生物發(fā)酵罐是通用型機械攪拌罐，采用無級變速調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速。廣泛用于有機酸、酵母、酶制劑、維生素等生物制品的生產(chǎn)。發(fā)酵罐是微生物工程中重要的設備之一，一個優(yōu)良的培養(yǎng)裝置應設計為具有嚴密的結(jié)構(gòu)，良好的液體混合性能，高的傳質(zhì)和傳熱速率，以及可靠的檢測及控制儀表，才能獲得大的生產(chǎn)效率。
發(fā)酵罐也是應用廣泛的生物反應設備。這類反應器具有結(jié)構(gòu)簡單、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等優(yōu)點。氣升式反應器有多種類型，常見的有氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等，生物工業(yè)已經(jīng)大量應用的氣升式發(fā)酵罐有氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵罐、氣液雙噴射氣升環(huán)流發(fā)酵罐、設有多層分布板的塔式氣升發(fā)酵罐。
而生物發(fā)酵罐則是原始的通氣發(fā)酵罐，當然鼓泡式反應器內(nèi)沒有設置導流筒，故未控制液體的主體定向流動。現(xiàn)以氣升環(huán)流式反應器為例說明其工作原理。前面已經(jīng)簡單提到氣升環(huán)式反應器的特點，由于氣升環(huán)流反應器內(nèi)沒有攪拌器，并且有定向循環(huán)流動，故具有多個優(yōu)點，下面具體說明。
1、反應溶液分布均勻：氣液固三相的均勻混合與溶液成分的混合分散良好是生物反應器的普遍要求，因其流動、混合與停留時間分布均受到影響。對許多間歇或連續(xù)加料的通氣發(fā)酵，基質(zhì)和溶氧盡可能均勻分散，以保證其基質(zhì)在發(fā)酵罐內(nèi)各處的濃度都落在0.1％～1％范圍內(nèi)，溶解氧為10％一30％。這對需氧生物細胞的生長和產(chǎn)物生成有利。此外，還需避免發(fā)酵罐液面生成穩(wěn)定的泡沫層，以免生物細胞積聚于上而受損害甚至死亡。還有培養(yǎng)基成分尤其是有淀粉類易沉降的顆粒物料，更應能懸浮分散。氣升環(huán)流反應器能很好地滿足這些要求。
2、較高的溶氧速率和溶氧效率：氣升式反應器有較高的氣含率和比氣液接觸介面，因而有高傳質(zhì)速率和溶氧效率，體積溶氧效率通常比機械攪拌罐高，kLd可達2000h，且溶氧功耗相對低。
3、剪切力小，對生物細胞損傷小：由于氣升式反應器沒有機械攪拌葉輪，故對細胞的剪切損傷可減至低，尤其適合植物細胞及組織的培養(yǎng)。
4、傳熱良好：好氣發(fā)酵均產(chǎn)生大量的發(fā)酵熱，如酵母培養(yǎng)旺盛期發(fā)酵熱高達3.0～4.0×105kJ／（m.h），而傳熱溫差則只有幾度（℃），尤其夏季，若使用非冷凍水，則只有3-10℃左右，故需很大的換熱面積與傳熱系數(shù)。生物發(fā)酵罐因液體綜合循環(huán)速率高，同時便于在外循環(huán)管路上加裝換熱器，以保證除去發(fā)酵熱以控制適宜的發(fā)酵溫度。
生物發(fā)酵罐使用注意事項
1、必須確保發(fā)酵罐的所有單件設備能正常運行時使用本系統(tǒng)。
2、在消毒過濾器時，流經(jīng)空氣過濾器的蒸汽壓力不得超過0.17MPa，否則過濾器濾芯會被損壞，失去過濾能力。
3、在發(fā)酵過程中，應確保罐壓不超過0.17MPa。
4、在實消過程中，夾套通蒸汽預熱時，必須控制進汽壓力在設備的工作壓力范圍內(nèi)（不應超過0.2MPa），否則會引起發(fā)酵罐的損壞。
5、在空消及實消時，一定要排盡發(fā)酵罐夾套內(nèi)的余水。否則可能會導致發(fā)酵罐內(nèi)筒體壓扁，造成設備損壞；在實消時，還會造成冷凝水過多導致培養(yǎng)液被稀釋，從而無法達到工藝要求。
6、在空消、實消結(jié)束后冷卻過程中，嚴禁發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生負壓，以免造成污染，甚至損壞設備。
7、在發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐的罐壓應維持在0.03～0.05MPa之間，以免引起污染。
8、生物發(fā)酵罐在各操作過程中，必須保持空氣管道中的壓力大于發(fā)酵罐的罐壓，否則會引起發(fā)酵罐中的液體倒流進入過濾器中，堵塞過濾器濾芯或使過濾器失效。
9、如果遇到自己解決不了的問題請直接與發(fā)酵罐的售后服務部門聯(lián)系。請勿強行拆卸或維修發(fā)酵罐。
