 L发酵液量:584.4(1-0.015)=575.6 L过滤酒量:575.4(1-0.015)=567.0 L成品酒量:567.0(1-0.02)=558.5 L100kg混合原料生产成品啤酒为558.5 L (1) 则生产100L11度啤酒需要的混合原料量为:

19、 100(100/558.5)=17.91kg(2) 麦芽耗用量为:17.9175%=13.43 kg(3) 大米耗用量为:17.9125%=4.48 kg(4) 酒花:国内淡色啤酒100 L热麦汁加入的酒花量定为0.15kg2100 L啤酒加入的酒花量定为:100(628.4/558.5)0.15%=0.169 kg(5) 热麦汁量:100(628.4/558.5)=112.5 L(6) 冷麦汁量:100(584.4/558.5)=104.6 L (7) 发酵液量:100(575.6/558.5)=103.1 L(8) 过滤酒量:100(567.0/558.5)=101.5 L(9) 湿麦糟

20、水分约为80%2麦糟量: 13.43(1-0.06)(100-75)/(100-80)=15.78 kg大米糟量: 4.64(1-0.13)(100-92)/(100-80)=1.56 kg湿糖化糟量:15.78+1.56=17.34 kg(10) 酒花糟量:酒花在麦汁中的浸出率为40%,酒花含水分以80%计则酒花糟量为:0.169(100-40)/(100-80)=0.507 kg(11)酵母量生产100 L啤酒可得2 kg湿酵母,其中一半作为生产接触用,一半作商品酵母用,即为1 kg湿酵母固形物量:1(100-85)/100=0.15 kg则含水分7%的商品干酵母量为:0.15100/(1

21、00-7)=0.16 kg(12)CO2量11p的冷麦汁104.6浸出物量为:11%104.6=11.50 kg冷麦汁的真正发酵度为:60%2则可发酵的浸出物量为:11.560%=6.9kg麦芽糖发酵的化学反应式为:C12 H22 O11+ H2O 2C6H12O6 2C6H12O11 4C2H5OH + 4CO2 + 56kal设麦芽汁中浸出物均为麦芽糖构成,则CO2的产量为:8.24(444)/342=4.24 kg式中:44-CO2的分子量 342-麦芽糖C12H22 O11的分子量设1p啤酒含CO2为0.40%2 则酒中含CO2量为:104.60.4%=0.42 kg则释放出的CO2的

22、量为:3.55-0.42=3.13 kg1m3的CO2在20常压下重为1.832 kg故释放出的CO2的容量为3.13/1.832=1.71 m3(13)空瓶需用量:100/0.641.005=157.0 个(14)瓶盖需用量:100/0.641.01=157.8个(15)商标需用量:100/0.641.001=156.4张设生产旺季每天糖化5次,而淡季则糖化3次,每年糖化次数为1300次(淡季以100天算,旺季以200天算)表3-2 糖化车间物料衡算表物料名称单位对100 kg混合原料100L11度啤酒糖化一次定额量10万吨啤酒生产混合原料Kg10017.911.391041.807107麦

23、芽Kg7513.431.021041.327 107大米Kg254.483.721034.82106酒花Kg0.9440.1691.281021.67105热麦汁L 628.4112.58.551041.11108冷麦汁L584.4104.67.951041.033108湿糖化糟Kg96.8417.341.321041.71107湿酒花糟Kg42.830.5073.851025.009105发酵液L56175.6103.17.8361041.019108过滤酒L567.0101.57.7141041.003108成品啤酒L558.51007.61049.88107干酵母Kg0.8940.161

24、.2161021.58105游离CO2量 Kg17.483.132.381033.09106空瓶个876.8157.01.191051.55108瓶盖个881.3157.81.21051.56108商标个 873.5156.41.191051.545108注:11p啤酒密度为1012kg/m323、粮耗表Kg糖化一次旺季/每天淡季/每天全年/每天混合原料1.3910469550417306023.3麦芽1.02104510003060044200大米3.7210318550113016076酒花1.28102640384554空瓶/个1.19105595000357000515666.73.2

25、 水、电、汽、冷及压缩空气消耗 3.2.1、水量计算水是啤酒的主要成分之一,啤酒中含水量达85-90%。水质的好坏直接影响到啤酒的质量,即使有优良的麦芽和酒花。好的酵母和高超的酿造技术,若没有适当的优良的酿造用水,也难酿造出优质的啤酒。因此,啤酒酿制工作者对酿制用水非常重视。啤酒厂用水是大量的。水的用途一般可分为四个方面:即酿造用水、冷却用水、洗涤用水和锅炉用水。各种用水对水的质量的要求是不一样的。但以酿造用水最为重要。因此,选用水质时,也以适合酿造用水为依据。生产淡色啤酒则使用硬度偏低的水;生产浓色啤酒可以选用暂时硬度偏高的水,冷却用水一般用深井水,河水或自来水经冷却塔冷却后循环使用。 表4

26、-1啤酒用水量衡算表编号用水项目水质要求用水量最大用水量(吨/小时)吨/次吨/日1糖化用水自来水或深井水1081085402洗槽用水 深井水40.861.23063糖化室洗刷用水 自来水6394沉淀槽冷却用水深井水140140255沉淀槽洗刷用水自来水或深井水1057006麦汁冷却器冷却用水深井水99.499.44977麦汁冷却器冲刷用水自来水或深井水63158酵母洗涤用水无菌水2229发酵室洗刷用水自来水或深井水37747410贮酒室洗刷用水自来水66611清酒罐洗刷用水自来水96612过滤槽洗刷用水自来水10101013过滤酒贮存罐洗刷用水自来水44414洗瓶机用水自来水252525015

27、装酒机用水自来水841216杀菌机用水自来水252525017其他用水自来水10206018总计 546.2520.627663.2.1、蒸汽耗量计算1、糖化方法在啤酒生产中,糖化方法可分为煮出糖化法和浸出糖化法;煮出糖化法。根据部分醪液煮沸的次数,分为一次、二次和三次煮出糖化法。根据原料质量为提高原料利用率和降低成本,本设计采用双醪煮出糖化法工艺。(1)糖化用水耗热量Q1根据工艺,糊化锅加水量为:G1=(3720+744)4=17856 kg糖化锅加水量为:G2 = 178563.5=33096kg故糖化总用水量为:G = 17856+33096=50952 kg自来水平均温度取t1 = 1

28、8,而糖化配料用水温度t2 = 50故耗热量为:Q1 =(G1 + G2)Cw(t2-t1)=509521(50-18)=1885224 kJ(2)由糖化流程可知:Q2 = Q2 + Q2+ Q2 糊化锅内米醪由初温加热到100度耗热量:Q2、=G米醪C米醪(100-to)G米醪=3720+744+17856+22320 kg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 2 进行计算。式中W为含水百分率,CO为绝对谷物比热容。 取 Co = 1.55 kJ/(kgK) C麦芽 = 0.01(100-6)1.55 + 4.18 6 = 1.71kJ

29、/(kgK C大米 = 0.01 (100-13)1.55 + 4.18 13= 1.89 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=37201.89+7441.71+178564.2/(3720+744+17856)=3.73kJ/(kgK)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 = (3720 1.89+7441.71) 18+178564.250/223203.73=46.8 把上述结果代入 得:Q222320 3.73(100-46.8)=443146

30、6.4 kJ(2)煮沸过程蒸汽带出的热量Q2,设煮沸时间为30分钟, 蒸发量为每小时5%,则蒸发量为:V1= G米醪5%30/60=558 Kg故Q2 = V1 I=5582257.2=1259517.6 kJ式中:I 为煮沸温度(约为100)下水的汽化潜热 (kJ/kg)2(3)热损失Q2米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前两次耗热量的15%,即:Q2= 15%(Q2 + Q2)2把以上所得代入(1)式得:Q2=1.15(Q2 + Q2) =1.15(4431466.4+125917.6)=6544631.6 kJ2、第二次煮沸前混合醪液升温至70的耗热量Q3按糖化工艺,来自糊化锅的煮沸的

31、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.(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,则麦醪的温度为:t麦醪= G麦芽C麦芽18 + G2Cw/G麦醪C麦醪 又由 G麦醪=9456+33096=42550C麦醪= G麦芽C麦芽 + G2Cw/G麦醪=94561.71+330964.2/42552=3.64把C麦醪=3.71代入上式得:t麦醪= 94561.7118+330964.250/4425523.64=46.7 (2)根据热量衡算,且忽略热损失,米醪与麦醪混合前后的焓不变。则米醪的中间温度为:G米醪223205582176

32、2kg G混合425522176264872kgC混合= G麦醪C麦醪+ G米醪C米醪/G混合=217623.73+425523.65/64872=3.67 kJ /(kgK)则 t=(648723.6763425523.6446.6)/217623.73=96.3因为这个温度比煮沸温度低3.7,考虑到米醪由糊化过到糖化锅输送过程的热损失,可以不必加中间冷却器。所以 Q3=G混合C混合(70-63)648723.67(7063) 1666561.7 kJ3、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 混合醪升温至沸腾所耗热量 Q4 根据工艺,第二次并醪后

33、的温度为74,则送到第二次沸腾的混合 醪量为G水分蒸发量V2糖 化 锅 G混合 70 糊化锅G 煮沸 GV2G混合78 G-V2由物料衡算关系:(G- V2)C混合100(G混合G)C混合70(G混合- V2)C混合78由于第二次煮沸过程时间不长,且送过去煮沸的混合醪量不多,在此忽略V2不记,则上式变为: (G- V2)G混合100(G混合G)C混合70G混合78 G(7870)/(10070)C混合=26.7% G混合C混合 由前面的计算过程知: G混合64872 kg C混合3.67 kJ/(kgK) 故 Q426.7G混合C混合(100-70)=26.7%648723.6730 =190

34、7022.7 kJ(3)二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q4煮沸时间为10分钟,蒸发强度为5%,则蒸发水分量为:V2=26.7%648725%10/60=144.3 kg故Q4=I Q4=2257.2144.3=325804.7 kJ式中 I为煮沸温度下饱和蒸汽的焓 (kJ / kg)(4)损失Q4,根据经验Q4=15%(Q4 + Q4)把以上所得代入(1)得:Q4=1.15(Q4 + Q4)=1.15(1907022.7+325804.7)=2567751.5 kJ(5)槽水耗热量Q5设洗槽水平均温度为80,每100千克原料用水450 kg,则用水量为:G洗=1.36104450/100=6120

35、0 kg故Q5=G洗Cw(80-18)=612004.262=15936480 kJ 4、麦芽煮沸过程中耗热量Q6 Q6 = Q6 + Q6 + Q6 (1) 由糖化物料衡算表可知,100千克混合原料可得到575.6千克热麦汁,设过滤过程完毕麦汁温度为70度,则进入煮沸锅的麦汁量为: G麦汁=1.36104575.6/100=78281.6 kg又C麦汁=102001.71+37101.89+136004.26.2/400637.2 =3.85 kJ /(kgK)故Q6=G麦汁C麦汁(100-70)=78281.63.85(100-70)=9041524.8 kJ(2) 煮沸过程中蒸发耗热量Q

36、6,煮沸强度为10%,时间为1.5小时 则蒸发水分为:V3=78281.610%1.5=11742.2 kg Q6=11742.22257.2=26504493.8 kJ(3) 热损失Q6=15%(Q6+Q6)故 Q6=1.15(Q16+Q116)=1.15(9041524.8+26504493.8) =40877921.4kJ糖化一次总耗热量:Q总= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 =1855224+6544631.6+1666561.7+2567751.5+15936480+40877921.4=67778570.2kJ糖化一次耗用蒸汽量D使用表压为0.3Mpa的饱

37、和蒸汽,=2725.3 kJ / kg则D=Q总/(I-i) 其中i为相应的冷凝水的焓(561.47 kJ / kg)为蒸汽的的热效率,取=95%则D=67778570.2/(2725.3-561.47)95%=32972 kg在糖化过程的各步骤中,麦汁煮沸耗热量Q7为最大,且知道煮沸时间为90分钟,热效率为95%,故Qmax=40877921.4/1.595%=28686260.6 kJ /h相应的最大蒸汽耗量 D=28686260.6/I-i=13257 kg /h5、蒸汽单耗Ds 根据设计,每年糖化次数为1300次,共生产啤酒98814吨, 年耗蒸汽总量为:Dr=329721300=42

38、863600 kg 每吨啤酒成品耗蒸汽Ds(对糖化) Ds=42863600/98814=433kg /t啤酒 每昼夜耗蒸汽量(按生产旺季酸算)为 Dd=329725=164860 kg /h 表4-2 蒸汽耗量表名称规格(Mpa)每吨产品消耗定额量(kg)每小时最大蒸汽用量(kg /h)每昼夜消耗量(kg /d)年消耗量(kg /a)蒸汽0.3 (表压)433 13257 164860428636003.2.3压缩空气用量计算1、酒花分离器用气使用压力:2 kg/cm2分离器有效容器量:8m2当压送残液时,考虑一定的损失,故乘以2倍的安全系数,吹风次数为30次,吹风时间为40分钟,则每次用量

39、:q8230180(m3)每小时最大风量为:q148060/40720(m3/h)2、种子罐用气使用气压:2 kg/cm2通用管口径为40mm,压缩空气流速为10m/s故,每小时最大用气量为: q210(d2/4)604045.2(m3/h)3、酵母培养室用气使用气压:2 kg/cm2通用管口径为40mm,压缩空气流速为10m/sq310(d2/4)604045.2(m3/h)4、清酒罐用气设用气量为滤酒用气的2倍,则用气量为: q51622324(m3/h)5、装酒机用气使用压力:8 kg/cm2按最大生产能力计算,即50000瓶/小时,根据经验,装1000瓶酒需耗气8 m3,则用气量为2:

40、 q6508400(m3/h)6、其他用气包括气流输送装置用气等,每小时用气量约为200 m3啤酒厂压缩空气耗量衡算总表序号用气项目用气压力(kg/cm2)用气量(m3/h)1酒花分离器27202种子罐245.23酵母培养室245.24清酒罐1.53245装酒机84006其他2003.2.4耗冷量的计算1、工艺耗冷量的计算(1)、发酵工艺流程示意图94热麦汁 冷却 冷麦汁(6) 锥形罐 发酵 过冷冷却至-1 贮酒 过滤 清酒罐(2)、工艺技术指标及基础数据年产11p淡色啤酒100000吨旺季每天糖化5次,淡季3次,每年共糖化1300次主发酵时间6天3锅麦汁装1个锥形发酵罐11Bx麦汁比热容C1

41、=4.0 kJ /(kgK)2冷媒用15%酒精溶液,比热容可视作C2=4.18 kJ /(kgK)1麦芽糖厌氧发酵热q=613.6 kJ /kg麦汁发酵度60% (3)、工艺好冷量根据发酵车间耗冷性质,可分为工艺耗冷量和非工艺耗冷量两类,即:Q = Qt + Qm 麦汁冷却耗冷量Q1每糖化一次得热麦汁85500升,而相应的麦汁密度为1048千克/立方米。故麦汁量为:G=104885500/1000=89604 千克又知道11p麦汁比热容为4.0 kJ /(kgK),工艺要求1小时内完成故:Q1=GC(t1-t2)=896044.0(94-6)/1=31540608(kJ/h)根据设计结果,每个锥形发酵罐装3锅麦汁,则麦汁冷却每罐耗冷量为:Qf = 3Q1 =331540608=9451824(kJ)相应的冷冻介质(2的冷水)耗量为:M1=Q1/Cm(t2-t1)1=31540608/4.18(8

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