气升式发酵罐(ALR)也是应用最广泛的生物反应设备。
特点：结构简单，不易染菌，溶氧效率高和耗能低等（世界最大型的体积达3000多立方米）。
类型：气升环流式，鼓泡式，空气喷射式。
1、反应溶液分布均匀
2、较高的溶氧速率和溶氧效率
3、剪切力小
4、传热良好
5、结构简单
6、操作和维修方便。
典型的气升环流发酵罐：高位筛板式发酵罐、用于培养单细胞蛋白的气升式发酵罐
工作原理
气升式发酵罐的工作原理是利用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，在通气的一侧，液体平均密度下降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。气升式发酵罐有多种形式,，较常见的有内循环管式，外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循环式的循环管设计在罐体外部，内循环管是两根，设计罐体内部。在气升式发酵罐中，循环管的高度一般不高于。罐内液面不高于循环管出口，且不低于环流出口。气升式发酵罐的优点是能耗低，液体中的煎切作用小，结构简单。在同样的能耗下，其氧传递能力比机械搅拌是通气发酵罐要高得多，广泛用于大规模生产单细胞蛋白质。但不适用于高黏度或含大量固体的培养液。
设备特点
该设备的最主要特征是以静态搅拌装置代替了传统的动态搅拌装置，并结合了气升原理，因而具有下列特点：
与机械搅拌式发酵罐相比节电70%-80%，降低成本。
无菌操作可靠性高，该设备没有动密封装置，无泄露，且设备内无死区，灭菌彻底，染杂菌的机会大幅度减少。
传热和传氧效率高，可满足各种好氧性微生物在任何地区和季节里的发酵生产。
提高产率、转化率，设备机械剪切力对微生物的伤害小，加上溶氧充分、热量移走及时，为微生物提供了一个良好的生长环境，有效地促进了新陈代谢，加速产品积累，使产品的产率和转化率均有明显提高。
容易实现大型化和自动化，设备体积可从0。02m3到200m3，没有制造、安装、操作和维修困难。设备的控制因素比搅拌罐少，容易实现自动化控制。
本设备具有工作噪音小，装料系数高，基本不用维修等特点，设备投资比搅拌罐降低20%左右，另外，在不改变外形尺寸的情况下，可对原有机械搅拌罐进行改造。
搅拌方式采用循环混合搅拌，剪切力小。罐体装料系数达75~90%，大面积视镜，方便观察物料情况。
径高比：约1：6；
表面处理：内外抛光，抛光精度：内壁Ra0.2，外壁Ra0.4；
灭菌方式：在位灭菌；
材质：除夹套为SUS304不锈钢外其余均为SUS316L不锈钢
设计压力：罐体0.3Mpa，夹套0.37Mpa
筒体：采用内循环，带导流筒和空气喷管；
2温度控制系统恒温水箱电加热，循环泵强制循环，自动智能控制
3消泡控制系统泡沫传感器自动检测泡沫，一台蠕动泵自动添加消泡剂
4pH控制系统pH电极和导线，在线检测pH，两台蠕动泵自动添加酸、碱，精确控制pH
5DO控制系统DO电极和导线，在线检测DO
6压力控制隔膜阀调节，手动控制，压力表显示
7空气流量控制调节阀手动控制，转子流量计显示
8补料控制一台蠕动泵(含三通道和单通道泵头各一个)，可手动，自动，程序控制流加并计量
9机架、管路及阀门机架为不锈钢装饰管框架，SUS321材质，表面抛光，欧式风格，整机落地式(带可移动轮子)；不锈钢管路，外表面抛光；与物料接触的阀门材质为SUS316材质
指标及配置
1温度温度控制冷却水温度+5℃-80℃±0.2℃
发酵过程顺序控制（根据发酵时间，温度自动变量控制，至少10段）
2pH显示范围：0.00~14.00±0.01
全自动控制范围：2.00~12.00±0.05
发酵过程顺序控制（根据发酵时间，pH自动变量控制,至少10段）
3DO0-200±3％，显示精度0.1％
根据需要可以与转速或补料及罐压关联控制
发酵过程顺序控制（根据发酵时间，DO自动变量控制，至少10段）
4泡沫全自动PID控制与报警
灵敏度100~100000Ω
发酵过程顺序控制（根据发酵时间，泡沫自动变量控制,至少10段）
5补料全自动设定控制发酵过程分段控制（根据发酵时间，补料自动变量控制，至少10段）
6压力手动控制，仪表显示
7空气流量手动控制，仪表显示
用途
该设备可广泛用于抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素、有机酸等好氧性发酵过程。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、抗生素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产，设备体积已达到140m3，投入使用后取得了非常显着的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动，带动发酵液循环，促进气-液充分混合。
公司及产品
产地/品牌：扬中市威柯特生物工程设备有限公司
型号：WKT-Q
销售商：江苏绿扬集团扬中市威柯特生物工程设备有限公司
WKT-Q型气升式生物反应器是采用气体环流搅拌代替机械搅拌的新型生物反应器，径高比高达1：6。有内升式和外循环两大类，全不锈钢制造，反应器由提升管和分离室两大部件和各种仪表构成，具有溶解氧高、气液混合佳、剪切力低，适合于细菌、真菌等各种微生物生长、代谢，尤其对高粘度发酵培养液、菌丝绵长的菌种。气升式生物反应器由于没有运动部件，最大限度减小了运动泄露，大大降低了染菌机率，提高了可靠性。
气升式生物反应器还可以衍生发展为光照气升式生物反应器，适合生物藻类、光合细菌等微生物生长。
气升式生物反应器配置有自动温度控制系统、自动消泡系统、pH检测和控制系统、溶氧检测、自动数据记录控制参数设定与PC机通讯等先进功能。
生产有15L、30L、50L、100L、250L、500L实验室和中试系列，以及1m3～20m3生产系列气升式生物反应器。
主要优点
（1）结构简单，基本原理也不复杂，与带搅拌桨的浆式反应器相比能耗较低（2）依靠气体产生定向循环，而非离心泵类机械设备，流动形式确定，液体循环强烈，内部无运动部件，具有较小的剪切应力，能量耗散很均匀，对剪切力敏感物料具有特别重要的意义；（3）与传统的鼓泡塔相比，其可操作量的气体和液体流速范围大得多；（4）供气效率高，升气管中通气可大于鼓泡反应器进气量，有利于好氧类反应；（5）流化效果极佳，可以是固体颗粒，甚至较重的颗粒完全保持悬浮状态。
