Le fermenteur biologique est un équipement de réaction biologique avec des avantages tels que la structure simple, les bactéries non sensibles, l'efficacité élevée de lyse de l'oxygène et la faible consommation d'énergie, largement utilisé dans la réaction biologique. Il existe de nombreux types, les fermenteurs élévateurs d'air que la bio - industrie a beaucoup d'applications ont des fermenteurs à circulation annulaire interne à élévation d'air, des fermenteurs à circulation ascendante à double injection gaz - liquide, des fermenteurs élévateurs d'air à tour avec des plaques de distribution multicouches.
Le principe de fonctionnement du fermenteur biologique est d'utiliser une buse d'air pour éjecter de l'air à grande vitesse, l'air est dispersé dans le liquide sous forme de bulles, du côté de l'aération, la densité moyenne du liquide chute de 1, du côté non aéré, la densité du liquide est plus élevée, de sorte que le liquide produit une différence de densité avec le liquide du côté aéré, créant ainsi une circulation du liquide à l'intérieur du fermenteur. Les fermenteurs élévateurs à air ont de nombreuses formes, les plus courantes sont le type de tube à circulation interne, le type de tube à circulation externe, le type de cartouche de traction et le type de cloison verticale.
Le tube de circulation du type à circulation externe est conçu à l'extérieur du corps de réservoir, le tube de circulation interne est deux, conçu à l'intérieur du corps de réservoir. Dans les fermenteurs élévateurs à air, la hauteur du tube de circulation n'est généralement pas supérieure. Le niveau du liquide à l'intérieur du réservoir n'est pas supérieur à la sortie du tube de circulation et n'est pas inférieur à la sortie de circulation. Les avantages des fermenteurs élévateurs à air sont une faible consommation d'énergie, une petite action de décoction dans les liquides et une structure simple. Avec la même consommation d'énergie, sa capacité de transfert d'oxygène est beaucoup plus élevée que si l'agitation mécanique était un fermenteur aéré.