解：(1)
确定发酵罐个数
n
24
6
4
N nt 1 6 72 1 19
24
24
啤
酒
啤
发
酒 酿
酵
造 工
设
艺
备
大米和部分麦芽粉与55度温水混合醪入糊化锅中，先加
啤
热到77度保持10分钟后加热到100度。在这个过程中麦芽粉 中的酶会将大米液化变成稀糊状，俗称糊化醪
酒
把大麦发芽烘干而制作成的麦芽粉与45至50度的温水均
•带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全面积为:
A1 πDH A1 πR R2 h12 A2 πR R2 h22
酒精发酵设备
❖ 酒精发酵罐的计算
•罐体高度、底、盖高度和罐径的尺寸关系：
↓
H 1.1～1.5D
↑
h1 0.1～0.14D h2 0.05～0.1D ←
D
→
↓ ↑
酒精发酵设备
❖ 酒精发酵罐的计算
酒精发酵设备
❖ 洗涤装置
水力洗涤器
它是由一根两头装有 喷嘴的洒水管(36mm) 组成，两头喷水管弯 有一定的弧度形成喷 嘴（9mm），喷水管 上均匀地钻有一定数 量的小孔(4mm)，喷 水管安装时呈水平， 喷水管借活接头和固 定供水管连接
❖ 洗涤装置
水力喷射洗涤装置
是一根直立的喷水管，沿轴向 安装于罐的中央，在垂直喷水 管上按一定的间距均匀地钻有 4～6mm的小孔，孔与水平呈 20O角，水平喷水管借活接头， 上端和供水总管，下端和垂直 分配管相连接，洗涤水压为 0.6～0.8MPa。水流在较高压 力下，由水平喷水管出口处喷 出，使其以48—56r／min自动 旋转，并以极大的速度喷射到 罐壁各处。而垂直的喷水管也 以同样的水流速度喷射到罐体 四壁和罐底
嫌气发酵设备
❖ 酒精发酵设备 ❖ 啤酒发酵设备
酒精发酵罐
最常见的嫌气发酵设备
30万吨啤酒发酵罐群
酒精发酵设备
❖概述
酵母将糖转化为酒精，欲获得较高的转 化率，除满足酵母生产和代谢的必要工艺条件 外，还需要一定的生化反应时间，在生化反应 过程中将释放出一定数量的生物热，若该热量 不及时移走，必将直接影响酵母的生长和代谢 产物的转化率。因此，酒精发酵罐的结构必须 首先满足上述工艺要求。此外，从结构上，还 应考虑有利于发酵液的排出及设备清洗，维修 以及设备制造安装方便等问题。
酒精发酵设备
❖ 酒精发酵罐的计算
➢发酵罐结构尺寸的确定
•发酵罐全容积按下列计算:
V V0
式中 V—发酵罐的全体积（m3）；V0—进入发酵罐的发酵液量（m3）
—装液系数， 一般取=0.85~0.90
•带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全容积为:
V π D2 H h1 h2 4 3 3
➢发酵罐结构尺寸的确定
精和二氧化碳，这时的产品叫作嫩啤酒。
嫩啤酒经过一段时间的零度贮存，再经过过滤器过滤，
以及杀菌、包装，便是我们经常喝到的晶莹透亮的啤酒。
啤酒发酵设备
酵母
啤酒酿造原料储存保管
啤酒发酵设备
麦芽
啤酒花
啤酒发酵设备
优质水的蓄水罐
嫩啤酒存储罐
啤酒发酵设备
糊化锅
麦汁冷却器 提取麦汁
啤酒发酵设备
装瓶
啤酒发酵设备
酒精发酵设备
❖ 酒精发酵罐
酒精发酵罐圆形体， 碟形或锥形底盖和顶 盖。灌顶装有人孔、 视镜、二氧化碳回收 管、进料管、接种管、 压力表和测量仪表接 口管等。罐底装有排 料口和排污口，罐身 上下部有取样口和温 度计接口。
❖冷却装置
中小型发酵罐采用灌 顶喷水淋于罐外壁表 面进行膜状冷却；大 型发酵罐，采用罐内 装冷却蛇管或罐内蛇 管和罐外壁喷洒联合 冷却装置。
前发酵槽
啤酒发酵设备
➢ 啤酒前、后发酵设备及计算
• 前发酵设备——前发酵室
↓
→ →
↓
→ →
↑
↑
←←
开口式
↓
←
↓
↓←←密封式前发酵室啤酒发酵设备
• 后发酵设备
卧式后发酵槽
1-人孔，2-连通接通（排气） 3-取样旋塞，4-出酒阀，5-压 力表v
酿 匀混合与糊化醪加入到糖化锅中，形成麦醪。
造
糖化锅中出来的麦醪经过过滤去除麦糟，精华部分就是
工
麦汁，把麦汁送入煮沸锅中煮沸。并在开始煮沸的时候加入 酒花。
艺
煮沸完的麦汁经过回旋沉淀，去除煮沸过程中形成的一
些凝固物，然后经过冷却至8度，称之为冷却麦汁，将冷却
麦汁加入酵母泵入发酵罐中进行发酵，酵母会将糖转化为酒
T2 )
TF T2
TF—主发酵时的发酵温度 T1，T2—冷却水进出口温度
酒精发酵设备
• 传热总系数K K由两部分传热分系数和热阻组成 传热分系数包括发酵液到蛇管壁（K1）和冷却管 壁到冷却水的传热分系数（K2） K1一般可取2700kJ/(m2h℃)
酒精发酵设备
例题
某酒精工厂，每发酵罐的进料量为24t/h，每4h装满一罐，发酵周 期为72h，冷却水的初、终温分别为20℃和25℃，若罐内采用蛇管冷 却，试确定发酵罐的罐数、结构尺寸、冷却水耗量、冷却面积和冷 却装置的主要结构尺寸。（ =0.9，传热总系数K=1932kJ/(m2h ℃) 主发酵期温度30 ℃ ，罐壁温度35 ℃ ，室外温度32 ℃,蛇管规格 53/60糖化醪密度为1076kg/m3)
酒精发酵设备
• 总的发酵热Q
Q Q1 Q2 Q3
Q1:生物合成热，Q1=V1Q’1/V’1 Q2:蒸发损失热，5％－6％Q1
Q3:罐散热
Q’1=Wcp（t2-t1）
资料报道，消耗1kg麦芽糖发酵放出的 实际热量Q1为418.6kJ
酒精发酵设备
• 对数平均温度差△Tm
Tm
(TF
T1) (TF ln TF T1
➢发酵罐罐数的确定
•对于间歇发酵，发酵罐罐数可按下式计算：
N nt 1 24
式中N－发酵罐个数； n －每24小时内进行加料单发酵罐数目； t －一次发酵周期所需时间，h
❖ 酒精发酵罐的计算
➢ 发酵罐冷却面积计算
▪ 发酵罐冷却面积的计算可按传热基本方程式来确定，即：
A Q KTm
式中 A—冷却面积（m2） ;Q—总的发酵热（J/h） ； K—传热总系数（J/m2 .h) ；△Tm—对数平均温度差
➢ 啤酒前、后发酵设备及计算
• 前发酵设备——发酵槽
前发酵槽(主发酵)－开口 式，置于发酵室内。材料为普 通钢板或钢筋混凝土或砖砌、 外面抹水泥。形式以长方形或 →A 正方形为主。为了防止啤酒中 有机酸对各种材质的腐蚀，槽 内要涂布一层特殊涂料作为保 护层(不饱和聚脂树脂、环氧 树脂，如T541)。