發(fā)酵是人們利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身或直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的過程。發(fā)酵通常是指生物體對有機(jī)物的分解過程。

近年來，隨著工業(yè)生物技術(shù)和工藝控制的進(jìn)步和發(fā)展，生物發(fā)酵廣泛應(yīng)用于食品（紅酒、酸奶酪、檸檬酸等）生物制藥和化學(xué)工業(yè)，并得到了快速發(fā)展。所有涉及發(fā)酵的工藝和工業(yè)都需要嚴(yán)格監(jiān)測發(fā)酵過程中的氣體，并對空氣的指標(biāo)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中，空氣壓縮機(jī)用于為發(fā)酵罐提供清潔、無油的壓縮空氣。生物發(fā)酵生產(chǎn)對無菌、無油、溫度、壓力、濕度合適等空氣質(zhì)量要求較高。

那么，在生物發(fā)酵行業(yè)中，壓縮空氣系統(tǒng)需要考慮哪些因素呢？

（1）節(jié)能需求突出，能耗成本占壓縮機(jī)生命周期成本的80%%，空氣壓縮機(jī)的電耗約占整個發(fā)酵廠的50%%總能耗；結(jié)合發(fā)酵工藝的運(yùn)行條件和壓縮空氣的實際需求，合理選擇和匹配空氣壓縮機(jī)，不僅可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以較大限度地節(jié)約能源。

根據(jù)不同微生物生化反應(yīng)的氧需求和發(fā)酵工藝的特點(diǎn)，考慮不同發(fā)酵時間壓縮空氣需求的變化和多個發(fā)酵罐的間隔，計算壓縮空氣的較大、較小和平均需求；考慮空氣壓縮機(jī)的可調(diào)范圍，選擇空氣壓縮機(jī)的數(shù)量和單個空氣量，盡量避免空氣壓縮機(jī)的排放或卸載，減少不必要的能源浪費(fèi)。

（2）壓力相對穩(wěn)定。發(fā)酵行業(yè)的壓力一般相對穩(wěn)定，壓力范圍基本為0.3-3.5bar(g)，絕大多數(shù)是1.8-2.5bar(g)。空壓機(jī)的工作壓力取決于發(fā)酵罐的液位高度、發(fā)酵罐頂部的背壓、客路壓降、除水/除-菌裝置壓降。

根據(jù)發(fā)酵行業(yè)的氣體特點(diǎn)，所需的空氣壓縮機(jī)設(shè)備分為兩類：

1、低壓無油空氣壓縮機(jī)：包括單級壓縮離心、兩級壓縮離心、低壓無油螺釘、無油活塞。

2、鼓風(fēng)機(jī)：單級壓縮離心（齒輪增長、磁懸浮）、無油螺釘、羅茨。目前，發(fā)酵應(yīng)用中較常見的系統(tǒng)配置是總管道供氣和單個發(fā)酵罐前的流量調(diào)節(jié)閥。每個發(fā)酵罐前都有一個流量調(diào)節(jié)閥，通過閥門流量控制壓縮空氣進(jìn)入罐的空氣量。壓縮機(jī)采用總管網(wǎng)壓力信號自動調(diào)節(jié)排氣量。為了達(dá)到高能效節(jié)能的效果，一般建議采用離心空氣壓縮機(jī)和變頻螺釘空氣壓縮機(jī)，以及變頻螺釘和工作頻率螺釘。這種搭配可以充分發(fā)揮離心空氣壓縮機(jī)效率高、變頻螺釘調(diào)節(jié)范圍大、全流量調(diào)節(jié)、無排空、無卸載運(yùn)行、能耗大大降低的優(yōu)點(diǎn)。

（3)除水滅-菌非常重要。為保證壓縮空氣進(jìn)入發(fā)酵罐的無菌要求，壓縮空氣必須經(jīng)過無菌過濾。為保證空氣過濾器在適當(dāng)?shù)南鄬穸葪l件下工作，進(jìn)入發(fā)酵空氣過濾器前的壓縮空氣需要加熱8~10℃，因此，空壓站的空氣出口溫度應(yīng)控制在20℃左右；為了減輕發(fā)酵車間空氣過濾器顆粒的負(fù)擔(dān)，對空氣壓縮站的空氣處理提出了較高的要求；無菌壓縮空氣制備是一個能耗大的過程?？諝鈮嚎s機(jī)的出口壓力與整個系統(tǒng)的設(shè)備選擇和管道設(shè)計密切相關(guān)。因此，有必要綜合考慮無菌壓縮空氣的整個制備過程，確定適當(dāng)?shù)目諝鈮嚎s機(jī)出口壓力，以降低能耗。

近年來，發(fā)酵行業(yè)逐漸從單一的產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)過剩轉(zhuǎn)變?yōu)橥暾纳舷掠萎a(chǎn)業(yè)鏈、高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品。在過去的幾年里，發(fā)酵行業(yè)也經(jīng)歷了激烈的市場競爭，企業(yè)間的并購重組非?；钴S，產(chǎn)業(yè)集中度明顯提高。在新的產(chǎn)業(yè)模式下，升級技術(shù)、更新設(shè)備、規(guī)劃產(chǎn)能已成為發(fā)酵行業(yè)企業(yè)的首要任務(wù)。一些技術(shù)、技術(shù)和設(shè)備的差異將決定重組后發(fā)酵行業(yè)企業(yè)在未來競爭中的成敗。

此外，國家還將出臺達(dá)成發(fā)酵行業(yè)新技術(shù)、新設(shè)備推廣的政策，以提高發(fā)酵產(chǎn)品的特殊性能，增加產(chǎn)品的附加值。

因此，空氣壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)及時抓住生物發(fā)酵行業(yè)升級的機(jī)遇，根據(jù)其對節(jié)能環(huán)?？諝鈮嚎s機(jī)的需求，精耕細(xì)分行業(yè)，準(zhǔn)確定位用戶，尋求更高的利潤。