年产十万吨啤酒厂糖化车间糖化锅设计
目录
一、糖化的定义 ....................................................................................................................... 1 二、糖化的方法 ....................................................................................................................... 1 三、糖化过程热量及物料衡算 ............................................................................................... 1 （一）、热量衡算 ................................................................................................................. 1 （二）糖化过程物料衡算 ..................................................................................................... 3
四、糖化锅设备设计 ....................................................................................................................... 4
（一）、功能用途 ............................................................................................................... 4 （二）、糖化锅的分类 ....................................................................................................... 4 （三）、糖化锅型号的选择 ............................................................................................... 4 （四）、糖化锅的相关计算 ................................................................................................... 5 （1）、搅拌功率计算 ............................................................................................................. 6 （2）、电机的选择 ................................................................................................................. 8 （3）、轴承选型 ..................................................................................................................... 8 （4）、糖化锅排醪管（至滤过槽） ..................................................................................... 8 （5）、糖化醪出口管 ............................................................................................................. 8 （6）、下粉筒 ......................................................................................................................... 9 （7）、糖化锅进水管 ............................................................................................................. 9 （8）、加热蒸汽进管 ............................................................................................................. 9 （9）、冷凝水接管 ............................................................................................................... 10 （10）、不凝蒸汽出口 ......................................................................................................... 10 （11）、锅内冷凝水出口 ..................................................................................................... 11 （12）、人孔 ......................................................................................................................... 11 （13）视镜 ............................................................................................................................. 11
参考文献......................................................................................................................................... 13 附图如下：..................................................................................................................................... 13
100000吨啤酒厂糖化锅设计
一、糖化的定义
糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物(淀粉、蛋白质、核酸、半纤维素等及其分解中间产物)，通过麦芽中各种水解酶作用以及水和热力作用使之分解并溶于水的过程。原料麦芽的冷水浸出物，仅占17％左右，非发芽谷物更少。经过糖化过程的酶促分解和热力的作用，麦芽的浸出率提高到75％～80％，大米的无水浸出率提高到90％以上糖化过程提高了原料和辅料的浸出率。糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产物的基本要求是：
淀粉被最大限度的分解成可溶性无色糊精和麦芽糖等可发酵性糖类，二者之间有一定的比例。
淀粉的分解产物占到麦汁组成的90％以上。麦汁中以麦芽糖为主的可发酵糖类供
酵母发酵产生酒精及副产物，低聚糊精是构成啤酒残余浸出物的主体，它给啤酒带来粘度和口味的浓醇性。啤酒原料的利用率主要取决于淀粉的利用率，优良的糖化工艺可使淀粉分解以后99％进入麦汁。
二、糖化的方法
糖化方法有多种。煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪液逐步梯级升温至糖化完毕。部分麦芽被几次煮沸即为几次煮出法。 本设计采用国内常用的双醪一次煮出糖化法
三、糖化过程热量及物料衡算
（一）、热量衡算
本设计采用二次煮出糖化法糖化工艺流程为:
自来水，18℃ 糊化锅 糖化锅 大米粉2835.39kg 麦芽粉
热水50℃ 1 / 14
100000吨啤酒厂糖化锅设计
6048.82kg
料水比1﹕4.5 料水比 1﹕3.5
麦芽粉 567.08kg 46.7℃ 60min
10min 10min
t℃ 63℃ 60min 70℃ 10min 5min
7min
90℃ 20min 100℃ 30min 70℃ 25min
20min
过滤 糖化结束 78℃ 100℃ 10min
由于本设计采用国内常用的双醪一次煮出糖化法，下面就一气工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。工艺流程如6-1图，数据根据表5-2
糖化用水耗热量Q
冷却
根据工艺，糊化锅加水量为：
G1=（3898.990+779.80）×4.5=21054.555kg
式中，3898.990为糖化一次大米粉量，779.80为糊化锅加入的麦芽量（为大米量的20%）。
糖化锅加水量为： G2=5068.69×3.5=17740.415kg
式中，5068.69为糖化一次麦芽粉量，即（5848.489-779.8）kg，而5848.489为糖化一次麦芽定额量。
故糖化总用水量为：
2 / 14
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Gw=G1+G2=21054.555+17740.415=38794.97kg
自来水平均温度取t1=18℃，而糖化配料用水温度t2=50℃，故耗热量为： Q1=（G1+G2）cw（t2-t1）=5189215.187kJ
（二）糖化过程物料衡算
全年生产天数为300天，设旺季生产240天，淡季生产60天。旺季每天糖化数为7次，淡季每天生产次数为5次，则全年糖化次数为：
240×7+60×5=1980（次）
计算的基础数据可算出每次投料量及其他项目的物料平衡。 （1）年实际生产啤酒：100000÷1.012=98814229.25L
（2）清酒产量：98814229.25÷（1－0.02）=100830846.2L （3）发酵液总量：100830846.2÷（1－0.015）=102366341.3L （4）冷麦汁量：102366341.3÷（1－0.016）=104030834.6L 20℃麦汁体积：112465767.2÷1.04=108140160.8L
12°P麦汁质量为（20℃）：108140160.8×1.084=117.2×106Kg （6）混合原料量：117.2×106Kg ×12%÷73.16%=19.23×106Kg （7）麦芽耗用量：19.23×106Kg ×0.60=11.54×106Kg 大米耗用量：（19.23－11.54）×106=7.69×106Kg （8）酒花耗用量：112465767.2×0.2%=224931.53Kg
根据经验估算，混合原料量定为19.3×106Kg，实际产量才大于100000t啤酒。
把前述的有关啤酒糖化间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表：如表5-2所示。
表5-2 啤酒厂糖化车间物料衡算表
物料名称 混合原料 麦芽 大米 酒花 热麦汁 冷麦汁 湿糖化糟 3 / 14
（5）煮沸后热麦汁量：104030834.6÷（1－0.075）=112465767.2L
单位 Kg Kg Kg Kg L L Kg 对100kg混合100L 12°P淡色原料 100 60 40 1.22 584.92 541.05 84.42 啤酒 19.46 11.68 7.78 0.2276 113.82 105.28 16.43 糖化一次定额量 9747.475 5848.489 3898.990 114.029 57014.618 52738.522 8228.818 100000t/a啤酒生产 19300000 11580000 7720000 225777.89 112888943.8 104422273 16293060 100000吨啤酒厂糖化锅设计
湿酒花糟 发酵成品液 清酒液 成品啤酒 Kg L L L 3.66 532.39 524.41 513.92 0.683 103.60 102.04 100 342.088 51894.705 51116.285 50093.959 677333.66 102751516.6 101210243.9 99186039.01 备注：12°P淡色啤酒的密度为1012kg/m3，实际年生产啤酒为100376t。
四、糖化锅设备设计
（一）、功能用途：糖化锅是用来进行麦芽粉的蛋白分解，并与以糊化的大米
醪混合，使醪液保持一定的温度，进行淀粉糖化的设备。用于糖化的设备使糖化锅。
（二）、糖化锅的分类
糖化锅的品种按啤酒成套糖化设备每次糖化的热麦汁产量划分为14，25，35.5，50，63，90m3等五种。糖化锅的结构形式按锅身形状和介质加热方式划分为六种，见表7-3
表7-3糖化锅的分类表 结构型式 圆柱形锅身、平形夹套式加热底 圆柱形锅身、球形夹套式加热底 圆柱形锅身、锥形夹套式加热底 圆柱形锅身、环管式加热装置 圆柱形锅身、“V”形加热底 矩形锅身、“V”形加热底 代号 YP YQ YZ YH YV JV （三）、糖化锅型号的选择
根据QB917－89标准的规定，常用的糖化锅产品型号见表7-4
表7-4 常用糖化锅型号表
成套糖化设备每次型号 结构型式 圆柱形锅身、平形夹套式加热底 糖化热麦汁成品量（m3/次） JYP14×10 4 / 14
有效容积（m3） 10 14