生物反應器廣泛用于抗生素、氨基酸、酶制劑、維生素、有機酸等好氧性發(fā)酵過程。在化工方面可用于氣-液、氣-液-固反應過程。在環(huán)保方面可用于污水處理。目前該設備在國內(nèi)用于谷氨酸、抗生素、黃原膠、糖化酶、檸檬酸生產(chǎn)，設備體積已達到140m3，投入使用后取得了非常顯著的經(jīng)濟效益。發(fā)酵所必須的空氣在靜態(tài)混合元件內(nèi)外上下流動，帶動發(fā)酵液循環(huán)，促進氣-液充分混合。

　　生物反應器是密封式受壓設備，主要部件包括罐身、攪拌器、軸封、消泡器、聯(lián)軸器、中間軸承、空氣吹泡管 （或空氣噴射器）、擋板、冷卻裝置、人孔、視鏡以及管路等。生物反應器通常裝有兩組攪拌槳葉，兩組攪拌槳葉的間距約為攪拌器直徑的三倍；對于大型或高位罐 （高徑比達１０以上），可安裝三組或三組以上的攪拌槳葉。

　　生物反應器必須滿足下面幾個基本要求：

　?。?）生物反應器應具有適宜的高徑比。生物反應器的高徑比一般為 （２５～４）∶１。

　?。?）生物反應器應能承受一定壓力。由于生物反應器在消毒及正常工作時，罐內(nèi)有一定的壓力和溫度，因此罐體各部件要有一定的強度，能承受一定的壓力。

　?。?）生物反應器的攪拌裝置和通風裝置要能使氣泡分散細碎，氣液充分混合，以保證氧的溶解，提高氧的利用率。

　　（4）生物反應器要有加熱和冷卻裝置，應具有足夠的冷卻面積。微生物生長代謝過程放出大量的熱量，為了控制發(fā)酵過程不同階段所需的溫度，生物反應器應有足夠的冷卻面積。

　?。?）生物反應器內(nèi)應拋光，盡量減少死角，確保滅菌*。

　?。?、）攪拌器的軸封應嚴密，盡量減少泄漏。

　　生物反應器具有以下優(yōu)點：

　?。?）與機械攪拌式生物反應器相比可節(jié)約用電70%-80%，降低成本。

　?。?）無菌操作可靠性高，該設備沒有動密封裝置，無泄露，且設備內(nèi)無死區(qū)，滅菌*，染雜菌的機會大幅度減少。

　　（3）傳熱和傳氧效率高，可滿足各種好氧性微生物在任何地區(qū)和季節(jié)里的發(fā)酵生產(chǎn)。

　?。?）提高產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率，設備機械剪切力對微生物的傷害小，加上溶氧充分、熱量移走及時，為微生物提供了一個良好的生長環(huán)境，有效地促進了新陳代謝，加速產(chǎn)品積累，使產(chǎn)品的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率均有明顯提高。

　　（5）容易實現(xiàn)大型化和自動化，設備體積可從0.02m3到200m3，沒有制造、安裝、操作和維修困難。設備的控制因素比攪拌罐少，容易實現(xiàn)自動化控制。

　?。?）生物反應器具有工作噪音小，裝料系數(shù)高，基本不用維修等特點，設備投資比攪拌罐降低20%左右，另外，在不改變外形尺寸的情況下，可對原有機械攪拌罐進行改造。