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啤酒發酵是低溫發酵,發酵過程中產生的熱必須及時排走,將發酵液降到工藝要求溫度。盡管發酵工藝多種多樣,但發酵過程有四個階段:1.接種后升溫至雙乙酰還原溫度。這段降糖劇烈,產生熱一部分須排走,另一部分用作自身升溫。1kg糖發酵將產生587耐的熱量。
2.恒溫階段。降糖所產生熱需全部排走。
3.雙乙酰還原徹底后迅速降溫至后酵溫度。這時除降糖需要冷外,同時降溫更需要很大能量。具體講,雙乙酰還原至0.2mg/L,72h內降至于一l~一2℃。
4.后酵保溫階段,有少量糖需分解產生熱。
四段中單位時間內需要冷量最大是C,通常計算冷量和冷卻面積以這段即72h為準。冷媒主要有氨和乙醇水。盡管氨直接蒸發用于啤酒發酵罐在國外已普遍,它本身具有減少能耗運行費用低等優點,但因其制造檢驗難度和相應的控制水平等原因,目前在國內只有少數資金雄厚廠采用,大部分廠家仍選擇一3~一4℃乙醇水作制冷劑。
由于在降溫過程中降糖較少,即產生CO2的氣泡運動降低了熱傳導系數。
對于大直徑罐特別是直徑大于5m或容積大于300m3,采用乙醇水作冷媒的冷卻增加了很大難度。為了達到相應較高的熱傳導系數須增大夾套中冷媒流速,因此又提高能耗,所以對以乙醇水作冷媒的大型啤酒發酵罐不宜采用。
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