氣升式發(fā)酵罐(ALR）也是使用較廣泛的生物反應器。這種反應器具有結構簡單，細菌污染少，溶解氧效率高，能耗低的優(yōu)點。

氣升式發(fā)酵罐有很多類型，常見的有氣舉循環(huán)，鼓泡和空氣噴射。在生物工業(yè)中廣泛使用的氣提發(fā)酵罐包括氣提內循環(huán)發(fā)酵罐，包括氣體和液體的雙噴射氣提循環(huán)發(fā)酵罐，具有多層分配板的塔式氣提發(fā)酵罐。起泡罐是原始的曝氣發(fā)酵罐，起泡反應器沒有偏轉管，因此無法控制液體的定向流動。接下來，我們將以氣體提升回路反應器的工作原理為例進行說明。

氣升式發(fā)酵罐工作原理

氣升式發(fā)酵罐將發(fā)酵分為上升區(qū)（在分流筒中）和下降區(qū)，因為反應器沒有攪拌器，在中心有支管。（在導管的外部）在上升區(qū)的底部安裝了空氣噴嘴或環(huán)形空氣分配管，并且在空氣分配管下方設有許多噴孔。加壓的無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴入發(fā)酵液中，通過空氣噴嘴噴出的空氣速度可以達到250-300（m/s）。無菌空氣高速噴射到立管上，并通過氣液混合物。由于湍流，氣泡被細碎并粘附在導管中的發(fā)酵液上，以將溶解的氧氣提供給發(fā)酵液。

由于由偏轉器形成的氣液混合物的密度降低以及壓縮空氣的射流能量，偏轉器中的液體向上移動。到達反應器的上部液位后，由氣體產生的一些氣泡被破壞并排放出二氧化碳。在反應器的上部空間中，排出了一些氣體的發(fā)酵液在導管的上部。從導管流到導管外部，由于少量的氣體，導管外部的發(fā)酵液減少，密度升高，發(fā)酵罐再次進入提升管。它形成循環(huán)流以實現混合和溶解氧傳質。

氣升式發(fā)酵罐的主要特點

與機械攪拌的發(fā)酵罐相比，可節(jié)省70％-80％的電力并節(jié)省成本。

無菌操作非?？煽浚撛O備沒有動態(tài)密封設備，沒有泄漏，設備中沒有死角，徹底消毒，大大降低了細菌污染的可能性。

高效的熱和氧傳遞，可以支持所有地區(qū)和季節(jié)發(fā)酵生產各種需氧微生物。

提高產量和轉化率。該裝置的機械剪切力幾乎不破壞微生物。另外，由于有足夠的溶解氧和及時的除熱功能，為微生物提供了良好的生長環(huán)境，有效促進了新陳代謝，加速了產物的積累，大大提高了產物的收率和轉化率。

易于實現大規(guī)模自動化，設備的容量從0.02m3到200m3、在制造，安裝，操作和維護方面沒有困難。該設備的控制系數低于混合罐的控制系數，易于實現自動控制。

該設備的特點是運行噪音低，負載系數高，并且基本上不需要維護。設備投資比混合罐低約20％。同樣，可以在不改變外部尺寸的情況下更換原始的機械混合箱。