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10万吨啤酒厂糖化车间热量衡算

1、糖化车间工艺流程示意图

图1：啤酒厂糖化车间工程流程示意图

2、100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算

表1：100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算表

物料名称

单位

对100kg混合原料

100L12°淡色啤酒

糖化一次定额量

30000t/a啤酒生产

混合原料

Kg

100

18.51

14808

19.25×106

大麦

Kg

75

13.88

11104

14.435×106

大米

Kg

25

4.63

3704

4.815×106

酒花

Kg

1.20

0.213

170.4

2.215×105

热麦汁

L

574

106.3

85040

110.552×106

冷麦汁

L

556.8

103.1

82480

107.224×106

湿糖化糟

Kg

96.78

17.92

14336

18.637×106

湿酒花糟

Kg

3.45

0.639

511.2

6.646×105

发酵液

L

551.2

1020

81600

106.08×106

过滤酒

L

545.7

101

80800

114.4×106

成品啤酒

L

540.2

100.00

80000

104×106

备注：12度淡色啤酒的密度为1012kg/m3

啤酒厂糖化工艺流程

图2：啤酒厂糖化工艺流程图

3、糖化用水耗热量Q

根据工艺，糊化锅加水量为：

G1=（3704+740.8）×4.5=20001.6(kg)

式中，3704kg为糊化一次大米粉量，740.8kg为糊化锅加入的麦芽粉量（为大米量的20%）

而糖化锅加水量为：G2=10363.2×3.5=36271.2(kg)

式中，10363.2kg为糖化一次糖化锅投入的麦芽粉量，即11104-740.8=10363.2(kg)

而11104为糖化一次麦芽定额量。

故糖化总用水量为：

GW=G1+G2=36271.2+10363.2=46634.4(kg)

自来水的平均温度取t1=18℃,而糖化配料用水温度t2=50℃,故耗热量为：

Q1=(G1+G2)cw(t1-t2)=46634.4×(50-18)4.18=6.238×106(KJ)

第一次米醪煮沸耗热量Q2

由糖化工艺流程图（图3）可知:

Q2=Q21＋Q22＋Q23

3.2.1糖化锅内米醪由初温t0加热到100℃的耗热量

Q21

计算米醪的比热容C米醪根据经验公式C容物=0.01[(100-ω)c0+4.18ω]进行计算。式中ω为含水百分率；c0为绝对谷物比热容，取c0=1.55KJ/(Kg·K).

C麦芽=0.01[（100-6）1.55+4.18×6]=1.71KJ/(Kg·K)

C大米=0.01[（100-13）1.55+4.18×13]=1.89KJ/(Kg·K)

C米醪=(G大米C大米

=3.76KJ/(Kg·K)

(2)米醪的初温t0设原料的初温为18℃，而热水为50℃，则

t0

=47.

其中G米醪=3704+740.8+20001.6=24446.4（kg）

（3）把上述结果代如1中，得：

Q21=24446.4×3.76（100-47.1）=4862486.746KJ

3.2.2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%，则蒸发水量为：

GV

故Q22=GV1I=814.88×2257.2=

式中，I为煮沸温度（约为100℃）下水的汽化潜热（KJ/Kg）

3.2.3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的耗热量的15%，即：

Q23=15%（Q21+Q22）

3.2.4由上述结果得：

Q2=1.15（Q21+Q22）=1.15（4862486.746+1839347.136）=7707108.964KJ

3.3第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q3

按照糖化工艺，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