氣升式啤酒發(fā)酵罐有多種類型，常見的有氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等，其工作原理是把無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進發(fā)酵液中，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細碎，同時由于形成的氣液混合物密度降低故向上運動，而氣含率小的發(fā)酵液則下沉，形成循環(huán)流動，實現(xiàn)混合與溶解氧傳質(zhì)。已大量應(yīng)用的：氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵罐、氣液雙噴射氣升環(huán)流發(fā)酵罐、有多層分布板的塔式氣升發(fā)酵罐。
氣升環(huán)流式反應(yīng)器是在反應(yīng)器內(nèi)沒有攪拌器，其中央有一個導(dǎo)流筒，將發(fā)酵醪液分為上升區(qū)(導(dǎo)流筒內(nèi))和下降區(qū)(導(dǎo)流筒外)，在上升區(qū)的下部安裝了空氣噴嘴，或環(huán)型空氣分布管，空氣分布管的下方有許多噴孔。加壓的無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進發(fā)酵液中，從空氣噴嘴噴入的氣速可達250~300(米/秒)，無菌空氣高速噴入上升管，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細碎，與導(dǎo)流筒內(nèi)的發(fā)酵液密切接觸，供給發(fā)酵液溶解氧。由于導(dǎo)流筒內(nèi)形成的氣液混合物密度降低，加上壓縮空氣的噴流動能，因此使導(dǎo)流筒內(nèi)的液體向上運動；到達發(fā)酵罐上部液面后，一部分氣生泡破碎，二氧化碳排出到反應(yīng)器上部空間，而排出部分氣體的發(fā)酵液從導(dǎo)流筒上邊向?qū)Я魍餐饬鲃?，?dǎo)流筒外的發(fā)酵液因氣含率小，密度增大，發(fā)酵液則下降，再次進入上升管，形成循環(huán)流動，實現(xiàn)混合與溶氧傳質(zhì)。
1 空氣管路的空消
(1)空氣管路上有三級預(yù)過濾器，冷干機和除菌過濾器。預(yù)過濾器和冷干機不能用蒸汽滅菌，因此在空氣管路通蒸汽前，必須將通向預(yù)過濾器的閥門關(guān)閉，使蒸汽通過減壓閥、蒸汽過濾器，然后進入除菌過濾器。
(2)除菌過濾器的濾芯不能承受高溫高壓，因此，蒸汽減壓閥必須調(diào)整在0．13Mpa，不得超過0．15MPa。
(3)空消過程中，除菌過濾器下端的排氣閥應(yīng)微微開啟，排除冷凝水。
(4)空消時間應(yīng)持續(xù)40分鐘左右，當設(shè)備初次使用或長期不用后啟動時，最好采用間歇空消，即第一次空消后，隔3—5小時再空消一次，以便消除芽孢。
(5)經(jīng)空消后的過濾器，應(yīng)通氣吹干，約20～30分鐘，然后將氣路閥門關(guān)閉。
2 種子罐、發(fā)酵罐、堿罐及消泡罐空消
(1)種子罐、發(fā)酵罐、堿罐及消泡罐是將蒸汽直接通入罐內(nèi)進行空消。
(2)空消時，應(yīng)將罐上的接種口、排氣閥及料路閥門微微打開，使蒸汽通過這些閥門排出，同時保罐壓為O．13～0．15Mpa。
(3)空消時間為30～40分鐘，特殊情況下，可采用間歇空消。
(4)種子罐、發(fā)酵罐、消泡罐、酸堿罐空消前，應(yīng)將夾套內(nèi)的水放掉。空消結(jié)束后，應(yīng)將罐內(nèi)冷凝水排掉，并將排空閥門打開，防止冷卻后罐內(nèi)產(chǎn)生負壓、損壞設(shè)備。空消時，溶氧、PH電極取出，可以延長其使用壽命。