CO2理论量回收计算

1、啤酒中CO2回收理论计算CO2是啤酒生产过程中最重要的副产品，又是啤酒的重要成分之一， 能有效改善啤酒质量。啤酒生产过程中，影响CO2回收、使用的因素非常多，本文根据作者的工 作实践，对啤酒生产过程中 CO2产生量计算、回收、使用管理提出了一些观点 和建议，与国内同行们共同探讨与分析。关键词啤酒发酵CO2管理回收使用1啤酒中CO2的主要作用1）赋予啤酒杀口性，有开胃、通气、清凉、消暑的作用；2）有利于啤酒泡沫的形成，有利于泡沫的均匀性、稳定性和持久性；3）可有效隔氧，提高啤酒的抗氧化能力；4）啤酒中溢出的CO2有利于啤酒芳香气味的散发；5）溶解在啤酒内的CO2可抑制杂菌污染，增强啤酒防腐能力，

2、延长啤 酒保存期；6）能降低啤酒的PH值，促进酒花树脂析出，使啤酒苦味更加柔和。2宜昌公司发酵中CO2可回收量计算2."1发酵过程中CO2产生总量啤酒发酵过程中，可发酵糖在酵母作用下转化为酒精、CO2及副产物。正常发酵情况下，可发酵糖中约 98%左右可完全发酵产生CO2。"根据巴林（Balling）氏的研究，在完全发酵时，存在下列关系：浸出物酒精+ CO2 +孝母2.“06651."00.“95650."11由上式可推出发酵满罐至下酒时 CO2产生总量:G =(麦汁浓度-下酒真浓)*98%*酒液总量*0.”9565/2."0665 (1)2.&

3、quot;2 CO2实际回收量以发酵罐总容积400m3、”有效容积300m3、"发酵液量约为288KL麦汁原浓12."9%,主酵温度12c ,罐压0."07-0."1Mpa,下酒外浓3.”75%,真浓4."6%, CO2纯度达到97%、原浓为10."5%时开始回收，按以上条件为例计算发酵过程中每KL麦汁实际回收的CO2 量。CO2理论收量= 产生总量-回收前溢出量-发酵液中溶解量-顶部空间残留 量(2) 由1式可得：CO2产生总量=(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) 假设发酉夜中CO2含量为0."5g/L,发酵液中溶解量=0."5%*288=1.”44T .(5) 根据气态方程PV=NRT可算出顶部空间残留量顶部空间残留量=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理论回收量=1

5、1."41-3."3-1."44-0."11 =6."56T,每KL麦汁可产生CO2理论回收量为6.56/288=22."78kg/kl ,但实际上CO2回收量受各种环节及操作水平的影响，回收率 约为0.”74-0."84之间，也就是每kl麦汁实际回收量约为20kg/kl。3生产过程中CO2的使用啤酒发酵过程中回收的CO2主要用于：过滤贮酒液时添加CO2;清酒罐、脱氧水罐、缓冲罐 CO2备压；灌装时备 压等。下面以瓶装酒为基准计算吨酒耗用CO2量。1）一般情况下，贮酒时用CO2备压，贮酒结束时酒液中含 CO2量在0.&quo

6、t;4-0."5%之间，而成品啤酒按国家标准 CO2含量应在0."40-0."65%之间，因此滤酒时每kl酒中要添加CO2约4."5kg/kl ;2）清酒罐、脱氧水罐、缓冲罐备压耗 CO2量约为3."3 kg/kl;3）灌装（含二次抽真空）时备压耗 CO2量约为7kg/kl;4）硅藻土溶解和添加时需置换其中 O2,需用CO2量为0."8 kg/kl;5）其它送酒管道、过滤设备耗 CO2量为0."3kg/ kl。由以上累积算出每kl啤酒从贮酒至灌装至少需用 CO2量约为15 ."9 kg/ kl。而每kl麦汁实际回收

7、的CO2量为16 ."6-18 ."8kg/kl,拆算为10度成品啤酒即每kl啤酒实际可供应CO2量为19 ."1-20 ."9 kg/ kl,即每万kl成品啤酒实际可供应 CO2量约为150 t,而每万kl成 品啤酒理论耗用量159t,从理论上看CO2回收量与使用量应基本持平，但实际 生产过程中供应CO2量是不足的，实际每万kl成品啤酒使用量为理论耗用量 159 t+生产调节与合理损耗量10 t （经验推算）=169 t,即每万kl成品啤酒实际 使用量与回收量的差别约为19 t,主要原因：1）啤酒产品以销定产，生产围绕市场需求随时调整，为调节在库酒液

8、量，糖化产量与成品产量不可能同步， CO2回收量和使用量因不同步势必相差 较大。2）每年停产进行设备大修后糖化启动生产距包装成品生产还有较长时 间，而各厂家一般是根据 CO2的平均回收量配置CO2回收贮存设备，此时产生 的大量CO2因贮存能力有限，势必会有大量排放。3 ） CO2各进出管道、各添加点、备压点自然损耗。4 CO2的回收管理CO2回收系数约为0."74-0."84之间，提高回收率应控制好每一环节。4."1影响回收率的因素1）发酵罐CO2转换不及时;2）回收管道有漏气现象；3）保压效果不好，发酵罐有漏气现象；4）回收时管道中不凝性气体过多，导致频繁停机处

9、理;5）旺季或生产波动时CO2转换过于集中，超出设备平均回收能力，超 出部份CO2排放入大气；6）回收设备能力不匹配导致低稼动率；7）回收气囊有破损漏气需及时缝补或更换。4."2提高CO2回收率的方法对策1）对发酵罐产生的CO2纯度进行测量，找出最佳回收的外浓对应点， 并及时联系进行CO2转换回收；2）经常对回收管道进行检查，防止跑、漏气现象发生；3）定期对发酵罐的安全阀等阀门进行检查，保持其完好，能正常使 用；4）特殊的发酵罐，在CO2转换前进行CO2浓度的测量，保证其纯度，减 少管道中不凝性气体浓度，避免因不凝性气体浓度过高而导致频繁停机处理；5）糖化生产安排尽量平稳连续，避免过

10、分集中，使可回收的CO2在设备回收能力之内，避免不必要浪费；6）定期检查回收设备是否正常，保持设备高稼动率；7）回收过程对不凝性气体的排放制定规范的操作标准，加强不凝性气 体的排放。对操作人员进行专业培训，提高责任心及操作技能，避免不必要的操 作失误。5 CO2的使用管理5."1影响CO2使用的因素1） CO2实际回收量；2）各使用点设备异常或有泄漏;3）各种贮罐保压效果不好；4）使用点管理状况；5 ."2提高CO2使用效率的几点建议1、”加强计量管理，通过CO2贮罐液位和计量器确定 CO2耗用量;2、"消耗定额管理，设定消耗目标值并进行经济考核3、"建立日常CO2回收使用报表制度，耗用情况及时向有关使用部门反 馈，监督超标准异常情况；4、"提前统计预测，在生产波动和用量紧缺时，提前按主次调整使用点6讨论6 ."1CO2的回收、使用管理不仅对质量至关重要，而且其经济效益也值得重视。每万kl成品啤酒实际使用量与回收量的差别约为 19 t,目前外购液体CO2的市场价格约在1100元/t左右，如不足部分全部外购液体 CO2用于生产，每 万kl成品啤酒增加成本为2."09万元，明显增加制造成本，这种做法显然不够经济。6."2在