I. Tớnh nhiệt lạnh
a.Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp trong giai đoạn lờn men chớnh
Phản ứng chớnh xảy ra trong quỏ trỡnh lờn men: C12H22O11 + H2O → 4C2H5OH + 4CO2 + Q
342g 18g 184g 176g 312,3kJ Nhiệt lượng toả ra khi lờn men 1kg đường maltose là: q = 312,3
342
1000ì = 913,1(kJ)
Lượng dịch đường đi lờn men ứng với một tank lờn men bia chai là: 313,3m3 Dịch đường đi lờn men cú nồng độ chất khụ là 12˚Bx, cú khối lượng riờng 1,048 kg/l.
Khối lượng dịch đường đưa đi lờn men ứng với một tank lờn men bia chai là: 313300ì1,048 = 328338,4(kg)
Trung bỡnh mỗi ngày lờn men nồng độ chất khụ của dịch giảm 1,5˚Bx, tức là một ngày ứng với 1tank lờn men lượng chất khụ chuyển hoỏ là:
G = 328338,4 0,12 100 5 , 1 ì ì = 592(kg)
Coi chất khụ chuyển hoỏ ở đõy là đường maltose thỡ nhiệt lượng toả ra ứng với một tank trong một ngày ở giai đoạn lờn men chớnh là:
Q = G.q = 592 ì 913,1 = 540555,2 (kJ)
Lượng nhiệt cần phải giải toả ở 6 tank trong giai đoạn lờn men chớnh trong một ngày là: Q1 = 6 ì Q = 3244.103(kJ)
Tổn thất lạnh: Qtt = K ì F ì Δt (kJ/h)
K: Hệ số truyền nhiệt qua lớp cỏch nhiệt K = 1,2(kJ.m-2.độ-1.h-1) Nhiệt độ khụng khớ bờn ngoài thựng lờn men tng = 32˚C
Nhiệt độ dịch lờn men ở giai đoạn lờn men chớnh ttr = 8˚C Δt = tng – ttr = 24˚C
F: Diện tớch truyền nhiệt (m2)
Coi tổn thất chủ yếu ở phần thõn trụ của thựng lờn men ta cú: F = π ì Dng ì H = π ì 6,3 ì 11,1 = 219,7(m2)
Qtt = K.F.Δt = 1,2ì219,7ì24 = 6327,36(kJ/h)
Tổn thất nhiệt lạnh trong một ngày ở cả 6 tank trong giai đoạn lờn men chớnh: Q2 = 6 ì 24 ì Qtt = 6 ì 24 ì 6327,36 = 911.103(kJ)
Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp cho cỏc tank lờn men trong giai đoạn lờn men chớnh một ngày:
QLMchớnh = Q1 + Q2 = 3244.103 + 911.103 = 4155.103(kJ)