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

近年來(lái)，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(cè)發(fā)酵過(guò)程中的氣體，并對(duì)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(wú)油的壓縮空氣。生物發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)無(wú)菌、無(wú)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?jí)嚎s機(jī)生命周期成本的80%%，空氣壓縮機(jī)的電耗約占整個(gè)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(shí)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(shí)間壓縮空氣需求的變化和多個(gè)發(fā)酵罐的間隔，計(jì)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(gè)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(duì)穩(wěn)定。發(fā)酵行業(yè)的壓力一般相對(duì)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(lèi)：

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

2、鼓風(fēng)機(jī)：?jiǎn)渭?jí)壓縮離心（齒輪增長(zhǎng)、磁懸浮）、無(wú)油螺釘、羅茨。目前，發(fā)酵應(yīng)用中較常見(jiàn)的系統(tǒng)配置是總管道供氣和單個(gè)發(fā)酵罐前的流量調(diào)節(jié)閥。每個(gè)發(fā)酵罐前都有一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥，通過(guò)閥門(mén)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(hào)自動(dòng)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(wú)排空、無(wú)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(wú)菌要求，壓縮空氣必須經(jīng)過(guò)無(wú)菌過(guò)濾。為保證空氣過(guò)濾器在適當(dāng)?shù)南鄬?duì)濕度條件下工作，進(jìn)入發(fā)酵空氣過(guò)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(chē)間空氣過(guò)濾器顆粒的負(fù)擔(dān)，對(duì)空氣壓縮站的空氣處理提出了較高的要求；無(wú)菌壓縮空氣制備是一個(gè)能耗大的過(guò)程。空氣壓縮機(jī)的出口壓力與整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備選擇和管道設(shè)計(jì)密切相關(guān)。因此，有必要綜合考慮無(wú)菌壓縮空氣的整個(gè)制備過(guò)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(lái)，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(guò)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(guò)去的幾年里，發(fā)酵行業(yè)也經(jīng)歷了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)間的并購(gòu)重組非常活躍，產(chǎn)業(yè)集中度明顯提高。在新的產(chǎn)業(yè)模式下，升級(jí)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(lái)競(jìng)爭(zhēng)中的成敗。

此外，國(guó)家還將出臺(tái)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(shí)抓住生物發(fā)酵行業(yè)升級(jí)的機(jī)遇，根據(jù)其對(duì)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(rùn)。