发酵设备的主要结构及功能

以机械搅拌发酵设备为例，介绍其主要结构部件及其主要功能。

1.气升式发酵设备

气升式发酵设备有明显的优点，在生产SCP、丝状真菌、废水处理中已获得广泛应用。气升式发酵设备是应用广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点。有多种类型，常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等，生物工业已经大量应用的气升式发酵设备有气升内环流发酵设备、气液双喷射气升环流发酵设备、设有多层分布板的塔式气升发酵设备。而鼓泡罐则是原始的通气发酵设备，当然鼓泡式反应器内没有设置导流筒，故未控制液体的主体定向流动。

2.通气机械搅拌罐

通气机械搅拌罐是许多发酵过程的设备，具有高传质和传热能力，理想的气液混合效果，较长的液体停留时间和较宽的操作气速。但缺点也明显，剪切力较大，损害许多剪切敏感型微生物能耗大，混合不均。因此，发扬通风搅拌罐的优势，克服其缺点是当前发酵设备研究的重点之一。通风搅拌罐改进工作主要在搅拌系统，包括搅拌器和多层搅拌系统的优化，搅拌器主要是采用新型搅拌器或改进标准搅拌器，目的是减少桨叶尾流的漩涡以便节能，或者改变反应器的流态，使得剪切力可以均匀的分布，保护反应器中的微生物。多层搅拌系统很早就开始使用，但由于对其工作机理研究不够深人，多年来一直采用简单的经验设计方法，没有发挥其应有的优势。

3.自吸式发酵设备

自吸式发酵设备罐体的结构大致上与通用式发酵设备相同，主要区别在于搅拌器的形状和结构不同。自吸式发酵设备使用的是带吸气口的搅拌器。搅拌器由从罐底向上伸人的主轴带动，叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背形成真空，于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸人罐内，吸人的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌向液面，均匀分布。空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接，确保不漏气。由于空气靠发酵液高速流动形成的真空白行吸人，气液接触十分良好，气泡分散较细，从而提高了氧在发酵液中的溶解速率。