第四章工艺计算.pptVIP

第二节　热量衡算 二、热量衡量的步骤 能量消耗综合表 三、计算实例 100000t/a啤酒厂糖化车间热量衡算 二次煮出糖化法的糖化工艺为基准来进行糖化车间的热量衡算 投料量为糖化一次的用料量 图4-7 P78 1、糖化用水耗热量Q1 2、第一次米醪煮沸耗热量Q2 （2）计算米醪的初温to （设原料的初温为18℃，而热水为50℃） 则：to ＝[（m大米C大米＋m麦芽C麦芽）×18＋m1cw ×50]/(m米醪c米醪） =47.1（℃） （3）计算糊化锅内米醪由初温to℃加热至100℃耗热Q21 Q21＝24433.2×3.76×（100－47.1）＝4.860×106（KJ） （4）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％，则蒸发水量为： m水＝m米醪×5％×40÷60＝814.44（kg） 故：Q22＝m水×I＝814.44×2257.2＝ 1.838×106(KJ) 式中I——煮沸温度（约100℃）时水的汽化潜热（KJ/kg） （5）热损失Q23 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％ 则：Q23＝15％（Q21＋Q22) （6）第一次米醪煮沸耗热量Q2 Q2＝Q21＋Q22＋Q23 =7.703×106（KJ） 3、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to。 （1）糖化锅中麦醪的初温t麦醪 t麦醪＝（m麦芽×C麦芽×18+m2×C水×50）÷（m麦醪×C麦醪） ＝46.7（℃） 其中，C麦醪＝（m麦×C麦＋m’水×C水）÷（m麦+m’水）＝3.63[KJ/（kg.k）] （2）根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪合并前后的焓不变，则米醪的中间温度为： t　＝（m混合.C混合·t混合－m麦醪· C麦醪 ·t麦醪）/（m米醪·C米醪） ＝92.87（℃） 因此温度比煮沸温度只低7.13℃，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅输送过程的热损失，可不加中间冷却器。 （3）第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q3 Q3＝m混合·C混合×（70－63） =1.826×106（KJ） 4、第二次煮沸混合醪的耗热量Q4 由糖化工艺可知：Q4＝Q41＋Q42＋Q43 （1）混合醪升温至沸腾所耗热量Q41 ① 经第一次煮沸后米醪量为： m’米醪＝m米醪-m水＝24433.2－814.44＝23618.8（kg） 糖化锅的麦芽醪量为： m混合＝ m’米醪＋m麦醪＝70264（kg） ② 根据工艺控制要求，糖化结束时醪温为78℃，抽取混合醪的温度为70℃，则送到第二次煮沸的混合醪量为： {[m混合×（78－70）÷（100－70）]÷m混合}×100％＝26.7％ ③ 麦醪比热容： C麦醪　＝（m麦醪·C麦醪＋m2C水）÷m麦醪 ＝3.63[KJ/（kg.k）] ④ 混合醪的比热容： C混合 ＝（m麦芽C麦芽＋C米醪·C米醪）÷m混合 ＝3.67[KJ/（kg.k）] ⑤ 混合醪升温至沸腾所耗热量Q41 Q41　＝26.7％×m混合×C混合×（100－70） ＝ 2.066×106（KJ） （2）二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q42 煮沸时间为10min，蒸发强度为5％，则蒸发水分量为： M水.2＝26.7％×m混合×5％×10÷60＝156.3（kg） 故：Q42＝h.m水.2＝2257.2×156.3＝ 0.353×106（KJ） 式中h——水分蒸发热（KJ/kg） （3）热损失Q43：据经验有：Q43＝15％（Q41＋Q42） （4）第二次煮沸混合醪的耗热量Q4 Q4＝1.15（Q41＋Q42）＝ 2.782×106（KJ） 5、洗糟水耗热量Q5 设洗糟水平均温度为80℃，每100kg原料用水450kg，则用水量为： m洗＝14808×450÷100＝66636(kg) 故：Q5＝m洗×C水×（80－18） ＝ 4.131×106（KJ） 6、麦汁煮沸过程耗热量Q6　　 Q6＝Q61＋Q62＋Q63 （1）麦汁升温至沸点耗热量Q61 假定物料衡算结果为：100kg混合原料可得到574kg热麦汁，并设过滤完毕麦汁温度为70℃，则进入煮沸锅的麦汁量为： m麦汁＝14808×574÷100＝84988（kg） 又可求出：C麦汁＝3.852[KJ/（kg.k）] 故：Q61＝m麦汁×C麦汁×（100－70） ＝ 9.822×106（KJ） （2）煮沸过程蒸发耗热量Q62 设煮沸强度为10％，时间为1.5h，则蒸发水分为： m水.3＝84998×10