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啤酒厂糖化工段初步工艺设计

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而9611.25为糖化一次麦芽定额量。

故糖化总用水量为:

Gw=G1+G2=17300.25+31396.75=48697(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=cwGW(t2-t1)=4.18×48697×(50-18)=6.514×106 (kJ) ⑵第一次米醪煮沸耗热量Q2

由糖化工艺流程图(图2)可知,Q2 = Q21+Q22+Q23 Q21 为米醪由初温即室温加热到煮沸的耗热,Q22为煮沸过程中蒸汽带走的热量, Q23为升温过程中的热损失。

2.1.糊化锅内米醪由初温tO加热至煮沸的耗热量Q21

Q 21= G米醪* c米醪(100-t0)

(1)计算米醪的比热容c米醪根据经验公式C容物=0.01[(100-w)C 0+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=1.55 kJ/(kg·K)

c麦芽=0.01[(100-5)×1.55+4.18×5]=1.68 kJ/(kg·K) c大米=0.01[(100-10)×1.55+4.18×10]=1.81 kJ/(kg·K) c米醪=(G大米c大米+G麦芽c麦芽+Gwcw)/G大米+G麦芽+ GW)

=(3203.75×1.81+640.75×1.68+17300.25×4.18)/(3203.75+640.75+17300.25)=3.75 kJ/(kg·K)

(2)米醪的初温t0设原料的初温为18℃,而热水为50℃,则

t0 =[(G大米 c大米+G麦芽c麦芽)×18+ GWcW×50]/( G米醪c米醪) =[(3203.75×1.81+640.75×1.68)×18+17300.25×4.18×50]/(21144.75×3.75)=47.2℃

其中G米醪= G大米+G麦芽+ G1 =3203.75+640.75+17300.25 =21144.75 (kg) (3)把上述结果代入Q 21= G米醪* c米醪(100-t0)中,得: Q21=21144.75×3.75×(100-47.2)=4.1867×106(kJ) 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:

V1=G米醪×5%×40/60=21144.75×5%×40/60=704.8(kg) Q22= V1I=704.8×2257.2=1.59×106(kJ)

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式中,I为100℃饱和气压下水的汽化潜热2257.2(kJ/kg) 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)=15%(4.1867×106+1.59×106)=866505(kJ) 2.4 由上述结果得:

Q2=1.15(Q21+Q22)=1.15(4.1867×106+1.59×106)=6.643×106(kJ) ⑶ 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t。 3.1 糖化锅中麦醪的初温t麦醪

已知麦芽初温为18℃,用50℃的热水配料,则麦醪温度为: t麦醪=(G麦芽G麦芽×18+ G2cw×50)/(G麦醪c麦醪) 其中G麦醪=G麦芽+G2=640.75+31396.75=32037.5(kg) 麦醪的比热容c麦醪=[(G麦芽c麦芽)+G2cW)]/G麦醪

=(640.75×1.68+31396.75×4.18)/32037.5= 4.13 kJ/(kg.K) t麦醪=(G麦芽c麦芽×18+ G2cw×50)/(G麦醪c麦醪)

=(640.75×1.68×18+31396.75×4.18×50)/(32037.5×4.13) = 49.74 ℃ 3.2 米醪的中间温度t

G混合=G米醪+G麦醪 =21144.75 +32037.5=53182.25 (kg)

G/米醪=G米醪- V1=21144.75-704.8=20439.95 (kg)

根据热量衡算,且忽略热损失,米醪与麦醪混合前后的焓不变,则米醪的中间温度为:t?G混合c混合t混合?G麦醪c麦醪t麦醪G米醪'c米醪

混合醪的比热容 c混合=(G米醪c米醪+G麦醪c麦醪)/(G米醪+G麦醪) =(21144.75×3.75+32037.5×4.13)/(21144.75+32037.5)=3.98 kJ/(kg·K) t=(G混合c混合×t混合-G麦醪c麦醪×t麦醪)/(G/米醪c米醪) =(53182.25×3.98×63-32037.5×4.13×49.74)/(20439.95×3.75)=88.11℃ 由上述结果得 Q3

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