自吸式液體發酵罐是一種不需要空氣壓縮機，而在攪拌過程中自吸入空氣的發酵罐，國內醋廠、酵母廠、制藥廠已采用該發酵設備。
自吸式液體發酵罐優點：
(1)不需要其他氣源泉供應壓縮空氣，節省了空氣壓縮系統及其設備，減少設備投資近30%。
(2)便于實現自動化和連續化。
(3)溶氧系數高。
(4)應用圍比較廣泛，已經用于抗生素、維生素、有機酸、酶制劑、酵母等行業。
液體發酵罐自吸式液體發酵罐缺點：
(1)裝料系數低，約40%左右。
(2)進罐空氣處于負壓，增加了染菌機會，不適于無菌要求較高的發酵過程。
(3)攪拌轉速高，對于長菌絲的微生物的菌絲，攪拌的剪切力會產生不利影響。
(4)吸程一般不高需要采用低阻力高效率空氣除菌裝置。用途：藥用酵母、飼料酵母、活性干酵母、液體曲、谷氨酸、檸檬酸、抗生素、維生素、酶制劑、食用底、賴氨酸等。
必須給每種生物工程設計出較適宜的容器系統，而且對
在容器里發生的生物過程，能進行監測和控制。這種容器系
統就是發酵罐，它為生物催化劑提供一個物質環境，使其在
那里與底物發生相互作用。發酵罐種類很多，從簡的攪拌
罐到裝配不同水平計算機輸入信號的復雜整合系統。有兩種
不同類型的發酵罐或容器系統。
*一種主要是非無菌的，不
**要求用嚴格純培養的微生物來工作，例如釀酒、面包酵
母的生產、排水處系統等。
第二類是生產這些化合物，要
求嚴格無菌操作，例如杭菌素、氛基酸、多糖和細胞蛋白
的生產，在這類發酵罐中必須排除異種微生物，這使工程建
設和操作都遇到一些麻煩。
不論哪種發酵罐，主要目標還是使生物的生長和生物生
產的某一產物，處于較佳狀態。為了達到這一目的，必須設
計出較適宜的培養條件，包括下列各項:有能源，有滿足生
物需要的主要營養物質，在培養基中沒有起抑制作用的化合
物，接種可靠以及級較有利的物化學條件等
工作原理
內循環帶升式發酵罐外循環帶升式發酵罐
循環管高度是影響循環效率的主要因素，實踐證明不應少于4m。
與通用式發酵罐比較，它具有以下優點：
(a)發酵罐內沒有攪拌裝置，清洗方便，加工容易。
(b)由于取消了攪拌用的電機，而通風量與通用式發酵罐大致相等，所以動力消耗有很大降低。
①伍式發酵罐
攪拌器是用六根彎曲的空氣管子焊于圓盤上，兼作空氣分配器。空氣由空心軸導入，經過攪拌器的空心管吹出，與被攪拌器甩出的液體相混合，發酵液在套筒外側上升，由套筒內部下降，形成循環。
②文氏管發酵設備
其原理是用泵將發酵液壓入文氏管中，由于文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成負壓將空氣吸入，并使氣泡分散與液體混合，增加發酵液中的溶解氧。這種設備的優點是：吸氧的效率高，氣、液、固三相均勻混合，設備簡單，無須空氣壓縮機及攪拌器，動力消耗省。這種設備適用于宇宙飛船的密封艙中，利用藻類的光合作用將氣體中的二氧化碳還原成氧。
用泵將發酵液壓入文氏管中，由于文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成真空將空氣吸入，并使氣泡分散與液體混合，微生物從而獲得生長和代謝所需要的氧。

發酵罐固定式主要由罐體與支架組成，夾套與加強筋由不銹鋼板，保溫層采用聚胺脂發泡，夾套中間采用螺旋式加熱，夾套冷卻，攪拌器與鍋蓋密封采用機械密封件組成。


發酵罐罐蓋上下連接采用不銹鋼螺柱，密封墊片采用氟膠，有液位顯示、及取樣閥裝置，接口采用**通用標準ISO快裝卡盤式，配有防爆視鏡、液位計口、空氣呼吸口、表盤式溫度計、CIP清洗口、視鏡、SIP滅菌口、進出液口、加料口及衛生人孔。



發酵罐三層保溫封閉式錐底帶攪拌，下位機控制，上位機管的控制模式。上位機為工業控制計算機，計算機通訊模塊，實現遠程實時自動監測發酵過程個指標，并具有參數的存儲，打印報表，曲線分析，**限報警，數據設定等功能。發酵罐與其他工業設備的**差別是對純種培養的要求之高，幾乎達到十分苛刻的程度。發酵罐排氣組合件是指用于維持無菌區域內的無菌和壓力完好性的管道組合件。



發酵罐排氣過濾器是指安裝在合適材質的濾殼內的過濾元件，在無菌區域內的排氣過濾器應滿足相關要求，在無菌區域內的排氣管道應滿足坡度等級要求。

發酵工程的生物學原理是發酵工程較基本的科學原理，簡稱“發酵原理”。對這個定義作如下解釋： （1）“發酵”有“微生物生理學嚴格定義的發酵”和“工業發酵”，詞條“發酵原理”中的“發酵”應該是“工業發酵”。 （2）工業生產上通過“工業發酵”來加工或制作產品，其對應的加工或制作工藝被稱為“發酵工藝”。為實現工業化生產，就必須解決實現這些工藝（發酵工藝）的工業生產環境、設備和過程控制的工程學的問題，因此，就有了“發酵工程”。
在發達國家發酵罐的設計多趨向于采用昂貴的不銹鋼或
鋼制的反應器。其實廉價的材料如木質、塑料或混凝土也能
使用，這對于許多發酵過程并沒有太大的損害。為了經濟上
的原因，發達國家的發酵，主要以需氧過程為目標，這就需
要昂貴的設計(高工藝)以**有充足的氧氣傳送，與其這
樣，倒不如用更大的努力來發展厭氧的發酵(工藝要求低)
以生產主要產品。
工業生物學中主要要求純培養物，這種體系的優點很
明顯，誰也不會反對，可是它要求價昂的滅菌方法和有熟練
操作人員來控制。許多發酵體系盡管有輕度的微生物污染，
但工作得十分成功。如沿此方向發展，流程運轉的花費會成少，對操作人員的技術熟練程度的要求也會低一些。
現發酵技術較終是主要依賴精密的檢測儀器，之所以
如此，部分原因是熟練工人工資的日益提高。但是在發展中
國家人力充足，如用人力對正在運轉的體系進行觀察和調節
就更合算一些。
總之，可以這么說，生物工程大部分是必須包含于一定
困的體系之內，而能否正確選擇和操縱這些體系，在很大
程度上決定著這些生物工程過程的大多數是否能最后成功。
在工業上，操作規模大都是很大的。最后的成功幾乎都需要
生物學家與工藝工程師之間較密切的。由此也可看出生
物工程的真正邊緣學科的性質了。
是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用，使空氣和發酵液充分混合，促進氧的溶解，以**供給微生物生長繁殖和謝所需的溶解氧。
發酵罐是借攪拌渦輪輸入混合以及相際傳質所需要的功率。這種反應器的適應性較強，從牛頓型流體直到非牛頓型的絲狀菌發酵液，都能根據實際情況和需要，為之提供較高的傳質速率和必要的混合速度。缺點是機械攪拌器的驅動功率較高，這對大型的反應器來說是個巨大負擔。
發酵罐和技術在整個制藥、生物產品的開發過程中起著特別重要的作用。在眾多類型的發酵設備中，兼具通氣又帶機械攪拌的標準式發酵罐用途較為普遍，廣泛使用于抗生素、氨基酸、檸檬酸等各個領域。
標準式發酵罐設計的技術關鍵在于攪拌技術復雜的氣液兩相流動問題上。機械攪拌式發酵罐不僅能為制藥企業節省可觀的投資，還可大大節省能耗等運行費用，同時提高產品產量與收率。在許多過程中，氣液接觸是十分重要的，氣體需要與液體進行充分且有效的接觸以提供足夠的質量傳遞或熱量傳遞能力。
比如有的氯化和磺化反應是快反應，這需要攪拌器能提供很高的傳質強度；有的反應需要吸收難以溶解的氧氣，這又需要攪拌器能提供很高的分散能力。早期研究認為，氣液分散是氣體直接被攪拌器剪切成細小的氣泡而形成的。但近年的研究表明，氣液分散是受氣穴控制的。
當氣速過大或攪拌轉速過低時，整個攪拌器被氣穴包裹，氣體穿過攪拌器直接上升到液面，發生氣泛。氣液接觸過程的主要有有以下幾種：氣相和液相需要的停留時間分布、允許壓力降、相對質量流率、是否逆流接觸、局部混合能力、是否需要補充或移出熱量、腐蝕條件、泡沫行為與相分離、反應時需要的流型、反應與傳質的關系、層流和過渡區的流變行為等。
這些因素又大都與攪拌器關系密切。攪拌槽內的氣體分散大致有以下幾個狀態：氣泛狀態，載氣狀態，完全分散狀態。設備結構編輯本段回目錄機械攪拌式發酵罐機械攪拌式發酵罐其基本結構是在高徑比為2～4的罐體的**或底部安上向罐內延伸的攪拌軸，軸上裝上2～4個攪拌槳(常用的攪拌槳是帶有圓盤和6個矩形與扭成法向分布葉片的稱為渦輪的槳，槳葉外徑約為罐徑的1/3)。
罐底裝有無菌空氣的分布器。由于機械攪拌的作用可使進入罐內的空氣很好地獲得破碎和分布，以增加罐內氣液接觸面積而有利于氧的傳遞和發酵液的混合。這種發酵罐因使用較為廣泛，故也被稱為標準式發酵罐。機械攪拌罐結構設備主要部件包括罐身、攪拌器、軸封、消泡器中間軸承，空氣噴射器、擋板、冷卻裝置、人孔。
1、罐體由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接成，材料為碳鋼或不銹鋼。為滿足工藝要求，罐需承受一定壓力，通常滅菌壓力0.25MPa。
2、發酵罐和擋板渦輪式攪拌器的葉片有平葉式、彎葉式、箭葉式三種，其主要是打碎氣泡，加速和提高溶氧。平葉式功率消耗較大，彎葉式較小，箭葉式又次之。擋板的作用是防止液面*產生旋渦，促使液體激烈翻動，提高溶氧。擋板寬度約為（0.1-0.12）D。裝設6-4塊擋板，可滿足全擋板條件。全擋板條件是指在一定轉速下，再增加罐內附件，軸功率仍保持不變。
隨著發酵產品需求量增加,發酵過程控制和檢測旋轉噴水攪拌水平提高,發酵罐機嘚了解和較優化嘚機認識水平提高,以及空氣無菌處技術水平嘚提高,發酵罐嘚容積增推進式攪拌規格大已成為抗生素工業嘚趨勢。
在工業生產中，尤其是制藥工業中，使用得較廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布裝置。發酵罐的攪拌軸既可置于發酵罐的**部，也可置于其底部，其高徑比為2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率，功率輸入，混合質量，攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。
發酵過程可以通過固體培養和深層浸沒培養來完成,從生產工藝來說可分為間隙分批、半連續和連續水泥攪拌樁發酵等,但素工業化大規模嘚發酵過程,則以通氣純種培養為主。
通過純種培養嘚發酵罐有自吸式發攪拌機械酵罐、標準式發酵罐、氣升式發酵罐、噴射式葉輪發酵罐、外循環發酵罐和多孔板塔式發酵罐等。自吸式發酵罐瀝青攪拌設備系通過發酵罐內葉輪嘚高速轉動,形成真空將空氣吸入罐內,由于葉輪轉動產生嘚真空,其吸入壓頭和空氣流量攪拌釜發展史有一定限制,因而僅適用對通氣量要求不高嘚發酵品種;塔式發酵罐素將發酵液置于多層多孔塔板嘚細長罐體內攪拌樁墻,在罐底部通入無菌空氣,通過氣體分散進行氧嘚傳遞,但其供氧量也受到一定限度。

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