CO2理論量回收計(jì)算

1、啤酒中CO2回收理論計(jì)算CO2是啤酒生產(chǎn)過(guò)程中最重要的副產(chǎn)品，又是啤酒的重要成分之一， 能有效改善啤酒質(zhì)量。啤酒生產(chǎn)過(guò)程中，影響CO2回收、使用的因素非常多，本文根據(jù)作者的工 作實(shí)踐，對(duì)啤酒生產(chǎn)過(guò)程中 CO2產(chǎn)生量計(jì)算、回收、使用管理提出了一些觀點(diǎn) 和建議，與國(guó)內(nèi)同行們共同探討與分析。關(guān)鍵詞啤酒發(fā)酵CO2管理回收使用1啤酒中CO2的主要作用1）賦予啤酒殺口性，有開(kāi)胃、通氣、清涼、消暑的作用；2）有利于啤酒泡沫的形成，有利于泡沫的均勻性、穩(wěn)定性和持久性；3）可有效隔氧，提高啤酒的抗氧化能力；4）啤酒中溢出的CO2有利于啤酒芳香氣味的散發(fā)；5）溶解在啤酒內(nèi)的CO2可抑制雜菌污染，增強(qiáng)啤酒防腐能力，

2、延長(zhǎng)啤 酒保存期；6）能降低啤酒的PH值，促進(jìn)酒花樹(shù)脂析出，使啤酒苦味更加柔和。2宜昌公司發(fā)酵中CO2可回收量計(jì)算2."1發(fā)酵過(guò)程中CO2產(chǎn)生總量啤酒發(fā)酵過(guò)程中，可發(fā)酵糖在酵母作用下轉(zhuǎn)化為酒精、CO2及副產(chǎn)物。正常發(fā)酵情況下，可發(fā)酵糖中約 98%左右可完全發(fā)酵產(chǎn)生CO2。"根據(jù)巴林（Balling）氏的研究，在完全發(fā)酵時(shí)，存在下列關(guān)系：浸出物酒精+ CO2 +孝母2.“06651."00.“95650."11由上式可推出發(fā)酵滿(mǎn)罐至下酒時(shí) CO2產(chǎn)生總量:G =(麥汁濃度-下酒真濃)*98%*酒液總量*0.”9565/2."0665 (1)2.&

3、quot;2 CO2實(shí)際回收量以發(fā)酵罐總?cè)莘e400m3、”有效容積300m3、"發(fā)酵液量約為288KL麥汁原濃12."9%,主酵溫度12c ,罐壓0."07-0."1Mpa,下酒外濃3.”75%,真濃4."6%, CO2純度達(dá)到97%、原濃為10."5%時(shí)開(kāi)始回收，按以上條件為例計(jì)算發(fā)酵過(guò)程中每KL麥汁實(shí)際回收的CO2 量。CO2理論收量= 產(chǎn)生總量-回收前溢出量-發(fā)酵液中溶解量-頂部空間殘留 量(2) 由1式可得：CO2產(chǎn)生總量=(12."9%-4.”6%) *288*1.”0526*98%*0.”9565/2."

4、;0665=11 ."41T (3) 回收前溢出量=(12 ."9%-10."5%) *288*1."0526*98%*0.”9565/2."0665=(3) 3T (4) 假設(shè)發(fā)酉夜中CO2含量為0."5g/L,發(fā)酵液中溶解量=0."5%*288=1.”44T .(5) 根據(jù)氣態(tài)方程PV=NRT可算出頂部空間殘留量頂部空間殘留量=0.”07*(400-288)/8.”314*285."15*0."044=0."11T (6)由(3)、(4)、(5)、(6)代入(2)式可得：CO2理論回收量=1

5、1."41-3."3-1."44-0."11 =6."56T,每KL麥汁可產(chǎn)生CO2理論回收量為6.56/288=22."78kg/kl ,但實(shí)際上CO2回收量受各種環(huán)節(jié)及操作水平的影響，回收率 約為0.”74-0."84之間，也就是每kl麥汁實(shí)際回收量約為20kg/kl。3生產(chǎn)過(guò)程中CO2的使用啤酒發(fā)酵過(guò)程中回收的CO2主要用于：過(guò)濾貯酒液時(shí)添加CO2;清酒罐、脫氧水罐、緩沖罐 CO2備壓；灌裝時(shí)備 壓等。下面以瓶裝酒為基準(zhǔn)計(jì)算噸酒耗用CO2量。1）一般情況下，貯酒時(shí)用CO2備壓，貯酒結(jié)束時(shí)酒液中含 CO2量在0.&quo

6、t;4-0."5%之間，而成品啤酒按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) CO2含量應(yīng)在0."40-0."65%之間，因此濾酒時(shí)每kl酒中要添加CO2約4."5kg/kl ;2）清酒罐、脫氧水罐、緩沖罐備壓耗 CO2量約為3."3 kg/kl;3）灌裝（含二次抽真空）時(shí)備壓耗 CO2量約為7kg/kl;4）硅藻土溶解和添加時(shí)需置換其中 O2,需用CO2量為0."8 kg/kl;5）其它送酒管道、過(guò)濾設(shè)備耗 CO2量為0."3kg/ kl。由以上累積算出每kl啤酒從貯酒至灌裝至少需用 CO2量約為15 ."9 kg/ kl。而每kl麥汁實(shí)際回收

7、的CO2量為16 ."6-18 ."8kg/kl,拆算為10度成品啤酒即每kl啤酒實(shí)際可供應(yīng)CO2量為19 ."1-20 ."9 kg/ kl,即每萬(wàn)kl成品啤酒實(shí)際可供應(yīng) CO2量約為150 t,而每萬(wàn)kl成 品啤酒理論耗用量159t,從理論上看CO2回收量與使用量應(yīng)基本持平，但實(shí)際 生產(chǎn)過(guò)程中供應(yīng)CO2量是不足的，實(shí)際每萬(wàn)kl成品啤酒使用量為理論耗用量 159 t+生產(chǎn)調(diào)節(jié)與合理?yè)p耗量10 t （經(jīng)驗(yàn)推算）=169 t,即每萬(wàn)kl成品啤酒實(shí)際 使用量與回收量的差別約為19 t,主要原因：1）啤酒產(chǎn)品以銷(xiāo)定產(chǎn)，生產(chǎn)圍繞市場(chǎng)需求隨時(shí)調(diào)整，為調(diào)節(jié)在庫(kù)酒液

8、量，糖化產(chǎn)量與成品產(chǎn)量不可能同步， CO2回收量和使用量因不同步勢(shì)必相差 較大。2）每年停產(chǎn)進(jìn)行設(shè)備大修后糖化啟動(dòng)生產(chǎn)距包裝成品生產(chǎn)還有較長(zhǎng)時(shí) 間，而各廠(chǎng)家一般是根據(jù) CO2的平均回收量配置CO2回收貯存設(shè)備，此時(shí)產(chǎn)生 的大量CO2因貯存能力有限，勢(shì)必會(huì)有大量排放。3 ） CO2各進(jìn)出管道、各添加點(diǎn)、備壓點(diǎn)自然損耗。4 CO2的回收管理CO2回收系數(shù)約為0."74-0."84之間，提高回收率應(yīng)控制好每一環(huán)節(jié)。4."1影響回收率的因素1）發(fā)酵罐CO2轉(zhuǎn)換不及時(shí);2）回收管道有漏氣現(xiàn)象；3）保壓效果不好，發(fā)酵罐有漏氣現(xiàn)象；4）回收時(shí)管道中不凝性氣體過(guò)多，導(dǎo)致頻繁停機(jī)處

9、理;5）旺季或生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)CO2轉(zhuǎn)換過(guò)于集中，超出設(shè)備平均回收能力，超 出部份CO2排放入大氣；6）回收設(shè)備能力不匹配導(dǎo)致低稼動(dòng)率；7）回收氣囊有破損漏氣需及時(shí)縫補(bǔ)或更換。4."2提高CO2回收率的方法對(duì)策1）對(duì)發(fā)酵罐產(chǎn)生的CO2純度進(jìn)行測(cè)量，找出最佳回收的外濃對(duì)應(yīng)點(diǎn)， 并及時(shí)聯(lián)系進(jìn)行CO2轉(zhuǎn)換回收；2）經(jīng)常對(duì)回收管道進(jìn)行檢查，防止跑、漏氣現(xiàn)象發(fā)生；3）定期對(duì)發(fā)酵罐的安全閥等閥門(mén)進(jìn)行檢查，保持其完好，能正常使 用；4）特殊的發(fā)酵罐，在CO2轉(zhuǎn)換前進(jìn)行CO2濃度的測(cè)量，保證其純度，減 少管道中不凝性氣體濃度，避免因不凝性氣體濃度過(guò)高而導(dǎo)致頻繁停機(jī)處理；5）糖化生產(chǎn)安排盡量平穩(wěn)連續(xù)，避免過(guò)

10、分集中，使可回收的CO2在設(shè)備回收能力之內(nèi)，避免不必要浪費(fèi)；6）定期檢查回收設(shè)備是否正常，保持設(shè)備高稼動(dòng)率；7）回收過(guò)程對(duì)不凝性氣體的排放制定規(guī)范的操作標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)不凝性氣 體的排放。對(duì)操作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，提高責(zé)任心及操作技能，避免不必要的操 作失誤。5 CO2的使用管理5."1影響CO2使用的因素1） CO2實(shí)際回收量；2）各使用點(diǎn)設(shè)備異?；蛴行孤?3）各種貯罐保壓效果不好；4）使用點(diǎn)管理狀況；5 ."2提高CO2使用效率的幾點(diǎn)建議1、”加強(qiáng)計(jì)量管理，通過(guò)CO2貯罐液位和計(jì)量器確定 CO2耗用量;2、"消耗定額管理，設(shè)定消耗目標(biāo)值并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)考核3、"建立日常CO2回收使用報(bào)表制度，耗用情況及時(shí)向有關(guān)使用部門(mén)反 饋，監(jiān)督超標(biāo)準(zhǔn)異常情況；4、"提前統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，在生產(chǎn)波動(dòng)和用量緊缺時(shí)，提前按主次調(diào)整使用點(diǎn)6討論6 ."1CO2的回收、使用管理不僅對(duì)質(zhì)量至關(guān)重要，而且其經(jīng)濟(jì)效益也值得重視。每萬(wàn)kl成品啤酒實(shí)際使用量與回收量的差別約為 19 t,目前外購(gòu)液體CO2的市場(chǎng)價(jià)格約在1100元/t左右，如不足部分全部外購(gòu)液體 CO2用于生產(chǎn)，每 萬(wàn)kl成品啤酒增加成本為2."09萬(wàn)元，明顯增加制造成本，這種做法顯然不夠經(jīng)濟(jì)。6."2在