以機械攪拌發(fā)酵設(shè)備為例，介紹其主要結(jié)構(gòu)部件及其主要功能。

1.氣升式發(fā)酵設(shè)備

氣升式發(fā)酵設(shè)備有明顯的優(yōu)點，在生產(chǎn)SCP、絲狀真菌、廢水處理中已獲得廣泛應(yīng)用。氣升式發(fā)酵設(shè)備是應(yīng)用廣泛的生物反應(yīng)設(shè)備。這類反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等優(yōu)點。有多種類型，常見的有氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等，生物工業(yè)已經(jīng)大量應(yīng)用的氣升式發(fā)酵設(shè)備有氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵設(shè)備、氣液雙噴射氣升環(huán)流發(fā)酵設(shè)備、設(shè)有多層分布板的塔式氣升發(fā)酵設(shè)備。而鼓泡罐則是原始的通氣發(fā)酵設(shè)備，當然鼓泡式反應(yīng)器內(nèi)沒有設(shè)置導流筒，故未控制液體的主體定向流動。

2.通氣機械攪拌罐

通氣機械攪拌罐是許多發(fā)酵過程的設(shè)備，具有高傳質(zhì)和傳熱能力，理想的氣液混合效果，較長的液體停留時間和較寬的操作氣速。但缺點也明顯，剪切力較大，損害許多剪切敏感型微生物能耗大，混合不均。因此，發(fā)揚通風攪拌罐的優(yōu)勢，克服其缺點是當前發(fā)酵設(shè)備研究的重點之一。通風攪拌罐改進工作主要在攪拌系統(tǒng)，包括攪拌器和多層攪拌系統(tǒng)的優(yōu)化，攪拌器主要是采用新型攪拌器或改進標準攪拌器，目的是減少槳葉尾流的漩渦以便節(jié)能，或者改變反應(yīng)器的流態(tài)，使得剪切力可以均勻的分布，保護反應(yīng)器中的微生物。多層攪拌系統(tǒng)很早就開始使用，但由于對其工作機理研究不夠深人，多年來一直采用簡單的經(jīng)驗設(shè)計方法，沒有發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢。

3.自吸式發(fā)酵設(shè)備

自吸式發(fā)酵設(shè)備罐體的結(jié)構(gòu)大致上與通用式發(fā)酵設(shè)備相同，主要區(qū)別在于攪拌器的形狀和結(jié)構(gòu)不同。自吸式發(fā)酵設(shè)備使用的是帶吸氣口的攪拌器。攪拌器由從罐底向上伸人的主軸帶動，葉輪旋轉(zhuǎn)時葉片不斷排開周圍的液體使其背形成真空，于是將罐外空氣通過攪拌器中心的吸氣管而吸人罐內(nèi)，吸人的空氣與發(fā)酵液充分混合后在葉輪末端排出，并立即通過導輪向罐壁分散，經(jīng)擋板折流涌向液面，均勻分布?？諝馕斯芡ǔＳ靡欢嗣孑S封與葉輪連接，確保不漏氣。由于空氣靠發(fā)酵液高速流動形成的真空白行吸人，氣液接觸十分良好，氣泡分散較細，從而提高了氧在發(fā)酵液中的溶解速率。