發(fā)酵是人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動(dòng)來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的過程，常說的發(fā)酵，多是指生物體對于有機(jī)物的某種分解過程。發(fā)酵是人類較早接觸的一種生物化學(xué)反應(yīng)。
近年來，隨著工業(yè)生物技術(shù)和過程控制的進(jìn)步和發(fā)展，生物發(fā)酵被廣泛應(yīng)用于食品（紅酒、酸乳酪、檸檬酸等）、生物制藥和化學(xué)工業(yè)中，并得到高速發(fā)展。
所有涉及發(fā)酵的過程和產(chǎn)業(yè)，都需要對發(fā)酵過程中的氣體進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，對空氣的各項(xiàng)指標(biāo)更是有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中，空氣壓縮機(jī)用來給發(fā)酵罐提供潔凈無油的壓縮空氣。
壓縮空氣在生物發(fā)酵中的應(yīng)用
生物發(fā)酵生產(chǎn)中對空氣質(zhì)量的要求較高，如無菌、無油，溫度、壓力、濕度合適等。那么，生物發(fā)酵行業(yè)中，壓縮空氣系統(tǒng)具體需要考慮哪些因素呢？
（一）節(jié)能需求突出
電耗能源成本占整個(gè)壓縮機(jī)生命周期成本的80%，空氣壓縮機(jī)電耗占到整個(gè)發(fā)酵工廠約50%的總能耗；結(jié)合發(fā)酵工藝的運(yùn)行工況和對壓縮空氣實(shí)際需求的特點(diǎn)，合理選型和搭配空氣壓縮機(jī)，不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又可實(shí)現(xiàn)最大限度地能源節(jié)省。
根據(jù)不同微生物體生物化學(xué)反應(yīng)對氧需求量和發(fā)酵工藝的特性，考慮單個(gè)發(fā)酵罐在不同發(fā)酵時(shí)間對壓縮空氣需求的變化，以及多個(gè)發(fā)酵罐投入運(yùn)行的間隔，統(tǒng)計(jì)出壓縮空氣最大、最小和平均需求量；考慮空壓機(jī)氣量可調(diào)節(jié)范圍，選擇空壓機(jī)臺(tái)數(shù)和單臺(tái)氣量，盡量避免空壓機(jī)放空或卸載狀態(tài)運(yùn)行，減少不必要的能源浪費(fèi)。
（二）壓力較穩(wěn)定
發(fā)酵行業(yè)的壓力一般比較穩(wěn)定，壓力范圍基本是0.3-3.5bar(g)，絕大部分是1.8-2.5bar(g)。空壓機(jī)工作壓力取決于發(fā)酵罐物料液位高度、發(fā)酵罐頂部背壓、客路壓降、除水/除菌裝置壓降。
（三）所需的空壓機(jī)設(shè)備類型
根據(jù)發(fā)酵行業(yè)的用氣特點(diǎn)，所需的空壓機(jī)設(shè)備分為兩類：1、低壓無油空壓機(jī)：包括單級壓縮離心式、兩級壓縮離心式、低壓無油螺桿、無油活塞式。2、鼓風(fēng)機(jī)：單級壓縮離心式（齒輪增速、磁懸?。?、無油螺桿式、羅茨。
目前發(fā)酵應(yīng)用最常見的系統(tǒng)配置是總管路供氣、單個(gè)發(fā)酵罐前加流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量。每個(gè)發(fā)酵罐前有流量調(diào)節(jié)閥，通過閥流量來控制壓縮空氣進(jìn)罐氣量，壓縮機(jī)取總管網(wǎng)壓力信號自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣量。
為達(dá)到高效節(jié)能的效果，一般來說，建議采用離心式空壓機(jī)和變頻螺桿式空壓機(jī)搭配，以及變頻螺桿式和工頻螺桿搭配。
這樣的搭配可以充分發(fā)揮離心空壓機(jī)效率高、變頻螺桿調(diào)節(jié)范圍大的各自優(yōu)點(diǎn)，全流量范圍調(diào)節(jié)、沒有放空、沒有卸載運(yùn)行、可大大降低能耗。
（四）除水、滅菌非常重要
為了保證進(jìn)入發(fā)酵罐壓縮空氣無菌要求，壓縮空氣必須經(jīng)過無菌過濾處理，為保證空氣過濾器在適合的相對濕度狀況下工作，要求進(jìn)入發(fā)酵空氣過濾器前的壓縮空氣升溫8~10℃，所以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)，對空壓站的空氣處理提出了較高的要求；第三無菌壓縮空氣制備是一個(gè)能耗較大的過程，空壓機(jī)的出口壓力高低同整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備選型設(shè)備選型和管道設(shè)計(jì)有著極大關(guān)系，因而需要綜合考慮整個(gè)無菌壓縮空氣的制備過程，確定合適的空壓機(jī)出口壓力，以降低能耗。
抓住發(fā)酵行業(yè)帶給空壓機(jī)行業(yè)的機(jī)遇
近年來，發(fā)酵行業(yè)逐漸由產(chǎn)業(yè)鏈單一、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩向完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，高品質(zhì)、高附加值產(chǎn)品過渡。在過去的幾年中，發(fā)酵行業(yè)也經(jīng)歷過激烈的市場競爭，企業(yè)間兼并重組十分活躍，產(chǎn)業(yè)集中度顯著提高。在新的行業(yè)格局下，升級技術(shù)，更新設(shè)備，規(guī)劃產(chǎn)能成為發(fā)酵行業(yè)企業(yè)當(dāng)務(wù)之急。一些技術(shù)、工藝、裝備上的區(qū)別將決定重組后發(fā)酵行業(yè)企業(yè)在未來競爭中的成敗。此外，國家也將陸續(xù)出臺(tái)政策促進(jìn)新技術(shù)、新裝備在發(fā)酵行業(yè)推廣，以提高發(fā)酵產(chǎn)品特殊性能，增加產(chǎn)品附加值。
因此，空壓機(jī)企業(yè)應(yīng)及時(shí)抓住生物發(fā)酵行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的機(jī)會(huì)，針對他們對節(jié)能環(huán)?？諌簷C(jī)的需求，精耕細(xì)分行業(yè)，準(zhǔn)確定位用戶，謀求更高利潤。
近年來，隨著國內(nèi)空壓機(jī)企業(yè)在無油鼓風(fēng)機(jī)上的突破，越來越多的企業(yè)開始進(jìn)入生物發(fā)酵行業(yè)。相信會(huì)有更多空壓機(jī)企業(yè)會(huì)在生物發(fā)酵行業(yè)有所作為。
