通氣攪拌發(fā)酵罐是好氧生物反應(yīng)器的典型代表，其主要組成部分有殼體、控溫部分、攪拌部分、通氣部分、進(jìn)出料口、測(cè)量系統(tǒng)和附屬系統(tǒng)等。
反應(yīng)器主體采用不銹鋼材料，通常采用渦輪式攪拌器。攪拌軸與罐體的連接要進(jìn)行無(wú)菌密封。罐體底部設(shè)有空氣分布器或噴嘴，通過(guò)空氣過(guò)濾器的無(wú)菌空氣從孔徑幾毫米的多孔管鼓入培養(yǎng)液內(nèi)。攪拌器由置于罐頂?shù)臄嚢桦姍C(jī)以一定的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)攪拌渦輪產(chǎn)生的液體漩渦及剪切力，將鼓入的空氣打碎成小氣泡，并均勻分散在培養(yǎng)液中。這樣，既提供了細(xì)胞生長(zhǎng)所需氧，同時(shí)又使培養(yǎng)液濃度均勻。反應(yīng)器的裝料系數(shù)一般為70～80為防止攪拌時(shí)液面上產(chǎn)生大的旋渦，并促進(jìn)罐內(nèi)流體在各個(gè)方向的混合，與攪拌槳相對(duì)應(yīng)，在罐％。系統(tǒng)通常還設(shè)有消泡裝置、參數(shù)測(cè)試元件、蛇管或夾套冷卻裝置等。
通氣攪拌罐適用于大多數(shù)的生物工程，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：pH值及溫度易于控制；工業(yè)放大方法研究比較多；適合連續(xù)培養(yǎng)。不足之處是：攪拌消耗的功率較大；結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，難以徹底拆卸清洗，易染菌；剪切力稍大，特別是培養(yǎng)絲狀菌體時(shí)，對(duì)細(xì)胞有較大損傷，等等。
經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在通氣攪拌罐的幾何尺寸都趨向于標(biāo)準(zhǔn)化，列舉了通氣攪拌罐一些主要相對(duì)尺寸的范圍。
 
通氣攪拌發(fā)酵罐的一些主要相對(duì)尺寸的范圍
相對(duì)尺寸 符號(hào) 范圍 典型值
罐體的高徑比 H/D 1～3
攪拌槳直徑與罐體直徑之比 Di/D 1/3～1/2 1/3(Rushton槳)
擋板寬度與罐體直徑之比 Wb/D 1/8～1/12（4塊擋板） 1/10
最下層攪拌槳高度與罐體直徑之比  0.8～1.0
相鄰兩層攪拌槳距離與攪拌槳直徑之比  1～2.5