氣升式發酵(jiao)罐(ALR）也是使用較(jiao)廣泛的(de)生(sheng)物(wu)反應器。這種(zhong)反應器具(ju)有結構(gou)簡(jian)單(dan)，細菌污染(ran)少，溶解(jie)氧效率高，能耗低的(de)優(you)點。

氣升式發酵(jiao)罐(guan)(guan)有(you)(you)(you)很(hen)多(duo)類型，常見的(de)有(you)(you)(you)氣舉循環(huan)，鼓泡和(he)空(kong)氣噴射。在生物(wu)工業中廣泛使用的(de)氣提(ti)發酵(jiao)罐(guan)(guan)包(bao)括氣提(ti)內循環(huan)發酵(jiao)罐(guan)(guan)，包(bao)括氣體(ti)和(he)液(ye)體(ti)的(de)雙噴射氣提(ti)循環(huan)發酵(jiao)罐(guan)(guan)，具(ju)有(you)(you)(you)多(duo)層分配板的(de)塔式氣提(ti)發酵(jiao)罐(guan)(guan)。起泡罐(guan)(guan)是原始的(de)曝氣發酵(jiao)罐(guan)(guan)，起泡反(fan)應(ying)器沒有(you)(you)(you)偏(pian)轉管，因此無法控制液(ye)體(ti)的(de)定向流動(dong)。接下(xia)來(lai)，我們將(jiang)以氣體(ti)提(ti)升回路反(fan)應(ying)器的(de)工作原理為(wei)例(li)進行說明。

氣升式發酵罐工作原(yuan)理

氣升式發酵罐將發酵(jiao)分為上(shang)升(sheng)區（在(zai)分流筒(tong)中）和(he)下(xia)降區，因為反應(ying)器(qi)沒有(you)(you)攪拌(ban)器(qi)，在(zai)中心有(you)(you)支(zhi)管(guan)(guan)。（在(zai)導管(guan)(guan)的(de)外部）在(zai)上(shang)升(sheng)區的(de)底(di)部安裝了空(kong)氣(qi)(qi)噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)嘴或(huo)環形空(kong)氣(qi)(qi)分配(pei)管(guan)(guan)，并且在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)分配(pei)管(guan)(guan)下(xia)方設有(you)(you)許多(duo)噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)孔。加壓的(de)無(wu)菌空(kong)氣(qi)(qi)通(tong)過噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)嘴或(huo)噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)孔噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)入發酵(jiao)液(ye)中，通(tong)過空(kong)氣(qi)(qi)噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)嘴噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)出的(de)空(kong)氣(qi)(qi)速(su)度可以達到(dao)250-300（m/s）。無(wu)菌空(kong)氣(qi)(qi)高速(su)噴(pen)(pen)(pen)(pen)(pen)射到(dao)立管(guan)(guan)上(shang)，并通(tong)過氣(qi)(qi)液(ye)混合物。由于(yu)湍流，氣(qi)(qi)泡被細碎并粘附在(zai)導管(guan)(guan)中的(de)發酵(jiao)液(ye)上(shang)，以將溶解(jie)的(de)氧氣(qi)(qi)提供給發酵(jiao)液(ye)。

由于由偏(pian)轉器(qi)(qi)形(xing)成的(de)(de)氣(qi)液(ye)(ye)(ye)混合物的(de)(de)密度(du)(du)降(jiang)低以及(ji)壓(ya)縮空氣(qi)的(de)(de)射(she)流能量，偏(pian)轉器(qi)(qi)中的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)體(ti)向(xiang)上移動(dong)。到達(da)反(fan)應器(qi)(qi)的(de)(de)上部(bu)液(ye)(ye)(ye)位后，由氣(qi)體(ti)產生的(de)(de)一(yi)些氣(qi)泡被破壞并排(pai)放出二氧化碳。在反(fan)應器(qi)(qi)的(de)(de)上部(bu)空間中，排(pai)出了(le)一(yi)些氣(qi)體(ti)的(de)(de)發(fa)(fa)酵液(ye)(ye)(ye)在導(dao)(dao)管的(de)(de)上部(bu)。從導(dao)(dao)管流到導(dao)(dao)管外部(bu)，由于少(shao)量的(de)(de)氣(qi)體(ti)，導(dao)(dao)管外部(bu)的(de)(de)發(fa)(fa)酵液(ye)(ye)(ye)減(jian)少(shao)，密度(du)(du)升(sheng)高，發(fa)(fa)酵罐再次進入(ru)提升(sheng)管。它形(xing)成循環流以實現混合和溶解氧傳(chuan)質(zhi)。

氣升式發(fa)酵罐(guan)的(de)主要特點

與機械攪拌的發酵(jiao)罐相(xiang)比，可節省(sheng)70％-80％的電力并節省(sheng)成(cheng)本。

無菌操作非常可(ke)靠，該設(she)(she)備(bei)(bei)沒(mei)(mei)(mei)有(you)動態密封設(she)(she)備(bei)(bei)，沒(mei)(mei)(mei)有(you)泄(xie)漏(lou)，設(she)(she)備(bei)(bei)中沒(mei)(mei)(mei)有(you)死角(jiao)，徹(che)底(di)消毒，大大降低了細菌污染的可(ke)能(neng)性(xing)。

高效的熱和(he)氧(yang)傳(chuan)遞，可以支持所有地區和(he)季節發(fa)酵生產各種(zhong)需氧(yang)微生物。

提(ti)高產量和(he)轉(zhuan)化率(lv)。該(gai)裝置的(de)機械剪切力(li)幾乎不破壞微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)。另外，由于有足(zu)夠的(de)溶解(jie)氧和(he)及時(shi)的(de)除熱功能，為微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)提(ti)供了(le)良好的(de)生(sheng)(sheng)長環境，有效促進了(le)新陳代謝(xie)，加速了(le)產物(wu)的(de)積累(lei)，大大提(ti)高了(le)產物(wu)的(de)收率(lv)和(he)轉(zhuan)化率(lv)。

易于(yu)實(shi)現大規模(mo)自(zi)動化(hua)，設(she)備(bei)的(de)容量從(cong)0.02m3到200m3、在制(zhi)造(zao)，安裝，操(cao)作(zuo)和維(wei)護(hu)方面(mian)沒有困難。該設(she)備(bei)的(de)控制(zhi)系數低于(yu)混合罐的(de)控制(zhi)系數，易于(yu)實(shi)現自(zi)動控制(zhi)。

該設(she)備(bei)(bei)的特點是運行噪音低，負載系(xi)數高，并且基本上不需要維(wei)護(hu)。設(she)備(bei)(bei)投(tou)資比混合罐低約20％。同樣(yang)，可以在不改變外(wai)部尺寸的情況下更(geng)換(huan)原始的機械混合箱。