生物发酵罐是用来进行微生物发酵的装置，也是一种通过固体培养和深层浸没培养来完成发酵过程的生物反应设备。它具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点。其工作原理主要基于空气喷嘴喷出高速的空气，以气泡形式分散于液体中，进而形成发酵罐内液体的环流。

一、工作原理

1、空气分散：生物发酵罐利用空气喷嘴将高速的空气喷入罐内，空气以气泡形式分散于发酵液中。

2、密度差形成：在通气的一侧，由于气泡的存在，液体的平均密度下降；而在不通气的一侧，液体密度保持较大。这种密度差是形成环流的关键。

3、液体环流：由于通气侧和不通气侧的密度差，液体在发酵罐内形成环流。环流有助于增加发酵液中的溶氧量和混合均匀性，从而提高发酵效率。

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二、类型与特点

生物发酵罐有多种类型，常见的有气升式发酵罐（如气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐）、机械搅拌发酵罐、鼓泡式发酵罐、液体循环式发酵罐等。这些不同类型的发酵罐在结构、工作原理和应用场景上有所不同，但都具有提高发酵效率的共同目标。

气升式发酵罐是其中较为常见的一种，其特点包括能耗低、液体中的煎切作用小、结构简单等。此外，气升式发酵罐还有多种形式，如内循环管式、外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式等，这些形式在循环管的设计上有所不同，但都能实现液体的有效环流。

三、操作与维护

1、消毒处理：在使用生物发酵罐之前，需要进行消毒处理，以营造一个良好的培养环境，确保后续培养出的微生物无污染。

2、发酵过程：在发酵过程中，需要保持发酵罐的封闭性，避免外部污染。同时，要调节进气旋钮使通气量适当，并设置适当的温度、搅拌速度等参数。

3、清洗与保存：发酵完成后，需要清洗罐体和电极，并将电极妥善保存。同时，要定期检查生物发酵罐是否有破损的地方，确保其正常运行。