一、生物发酵罐的工作原理

生物发酵罐是利用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，在通气的一侧，液体平均密度下降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。

二、生物发酵罐的种类和结构特点

生物发酵罐有多种，如机械搅拌发酵罐、鼓泡式发酵罐、液体循环式发酵罐等。

1、机械搅拌发酵罐

可分为通风发酵罐、自吸发酵罐等。机械搅拌通风发酵罐是发酵装置中常用的一种。机械搅拌通风发酵罐是一种密封的压力设备，其主要部件包括罐体、轴封、消泡器、搅拌器、联轴器、中间轴承、挡板、送风管、换热器和井筒、管道等。

（1）通风发酵罐：通风发酵罐被称为通用发酵罐，是一种工业上常用的微生物反应器。其优点是发酵液酸碱值和温度易于控制，适合连续培养。缺点是：在丝状细菌培养过程中，细胞容易受到破坏。

（2）自吸式发酵机不需要空气压缩机供给压缩空气，自吸式发酵机利用搅拌器产生的负压吸入空气，其优点是搅拌和送风均由机械搅拌器完成，缺点是吸力范围不高，无菌要求高的发酵不适合，因为搅拌时空气进入发酵器，不适合厌氧菌的发酵。

2、鼓泡发酵罐

借助鼓泡空气提供混合和传质所需的动力。鼓泡发酵罐具有结构简单、成本低、功耗低等优点，减少了丝状细菌培养的危害。鼓泡发酵罐一般适用于低粘度、低固含量、低耗氧量的发酵过程。

3、液体循环发酵罐

液体循环发酵罐有两种：气举式发酵罐和喷嘴环形发酵罐。

（1）气升式发酵罐：气举发酵罐与鼓泡发酵类似，无机械搅拌，但在槽外设有外循环管。气举发酵罐具有结构简单、成本低、能耗低等优点。气举发酵罐一般适用于低粘度、低固含量的培养基。

（2）喷嘴环流式发酵罐：喷嘴环形发酵罐采用机械泵排出压缩空气，在喷嘴处形成剪切力场，将注入的空气分散到液相中的小气泡中。与气举式发酵罐相比，喷嘴环形发酵罐更适合于更宽的范围。