齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
3.1.4 物料衡算
设生产旺季200天，每天糖化6次，而淡季120天，每天糖化4次， 因此，每年总糖化次数：
200×6+12×4=1680次
则一次糖化生产成品啤酒量为：
50000?103?2.98?104kg
1680而14°啤酒20℃时密度为1056kg/m3，则一次糖化生产啤酒量：
2.98?104?28.22m3?28220L
1056又生产100L成品啤酒消耗原料22.02kg 则糖化一次消耗原料量：
28220?22.02?6214.04kg 100每次酒花耗用量：
28220?0.215?60.67kg 100热麦汁量：
28220?107.3?30280.06L 100冷麦汁量：
28220?103.6?29235.92L 100发酵液量：
28220?102.0?28784.40L 100滤过酒量：
28220?101.0?28502.20L 100成品酒量：
28220?100?28220L 100湿糖化糟量：
28220?27.36?7721.10kg 100湿酒花糟量：
28220?0.645?182.02kg 100商品干酵母量：
16
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
28220?0.16?45.15kg 100二氧化碳量： 释放CO2的量：
28220?3.9?1100.58kg 100释放CO2的体积：
28220?2.13?601.09m3 1003.1.5啤酒生产物料料衡算表
3-2 啤酒生产物料衡算表
物料名称
单位
对100kg 混合原料
混合原料(麦芽) 酒 花 热 麦 汁 冷 麦 汁 发 酵 液 滤 过 酒 成 品 酒 湿糖化糟 湿酒花糟 商品干酵母 游离二氧化碳
备注：14°啤酒的密度为1056kg/m
实际年生产啤酒:4.74?10?107?33
对100L 成品啤酒 22.02
糖化一次 定额量 6214.04
50000t/a 啤酒生产
kg 100
1.04?107 1.02?105 5.09?107 4.91?107 4.84?107 4.79?107 4.74?107 1.30?107 3.06?105 7.59?104 1.85?106
kg L L L L L kg kg kg
0.98 487.56 470.5 463.4 458.8 454.2 124.25 2.93 0.73
0.215 107.3 103.6 102.0 101.0 100 27.36 0.645 0.16
60.67 30280.06 29235.92 28784.40 28502.20 28220 7721.10 182.02 45.15
kg 17.71 3.9 1100.58
?1056?50054.4t
17
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
3.2 热量衡算
本设计采用的是一次浸出糖化法，其中的投料量为糖化一次的用料量。 1.糖化用水耗热量Q1 根据工艺，糖化用水量为：
G=6214.04×4= 24856.16kg
式中 6214.01—糖化一次麦芽用量；
4—料水比采用1：4
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=G×C×(t2-t1)=24856.16×4.18×(50-18)=3324759.96kJ
2.糖化锅中麦醪的初温t麦醪 计算麦醪的比热容C麦醪：
根据经验公式C谷物?0.01?[(100?w)C0?4.18w]进行计算。 式中 w为含水百分率；
C0为绝对谷物比热容，取C0?1.55kJ/(kg?K)
则：
C麦芽?0.01?[(100?6)?1.55?4.18?6]?1.71kJ/(kg?K)
C麦醪?G麦芽C麦芽?GCG麦芽?G?6214.01?1.71?24856.16?4.18?3.54kJ/(kg?K)
6214.01?24856.16G麦醪?G麦芽?G?6214.01?24856.16?31070.17kg
?t麦醪??G麦芽C麦芽?18?GC?50G麦醪C麦醪6214.01?1.71?18?24856.16?4.18?5031070.17?3.54
=48.97℃
3.麦醪由48.97℃升温到63℃耗热量Q2
Q2?G麦醪C麦醪?(63?48.97)?31070.17?3.54?(63?48.97)
18
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
=1543137.28kJ
4.麦醪由63℃升温到70℃耗热量Q3
Q3?G麦醪C麦醪?(70?63)?31070.17?3.54?(70?63)?769918.81kJ
5.麦醪由70℃升温到78℃耗热量Q4
Q4?G麦醪C麦醪?(78?70)?31070.17?3.54?8?879907.21kJ
6.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：
450G洗?6214.01??27963.05kg
100故
Q5?G洗C?(80?18)?27963.05?4.18?62?7246904.04kJ
7.麦汁煮沸过程耗热量Q6
Q6?Q6'?Q6''?Q6'''
(1)麦汁升温至沸点耗热量Q6'
由糖化物料衡算表可知，100kg混合原料可得514.86kg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：(料水比1：4)
G麦汁?6214.01?514.86?31993.45kg
又C麦汁故
46214.01?1.71?6214.01??4?4.18G麦芽C麦芽?GC5???3.59kJ/(kg?K)
4G麦芽?G6214.01?6214.01??45Q6'?G麦汁C麦汁?(100?70)?31993.45?3.59?30?3445694.57kJ
(2)煮沸过程蒸发耗热量Q6''
煮沸强度10%，时间1.5h，则蒸发水分为：
V?31993.45?10%?1.5?4799.02kg
故
Q6''?IV?2257.2?4799.02?10832347.94kJ
19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)
(3)热损失为：
Q6'''?15%?(Q6'?Q6'')?15%?(3445694.57?10832347.94)?2141706.38kJ
(4)麦汁煮沸总耗热：
Q6?Q6'?Q6''?Q6'''?3445694.57?10832347.94?2141706.38?16419748.89kJ
8.糖化一次总耗热量Q总
Q总??Qi?3324759.96?1543137.28?769918.81?879907.21?7246904.04?16419748.89i?16?30184376.19kJ 9.糖化一次耗用蒸汽量D
使用表压为0.3MPa的饱和蒸汽，I=2725.3kJ/kg，则:
D?Q总(I?i)??30184376.19?14683.70kg
(2725.3?561.47)?95%式中 i—相应冷凝水焓561.47kJ/kg;
?—蒸汽的热效率?=95%
10.糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax
在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量Q6为最大，且知煮沸时间为90min，热效率为95%，故:
Qmax?Q616419748.89??11522630.8kJ/h
1.5?95%1.5?95%相应的最大蒸汽耗量为：
Dmax?Qmax11522630.8??5325.11kg/h I?i2725.3?561.4711.蒸汽单耗
据设计，每年糖化次数为1680次，共生产啤酒50054.4吨，年耗蒸汽总量为：
DT?14683.70?1680?24668616kg
每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）为：
24668616Ds??492.84kg/t啤酒
50054.4每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为：
20