I. Tính nhiệt lạnh
a.Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp trong giai đoạn lên men chính
C12H22O11 + H2O → 4C2H5OH + 4CO2 + Q 342g 18g 184g 176g 312,3kJ Nhiệt lượng toả ra khi lên men 1kg đường maltose là:
q = 312,3
342 1000
× = 913,1(kJ)
Lượng dịch đường đi lên men ứng với một tank lên men bia chai là: 111,88m3 Dịch đường đi lên men có nồng độ chất khô là 12˚Bx, có khối lượng riêng 1,048 kg/l.
Khối lượng dịch đường đưa đi lên men ứng với một tank lên men bia chai là: 111880.1,048 = 117250(kg)
Trung bình mỗi ngày lên men nồng độ chất khô của dịch giảm 1,5˚Bx, tức là một ngày ứng với 1tank lên men lượng chất khô chuyển hoá là:
G = 117250 100 5 , 1 × = 1758,8(kg)
Coi chất khô chuyển hoá ở đây là đường maltose thì nhiệt lượng toả ra ứng với một tank trong một ngày ở giai đoạn lên men chính là:
Q = G.q = 1758,8.913,1 = 1605918(kJ)
Lượng nhiệt cần phải giải toả ở 6 tank trong giai đoạn lên men chính trong một ngày là: Q1 = 6 × Q = 9636.103(kJ)
Tổn thất lạnh: Qtt = K × F × Δt (kJ/h)
K: Hệ số truyền nhiệt qua lớp cách nhiệt K = 1,2(kJ.m-2.độ-1.h-1) Nhiệt độ không khí bên ngoài thùng lên men tng = 32˚C
Nhiệt độ dịch lên men ở giai đoạn lên men chính ttr = 8˚C
Δt = tng – ttr = 24˚C
F: Diện tích truyền nhiệt (m2)
Coi tổn thất chủ yếu ở phần thân trụ của thùng lên men ta có: F = π × Dng × H = π × 4,6 × 8,0 = 115,6(m2)
Qtt = K.F.Δt = 1,2.115,6.24 = 3329(kJ/h)
Tổn thất nhiệt lạnh trong một ngày ở cả 6 tank trong giai đoạn lên men chính: Q2 = 6 × 24 × Qtt = 6 × 24 × 3329 = 479.103(kJ)
Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp cho các tank lên men trong giai đoạn lên men chính một ngày: