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
物料名单称 位 对100kg混合原100L 12°糖化一次30000t/a料 100 淡色啤酒 定额量 18.51 14808 啤酒生产 19.25×106 混合原Kg 料 大麦 Kg 75 13.88 11104 14.435106 ×大米 酒花 热麦汁 Kg Kg L 25 1.20 574 4.63 0.213 106.3 3704 170.4 85040 4.815×106 2.215×105 110.552×106 冷麦汁 L 556.8 103.1 82480 107.224×106 1
湿糖化Kg 糟 湿酒花Kg 糟 发酵液 L 96.78 17.92 14336 18.637106 ×3.45 0.639 511.2 6.646×105 551.2 1020 81600 106.08106 ×过滤酒 L 545.7 540.2 101 100.00 80800 80000 114.4×106 104×106 成品啤L 酒 备注：12度淡色啤酒的密度为1012kg/m3 啤酒厂糖化工艺流程
2
图2：啤酒厂糖化工艺流程图
3、糖化用水耗热量𝐐𝟏 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) 3.1 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
𝑸𝟐𝟏=G米醪C米醪（100−t0） 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]
3
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+G麦芽C麦芽+ G1Cw)
(G大米+G麦芽+ G1)
3704×1.89+740.8×1.71+20001.6×4.18
3704+740.8+20001.6
=3.76 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+ G1Cw×50]
G米醪C米醪
24446.4×3.76
[(3704×1.89+740.8×1.71)×18+20001.6×4.18×50]
=47.1℃
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）=4862486.746 KJ 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：
G米醪×5%×40
60
𝐺V1=
=
24446.4×5%×40
60
=814.88 Kg
故Q22= 𝐺V1I=814.88×2257.2=1839347.136KJ 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
4
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）=7707108.964 KJ
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t0。 3.3.1 糖化锅中麦醪中的t
已知麦芽初温为18℃，用50℃的热水配料，则麦醪温度为：
G麦醪=G麦芽+G2=740.8+36271.2=37012 kg
C麦醪=
=
10363.2×1.71+36271.2×4.18
10363.2+36271.2
G麦芽C麦芽+G2Cw
G麦芽+G2
=3.63KJ/(kg.K)
t麦醪
=
G麦芽C麦芽×18+G2Cw×50
= G麦醪C麦醪
=58.798℃
10363.2×1.71×18+36271.2×4.18×50
37012×3.63
3.3.2 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：
G混合=G米醪+G麦醪=24446.4+37012=61458.4 Kg C混合==
G米醪C米醪+G麦醪C麦醪
G米醪+G麦醪
（15）
24446.4×3.76+37012×3.63
24446.4+37012
=3.68kJ/（kg·K）
5
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
（16）
61458.4×3.68×63−37012×3.63×58.798
24446.4×3.76
=69.07℃ 3.3.3 Q3 Q3=G
混合
C混合（70-63）=61458.4×3.68（70-63）=226159.912（kJ）
（17）
3.4 第二次煮沸混合醪的耗热量Q4 由糖化工艺流程可知：
Q4=Q41+Q42+Q43 3.4.1 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：
G/米醪=G米醪-𝐺V1=24446.4-814.88=23631.52(kg) 糖化锅的麦芽醪量为：
G麦醪=G麦芽+G2=37012+36271.2=73283.2 (kg) 故进入第二次煮沸的混合醪量为：
G混合=G/米醪+G麦醪=23631.52 +73283.2=96914.72 (kg) （2）根据工艺，糖化结束醪温为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：
[G混合(78−70)][G混合(100−70)]
×100%=26.7%
（3）麦醪的比热容
6
C麦醪==
G
麦芽麦芽
C
+G2Cw
G麦芽
+G2
740.8×1.71+36271.2×4.18
740.8+36271.2
=4.13KJ/(kg.K)
混合醪比热容： C混合==
G′米醪C米醪+G麦醪C麦醪
G′米醪+G麦醪
（24）
23631.52×3.76+73283.2×4.13
23631.52+73283.2
=4.04kJ/（kg·K）
（4）故Q41=26.7%G混合c混合（100−70）=26.7%×
96914.72×4.04×（100−70）=3136199.105（kJ） 3.4.2 二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q42
煮沸时间为10min，蒸发强度5%，则蒸发水分量为： 𝐺V2=
26.7%G混合×5%×10
60
26.7%×96914.72×5%×10
60
=
=215.6(kg)
Q42=hGV2=2257.2×215.6=486652.32 (kJ) 式中，h为煮沸温度下饱各蒸汽的焓（kJ/kg） 3.4.3 热损失Q43
根据经验有：Q42=15%（Q41+Q42） 3.4.4 把上述结果代入公式（27）得
Q4 =1.15(Q41+Q42) =1.15×(3136199.105+486652.32) =4166279.139
7
(kJ)
3.5 洗槽水耗热量Q5
设洗槽水平均温度为80℃，每100kg原料用水450kg，则用水量为: G洗=
14808×450
100
=66636(kg)
故 Q5=𝐆洗Cw(80-18)= 66636×4.18×(80-18)=4.131×106(kJ) 3.6 麦汁煮沸过程耗热量Q6
Q6Q61Q62Q63
3.6.1 麦汁升温至沸点耗热量Q61
由表2啤酒厂酿造车间物料衡算表可知，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： G麦汁 =
14808×574
100
=84998（kg）
14808×7.4
又C麦汁=故
11104×1.71+3704×1.89+14808×6.4×4.18
=3.852(kJ/kg.k) 𝐐𝟔𝟏= G麦汁C麦汁 (100−70)=84998×3.852×30=9.822×
106(kJ)
3.6.2 煮沸强度10%，时间1.5h，则蒸发水分为：
𝐺V3=G麦汁×10%×1.5=84998×10%×1.5=12750(kg) 故Q62=h 𝐺V3=12750×2257.2=28.779×106 (KJ)
式中：h---煮沸温度下饱和蒸汽的焓（KJ/kg） 3.6.3 热损失为
Q6315%(Q61Q62) 3.6.4 把上述结果代入上式得出麦汁煮沸总耗热
Q6 =1.15(Q61+ Q62)= 9.822×106+ 28.779×106=44.391×106
8
(KJ) 3.7 糖化一次总耗热量Q总
6
Q总=∑6 𝑖=1𝑄𝑖=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 = 68.36×10（KJ）
3.8 糖化一次砂耗用蒸汽用量D
使用表压0.3MPa的饱和蒸汽，h=2725.3kJ/kg,则： D=
Q总[(h−i)η]
=(
68.36×106
2725.3−561.47)×95%
=33255kg
式中，i为相应冷凝水的焓（561.47kJ/kg）；η为蒸汽的热效率，取η=95%。
3.9 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，且已知煮沸时间为90min热效率为95%，故： Qmax=
Q61.5×95%
=
44.391×1061.5×95%
=31.15×106(kJ/h)
相应的最大蒸汽耗量为： Dmax=
Qmaxh−i
=
31.15×1062725.3−561.47
=14396 (kg/h)
3.10 蒸汽单耗
据设计，每年糖化次数为1300次，总共生产啤酒105248t.年耗蒸汽总量为：
Gr=1300 D =1300×33255=43231500(kg) 每吨啤酒成品耗蒸汽（对糖化）： G𝑠=
𝐺𝑟105248
=
43231500105248
=410.8(kg/t啤酒)
每昼夜耗蒸汽量（生产旺季算）为： G𝑑=6D=6×33255=199530(kg/d)
9
至于糖化过程的冷却，如热麦汁被冷却成热麦汁后才送井发酵车间，必须尽量回收其中的热量。最后若需要耗用冷冻水，则在以下“耗冷量计算”中将会介绍
最后，把上述结果列成热量消耗综合表，如表3
表3 100000t/a啤酒厂糖化车间总热量衡算表(耗蒸汽量) 名称 规格 （MPa） 蒸汽 0.3（表压）
每吨消耗定每小时最大每昼夜消耗每年消耗额（kg） 用量（kg/h） 量（kg/d） 量（kg/a） 410.8 14396 199530 43231500 10
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