生物發(fā)酵罐使用空氣噴嘴噴射高速空氣,空氣以氣泡的形式分散在液體中。在通風(fēng)側(cè),液體的平均密度降低,而在非通風(fēng)側(cè),液體密度更高,從而與通風(fēng)側(cè)的液體產(chǎn)生密度差,從而在發(fā)酵設(shè)備中形成液體循環(huán)。氣升式發(fā)酵設(shè)備有多種類型,其中常見(jiàn)的有內(nèi)循環(huán)管、外循環(huán)管、張力管和垂直擋板。外循環(huán)式循環(huán)管設(shè)計(jì)在罐體外部,內(nèi)循環(huán)管為兩根,設(shè)計(jì)在罐體內(nèi)部。在氣升式發(fā)酵設(shè)備中,循環(huán)管的高度一般不高于。罐內(nèi)液位不高于循環(huán)管出口,不低于循環(huán)流出口。氣升式發(fā)酵設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是能耗低,在液體中炸切少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在相同能耗下,其氧傳遞能力遠(yuǎn)高于機(jī)械攪拌和曝氣發(fā)酵設(shè)備。
1)生物發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,基本原理不復(fù)雜,能耗低于帶攪拌槳的漿態(tài)反應(yīng)器;
2)用氣體代替離心泵機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生定向循環(huán),流動(dòng)形式確定,液體循環(huán)力強(qiáng),內(nèi)部無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,剪應(yīng)力小,能量耗散非常均勻,對(duì)剪切力敏感材料意義重大;
3)生物發(fā)酵罐與傳統(tǒng)鼓泡塔相比,其可操作的氣液流量范圍要大得多;
4)供氣效率高,提升管內(nèi)的通風(fēng)量可大于鼓泡反應(yīng)器的進(jìn)氣量,有利于好氧反應(yīng);
5)流化效果好,可以是固體顆粒,甚至更重的顆粒完全保持懸浮狀態(tài)。