《年產(chǎn)三萬噸啤酒廠啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《年產(chǎn)三萬噸啤酒廠啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、年產(chǎn)三萬噸啤酒廠啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計(jì) 一、啤酒生產(chǎn)相關(guān)知識(shí)簡介 1.1 啤酒釀造工藝流程 圖1 啤酒釀造圖 1：原料貯倉 2：麥芽篩選機(jī) 3：提升機(jī) 4：麥芽粉碎機(jī) 5：糖化鍋 6：大米篩選機(jī) 7：大米粉碎機(jī) 8：糊化鍋 9：過濾槽 10：麥糟輸送 11：麥糟貯罐 12：煮沸/回旋槽 13：外加熱器 14：酒花添加罐 15：麥汁冷卻器 16：空氣過濾器 17：酵母培養(yǎng)及添加罐 18：發(fā)酵罐 19：啤酒穩(wěn)定劑添加罐 20：緩沖罐 21：硅藻土添加罐 22：硅藻土過濾機(jī) 23：啤酒清濾機(jī) 24：清酒罐 25：洗瓶機(jī) 26：罐裝機(jī) 27：啤酒殺

2、菌機(jī) 28：貼標(biāo)機(jī) 29：裝箱機(jī) 1.2 釀造啤酒的原料 釀造啤酒的主要原料是大麥，水，酵母，酒花。 1.3 麥汁的制備 其主要過程有原輔料粉碎，糖化，醪液過濾，麥汁煮沸，麥汁后處理等幾個(gè)過程。啤酒是發(fā)酵后直接飲用的飲料酒，因此，麥汁的顏色，芬香味、麥汁組成有一些會(huì)影響啤酒的風(fēng)味、有一些影響發(fā)酵、最終也影響啤酒的風(fēng)味。麥汁組成中影響發(fā)酵的主要因子是：原麥汁濃度、溶氧水平、pH值、麥汁可發(fā)酵性糖含量、α-氨基酸、麥汁中不飽和脂肪酸含量等。 1.4 啤酒的發(fā)酵 冷卻后的麥汁添加酵母以后，便是發(fā)酵的開始，整個(gè)發(fā)酵過程可以分為：酵母恢復(fù)活力階段，有氧呼吸階段，無氧呼吸階段。酵母

3、接種后，開始在麥汁充氧的條件下，恢復(fù)其生理活性，以麥汁中的氨基酸為主要的氮源，可發(fā)酵糖為主要的碳源，進(jìn)行呼吸作用，并從中獲取能量而發(fā)生繁殖，同時(shí)產(chǎn)生一系列的代謝副產(chǎn)物，此后便在無氧的條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。 二、 30000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算 啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算主要項(xiàng)目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化槽和酒花槽）等。 2.1 糖化車間工藝流程示意圖 根據(jù)我國啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況，有關(guān)生產(chǎn)原料配比、工藝指標(biāo)及生產(chǎn)過程的損失等數(shù)據(jù)如表1所示。 圖2 啤酒廠糖化車間工程流程示意圖 2.2 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)表1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行1

4、00kg原料生產(chǎn)10淡色啤酒的物料計(jì)算，然后進(jìn)行100L 10淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行30000t/a啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算。 表1 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項(xiàng) 目 名 稱 百分比（%） 項(xiàng) 目 名 稱 百分比（%） 定 額 指 標(biāo) 無水麥芽 浸出率 78 原料配比 麥 芽 70 大 米 30 無水大米 浸出率 90 啤酒損失率（對(duì)熱麥汁） 冷卻損失 7 發(fā)酵損失 2 原料利用率 98 過濾損失 1 麥芽水分 6 裝瓶損失 2 大米水分 12 總 損 失 12 2.3 100kg原料（70%麥芽，3

5、0%大米）生產(chǎn)10淡色啤酒的物料衡算 (1)熱麥計(jì)算 根據(jù)表1可得到原料收率分別為： 麥芽收率為： 78%(100-6) %=73.32% 大米收率為： 90%(100-12) %=79.2% 混合原料收得率為： （0.7073.32%+0.3079.2%）98%=73.58% 由上述可得100kg混合料原料可制得的10熱麥汁量為： （73.58%100）10%=735.8(kg) 又知10麥汁在20℃時(shí)的相對(duì)密度為1.084，而100℃熱麥汁比20℃時(shí)的麥汁體積增加1.04倍，故熱麥汁（100℃）體積為： 735.8(1.0841000)10001.04=705.93(L) (

6、2)冷麥汁量為：705.93(1-0.07)=656.52(L) (3)發(fā)酵液量為：656.52(1-0.02)=643.39(L) (4)過濾酒量為：643.39(1-0.01)=636.95(L) (5)成品啤酒量為：636.95(1-0.02)=624.22(L) 2.4 生產(chǎn)100L10淡色啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10淡色成品啤酒624.22L，故可得以下結(jié)果： （1）生產(chǎn)100L10淡色啤酒需耗混合原料量為： （100/624.22）100=16.02 (kg) （2）麥芽耗用量為：16.0270%=11.21(kg) （3）大米

7、耗用量為：16.02-11.21=4.81(kg) （4）酒花耗用量：對(duì)淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為0.2%，故為： (100/624.22) 735.80.2%=0.24(kg) （5）熱麥汁量為：（16.02/100）705.93=113.09(L) （6）冷麥汁量為：（16.02/100）656.52=105.18(L) （7）濕糖化糟量 設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為80%，則濕麥芽糟量為： [（1-0.06）（100-78）/（100-80）]11.21=11.59(kg) 而濕大米糟量為： [（1-0.12）（100-90）/（100-80）]4.81=2.12

8、(kg) 故濕糖化糟量為：11.59+2.12=13.71(kg) （8）酒花糟量 設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為： [（100-40）/（100-80）]0.24=0.72(kg) 2.5 30000t/a 10淡色啤酒釀造車間物料衡算表 設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化8次，而淡季則糖化4次，每年總糖化次數(shù)為1800次。由此可計(jì)算出每次投料量及其他項(xiàng)目的物料平衡。把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項(xiàng)物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表2所示。 表2 啤酒廠釀造車間物料衡算表 物料名稱 單位 對(duì)100kg混合原料 100L 10度淡色啤酒 糖

9、化一次定額量 30000t/a啤酒生產(chǎn) 混合原料 Kg 100 16.02 2638.34 4.75106 大麥 Kg 70 11.21 1846.84 3.325106 大米 Kg 30 4.81 791.5 1.425106 酒花 Kg 1.50 0.24 39.53 7.12104 熱麥汁 L 705.93 113.09 18628.71 33.53106 冷麥汁 L 656.52 105.18 17324.7 31.19106 濕糖化糟 Kg 72.35 11.59 1909.24 3.44106

10、濕酒花糟 Kg 4.50 0.72 118.60 2.13105 發(fā)酵液 L 643.39 103.07 16978.35 30.56106 過濾酒 L 636.95 102.04 16808.4 30.26106 成品啤酒 L 624.22 100.00 16469.04 29.64106 備注：10度淡色啤酒的密度為1012kg/m3 三、 30000t/a啤酒廠糖化車間的熱量衡算 二次煮出糖化法是啤酒常用的糖化工藝，下面就以為基準(zhǔn)進(jìn)行糖化車間的勢量衡算。 工程流程示意圖如圖2所示，其中的投料量為糖化一次的用料量（計(jì)算參表2） 3

11、.1 糖化用水耗熱量Q1 根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為： G1=（791.5+158.3）4.5=4274.1(kg) 式中，791.5kg為糊化一次大米粉量，158.3kg為糊化鍋加入的麥芽粉量（為大米量的20%） 圖3 啤酒廠糖化工藝流程圖 而糖化鍋加水量為： G2=1688.543.5=5909.89(kg) 式中，1688.54kg為糖化一次糖化鍋投入的麥芽粉量，即1846.84-158.3=1688.54(kg) 而1846.84kg為糖化一次麥芽定額量。 故糖化總用水量為： GW=G1+G2=4274.1+5909.89=10183.99(kg) (1) 自來水的平

12、均溫度取t1=18℃,而糖化配料用水溫度t2=50℃,故耗熱量為： Q1=(G1+G2)cw(t1-t2)=10183.99(50-18) 4.18=1362210.5(KJ) (2) 3.2 第一次米醪煮沸耗熱量Q2 由糖化工藝流程圖（圖3）可知: Q2= Q21＋Q22＋Q23 (3) 3.2.1 糖化鍋內(nèi)米醪由初溫t0加熱到100℃的耗熱量Q21 Q21=G米醪C米醪（100-t0） (4) (1) 計(jì)算米醪的比熱容G米醪根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式G容物=00.1[(100-W)c0+4.18W]進(jìn)行計(jì)算。式中W為含水百分率；c0為絕對(duì)谷物比熱容，取c0=1.55KJ/(KgK). C

13、麥芽=0.01[（100-6）1.55+4.186]=1.71KJ/(KgK) C大米=0.01[（100-12）1.55+4.1812]=1.87KJ/(KgK) C米醪=（G大米c大米+G麥芽c麥芽+ G1cw）/(G大米+G麥芽+ G1) （5） =(791.51.87+158.31.71+4274.14.18]/( 791.5+158.3+4274.1) =3.76 KJ/(KgK) (2) 米醪的初溫t0設(shè)原料的初溫為18℃，而熱水為50℃，則 t0 =[（G大米c大米+G麥芽c麥芽）18+ G1cw50]/( G米醪C米醪) （6） =[(791.51.87+1

14、58.31.71) 18+4274.14.1850]/（5183.93.76） =47.5℃ 其中G米醪 =791.5+158.3+4274.1=5183.9（kg） （3）把上述結(jié)果代如1中，得： Q21=5183.93.76（100-47.5）=1023301.86 KJ 3.2.2 煮沸過程蒸汽帶出的熱量Q22 設(shè)煮沸時(shí)間為40min，蒸發(fā)量為每小時(shí)5%，則蒸發(fā)水量為： V1=G米醪5%40/60=5183.95%40/60=172.80 Kg （7） 故Q22= V1I=172.802257.2=390036.637 KJ （8） 式中，I為煮沸溫度（約為10

15、0℃）下水的汽化潛熱（KJ/Kg） 3.2.3 熱損失Q23 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次的耗熱量的15%，即： Q23=15%（Q21+Q22） （9） 3.2.4 由上述結(jié)果得： Q2=1.15（Q21+Q22）=1.15（1023301.86+390036.637）=1625339.28 KJ （10） 3.3 第二次煮沸前混合醪升溫至70℃的耗熱量Q3 按照糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為63℃，故混合前米醪先從100℃冷卻到中間溫度t0。 3.3.1 糖化鍋中麥醪中的t 已知麥芽初溫為18℃，用50℃的熱水配料，則麥

16、醪溫度為： G麥醪=G麥芽+G2=1688.54+5909.89=7598.43 kg (11) c麥醪=（G麥芽C麥芽+G2Cw）/（G麥芽+G2） =（1688.541.71+5909.894.18）/（1688.54+5909.89） （12） =3.63KJ/(kg.K) t麥醪=（G麥芽C麥芽18+G2Cw50）/（G麥醪C麥醪） =（1688.541.7118+5909.894.1850）/（7598.433.63） （13） =46.67℃ 3.3.2 根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪混合前后的焓不變，則米醪的中間溫度為： G混合=G米醪+G麥醪=

17、5183.9+7598.43=12782.33 Kg （14） C混合=（G米醪C米醪+G麥醪C麥醪）/（G米醪+G麥醪） （15） =（5183.93.76+7598.433.63）/12782.33 =3.68kJ/（kgK） t=（G混合C混合t混合-G麥醪C麥醪t麥醪）/（G米醪C米醪） （16） =（12782.333.6863-7598.433.6346.67）/（5183.93.76） =86℃ 3.3.3 Q3 Q3=G混合C混合（70-63）=12782.333.68（70-63）=329272.821（kJ） （17） 3.4 第二次煮沸混合醪的耗熱量

18、Q4 由糖化工藝流程可知： Q4=Q41+Q42+Q43 （18） 3.4.1 混合醪升溫至沸騰所耗熱量Q41 （1）經(jīng)第一次煮沸后米醪量為： G/米醪=G米醪-V=5183.9-172.80=5011.1(kg) （19） 糖化鍋的麥芽醪量為： G麥醪=G麥芽+G2=1688.54+5909.89=7598.43 (kg) （20） 故進(jìn)入第二次煮沸的混合醪量為： G混合=G/米醪+G麥醪=5183.9+7598.43=12782.33 (kg) （21） （2）根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為78℃，抽取混合醪的溫度為70℃，則送到第二次煮沸的混合醪量為： [G混合(

19、78-70)]/[G混合(100-70)]100%=26.7% （22） （3）麥醪的比熱容 c麥醪=（G麥芽C麥芽+G2Cw）/（G麥芽+G2） =（1688.541.71+5909.894.18）/（1688.54+5909.89） （23） =3.63KJ/(kg.K) 混合醪比熱容： C混合=（G/米醪c米醪+G麥醪c麥醪）/（G/米醪+G麥醪） （24） =（5183.93.76+7598.433.63）/12782.33 =3.68kJ/（kgK） （4）故Q41=26.7%G混合c混合（100-70）=376782.184（kJ） （25） 3.

20、4.2 二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量Q42 煮沸時(shí)間為10min，蒸發(fā)強(qiáng)度5%，則蒸發(fā)水分量為： V2=G混合5%10/60 =12782.335%10/60 =106.52(kg) Q42=IV2=2257.2106.52=240435.628 (kJ) （26） 式中，I為煮沸溫度下飽各蒸汽的焓（kJ/kg） 3.4.3 熱損失Q43 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)有：Q42=15%（Q41+Q42） （27） 3.4.4 把上述結(jié)果代入公式（27）得 Q4 =1.15(Q41+Q42) =1.15(376782.184+240435.628) =709800.484 (kJ)

21、（28） 3.5 洗槽水耗熱量Q5 設(shè)洗槽水平均溫度為80℃，每100kg原料用水450kg，則用水量為: G=2638.34450/100=11872.53(kg) 故 Q5=GCw(80-18)=11872.534.18(80-18)=3076884.87(kJ) （29） 3.6 麥汁煮沸過程耗熱量Q6 （30） 3.6.1 麥汁升溫至沸點(diǎn)耗熱量Q61 由表2啤酒廠釀造車間物料衡算表可知，100kg混合原料可得到735.8kg熱麥汁，并設(shè)過濾完畢麥汁溫度為70℃，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為： G麥汁 =2638.34735.8/100=19412.91（kg） 又C麥汁

22、=（1846.841.71+791.51.89+2638.346.44.18）/（2638.347.4） =3.85(kJ/kg.k) 故Q61= G麥汁C麥汁 (100-70)=19412.913.8530=2242190.61(kJ) (31） 3.6.2 煮沸強(qiáng)度10%，時(shí)間1.5h，則蒸發(fā)水分為： V3=19412.9110%1.5=2911.94(kg) 故Q62=I V3=6572821.62(KJ) (32） 3.6.3 熱損失為 (33） 3.6.4 把上述結(jié)果代入上式得出麥汁煮沸總耗熱 Q6 =1.15(Q61+ Q62)=10137264.1(KJ

23、) (34） 3.7 糖化一次總耗熱量Q總 Q總=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 = 17240772.1（KJ） （35） 3.8 糖化一次砂耗用蒸汽用量D 使用表壓0.3MPa的飽和蒸汽，I=2725.3Kj/kg,則： D= Q總/[（I-i）η] = 17240772.1/[(2725.3-561.47) 95% ] （36） =8387.06(kg/h) 式中，i為相應(yīng)冷凝水的焓（561.47kJ/kg）；η為蒸汽的熱效率，取η=95%。 3.9 糖化過程每小時(shí)最大蒸汽耗量Qmax 在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量Q6為最大，且已知煮沸時(shí)間為90min熱效率

24、為95%，故： Qmax=Q6/(1.595%)=10137264.1/(1.595%)=7113869.55(KJ/h) （37） 相應(yīng)的最大蒸汽耗量為： Dmax=Qmax/（I-i）=7113869.55/(2725.3-561.47)=3287.63 (kg/h) （38） 3.10 蒸汽單耗 據(jù)設(shè)計(jì)，每年糖化次數(shù)為1800次，總共生產(chǎn)啤酒30000t.年耗蒸汽總量為： Dr=8387.061800=15096708(Kg) 每噸啤酒成品耗蒸汽（對(duì)糖化）： D5=15096708/30000=503.22(kg/t啤酒) 每晝夜耗蒸汽量（生產(chǎn)旺季算）為： Dd=83

25、87.06 8=67096.48(kg/d) 至于糖化過程的冷卻，如熱麥汁被冷卻成熱麥汁后才送井發(fā)酵車間，必須盡量回收其中的熱量。最后若需要耗用冷凍水，則在以下“耗冷量計(jì)算”中將會(huì)介紹 最后，把上述結(jié)果列成熱量消耗綜合表，如表3 表3 30000t/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 規(guī)格 （MPa） 每噸消耗定額（kg） 每小時(shí)最大用量（kg/h） 每晝夜消耗量（kg/d） 每年消耗量（kg/a） 蒸汽 0.3（表壓） 503.22 3287.63 67096.48 15096708 四、 30000t/a啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量衡算 啤酒發(fā)酵工藝有上面

26、發(fā)酵和下面發(fā)酵兩大類，而后者有傳統(tǒng)的發(fā)酵槽發(fā)酵和錐形罐發(fā)酵等之分[8]。不同的發(fā)酵工藝，其耗冷量也隨之改變。下面以目前我國應(yīng)用最普遍的錐形罐發(fā)酵工藝進(jìn)行20000t/a啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量計(jì)算。 4.1 發(fā)酵工藝流程示意圖 冷卻 94℃熱麥汁 冷麥汁（6℃） 錐形灌發(fā)酵 過冷卻至-1℃ 貯酒 過濾 清酒灌 圖4 發(fā)酵工藝流程 4.2 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn)10淡色啤酒30000t;旺季每天糖化8次，淡季為4次，每年共糖化1800次;主發(fā)酵時(shí)間6天； 4鍋麥汁裝1個(gè)錐形罐； 10Bx麥汁比熱容c1=4.0KJ/（kgK）； 冷媒用15%酒精溶液，其比熱容可視為

27、c2=4.18 KJ/（kgK）； 麥芽糖化厭氧發(fā)酵熱q=613.6kJ/kg； 麥汁發(fā)酵度60%。 根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分成工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類，即： （39） 4.3 工藝耗冷量 4.3.1 麥汁冷卻耗冷量Q1 近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法[9]。使用的冷卻介質(zhì)為2℃的冷凍水，出口的溫度為85℃。糖化車間送來的熱麥汁溫度為94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度6℃。 根據(jù)表2啤酒生產(chǎn)物衡酸表，可知每糖化一次熱麥汁20053L，而相應(yīng)的麥汁密度為1048kg/m3,故麥汁量為： G=104818.62871=19522.89(kg) 又知100 Bx麥

28、汁比熱容C1=4.0KJ/(Kgk),工藝要求在1h小時(shí)內(nèi)完成冷卻過程，則所耗冷量為： Q1 =[GC（t1-t2）]/τ (40) =[19522.894.0(94-6)]/1 =6872056.61(KJ/h) 式中t1和t2——分別表示麥汁冷卻前后溫度（℃） τ——冷卻操作過程時(shí)間（h） 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，每個(gè)錐形發(fā)酵罐裝4鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為： Qf=4Q1=46872056.61=27488226.42(kJ) (41) 相應(yīng)地冷凍介質(zhì)（2℃的冷凍水）耗量為： Mf=Q1/[Cm（t4-t3）]= 6872056.61/[4.18(85-2)]=19807

29、.62(kg/h) (42) 式中，t3和t4——分別表示冷凍水的初溫和終溫（℃） Cm——水的比熱容[KJ/（kgK）] 4.3.2 發(fā)酵耗冷量Q2 （1）發(fā)酵期間發(fā)酵放熱Q21，假定麥汁固形均為麥芽糖，而麥芽糖的厭氧發(fā)酵房熱量為613.6kJ/kg。設(shè)發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為： q0=613.610%60%=36.82(kJ) 根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為17324.7L,則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為： Q01=36.8217324.74=2551581.82(kJ) 由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時(shí)間為6天，每天糖化8鍋麥汁（旺季），并考慮到發(fā)酵放熱不平衡，取系數(shù)1

30、.5,忽略主發(fā)酵的升溫，則發(fā)酵高溫時(shí)期耗冷量為： Q21 =（Q011.57）/(2464) =(2551581.821.57)/(2464)] =46513.21(kJ/h) (2)發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗Q22主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從6℃緩降到-1℃。每天單罐降溫耗冷量為： Q02=4GC1[6-（-1）]=419522.894.07=2186563.68(KJ) （43） 工藝要求此過程在2天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝1.5個(gè)錐形罐）： Q22=（1.5Q02）/(242)=(1.52186563.68)/(242)=68330.12(KJ/h) (44)

31、（3）發(fā)酵總耗冷量Q2 Q2=Q21+Q22=46513.21+68330.12=114843.33(kJ/h) (45) (4)每罐用冷媒耗冷量Q0 Q0=Q01+Q02=2551581.82+2186563.68=4738145.5kg/h (46) (5)發(fā)酵用冷媒耗（循環(huán)量）M2發(fā)酵全過程冷卻用稀酒精液作冷卻介質(zhì)，進(jìn)出口溫度為-8℃和0℃，故耗冷媒量為： M2=Q2/（Cm8）=114843.33/(4.188)=3434.31kg/h (47) 4.3.3酵母洗滌用冷無菌水冷卻的耗冷量Q3 在錐形罐啤酒發(fā)酵過程，主發(fā)酵結(jié)束時(shí)要排放部分酵母，經(jīng)洗滌活化后重復(fù)用于新麥汁

32、的發(fā)酵，一般可重復(fù)使用5—7次。設(shè)濕酵母添加量為麥汁量的1.0%，且使用1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的3倍。冷卻前無菌水溫30℃。用-8℃的酒精液作冷地介質(zhì)。 由中述條件，可得無菌水用量為： Gw′=19522.8961.0%3=3514.12(kg/d) 式中 19522.89——糖化一次的冷麥汁量（kg） 每班無菌水量：Gw= Gw′/3=3514.12/3=1171.37(kg/每班) （48） 假無菌水冷卻操作在2h小時(shí)內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗量為： Q3=[GwGm(tw-tw′)]/r =[1171.374.18(30-1)]/2=70996.94(kg/h)

33、（49） 所耗冷凍介質(zhì)量為： M3=Q3[cw(t2-t1)]/r=70996.94(4.188)=2374137.73(kg/h) （50） 式中，t1和t2——冷凍酒精液熱交換前后的溫度，分別為-8℃和0℃。 每罐用于酵母洗滌的耗冷量： Q3=[GwGm(tw-tw′)]/1.5=[1171.374.18(30-1)]/1.5 (51) =94662.31(kJ) 式中 1.5——每班裝罐1.5罐 4.3.4 酵母培養(yǎng)耗冷量Q4 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，每月需進(jìn)行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為12d，即288h。根據(jù)工廠實(shí)踐，年產(chǎn)30000t啤酒培養(yǎng)冷量為41800（Kj/h），則

34、對(duì)應(yīng)的年冷耗量為： Q4’= Q428810=1.20108(KJ) （52） 相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為： M4 =Q4/[cw(t1-t2)]=41800/(4.188) =1250(kg/h) 4.3.5發(fā)酵車間工藝耗冷量Qt 綜上計(jì)算，可算出發(fā)酵車間的工藝耗冷量為： Qt=Q1＋Q2＋Q3＋Q4=6872056.61＋114843.33＋70996.94＋41800 (53) =7099696.88(Kj/h) 4.4 非工藝耗冷量Qnt 除了上述的發(fā)酵過程工藝耗冷量外，發(fā)酵罐外壁、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等均會(huì)耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝耗冷量，現(xiàn)分別介

35、紹。 4.4.1露天錐形罐冷量散失Q5 錐形罐啤酒發(fā)酵工廠幾乎都把發(fā)酵罐置天露天，由于太陽輻射，對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失。通常，這部分的冷量由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)墳取。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn)2萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在9000-20000kJ/t啤酒之間，若在南方亞熱地區(qū)設(shè)廠，可取高值。故旺季生天耗冷量為： （54） 式中，Gb——旺季成品啤酒日產(chǎn)量（t） 若白天日曬高峰耗冷為平均每小時(shí)耗冷量的2倍，則高峰耗冷量為： （55） 冷媒（-8℃稀酒精）用量： （56） 4.4.2 清酒罐、過濾機(jī)及管道等散失冷量Q6 因涉及的設(shè)備、管路很多，若按前面介紹的公式計(jì)算，十分繁雜，故啤酒廠設(shè)

36、計(jì)時(shí)往往根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)選取。通常，取，所以： Q6=12％Qt=12％7099696.88=851963.63(KJ/h) （57） 冷媒（-8℃稀酒精）用量： M6=Q6/[cw(t2-t1)]=851963.63/(4.188)=25477.38(KJ/h) （58） 4.5 30000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 將上述計(jì)算結(jié)果，整理后可得30000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表，如表4所得 表4 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 耗冷分類 耗冷項(xiàng)目 每小時(shí)耗冷量(kJ/h) 冷媒用量 (kJ/h) 每罐耗冷 (kJ) 年耗冷量 （kJ） 工 藝 耗 冷

37、量 麥汁冷卻Q1 6872056.61 19807.62 (M1) 27488226.42 1.20108 發(fā)酵耗冷Q2 114843.33 3434.31 (M2) 4738145.5 9.42108 無菌水冷卻Q3 70996.94 2374137.73 (M3) 94662.31 1.73108 酵母培養(yǎng)Q4 41800 1250(M4) 284320.55 12.0108 工藝總耗冷Qt 7099696.88 ————— 32605354.8 24.35108 非工藝 耗冷量 錐形罐冷損Q5 170000 5083.73(M5) 1600000 5.23108 管道等冷損Q6 851963.63 25477.38 (M6) 4200042.36 16.1108 非工藝總耗冷Qnt 1021963.63 ————— 5800042.36 21.33108 合計(jì) 總耗冷Q 8121660.51 ————— 38405397.2 4.568109 單耗 152266.67kJ/t啤酒