生物制藥成套設(shè)備是許多發(fā)酵過程的首選設(shè)備，具有高傳質(zhì)和傳熱能力，理想的氣液混合效果，較長(zhǎng)的液體停留時(shí)間和較寬的操作氣速。但缺點(diǎn)也明顯，剪切力較大，損害許多剪切敏感型微生物能耗大，混合不均。

1、因此，發(fā)揚(yáng)通風(fēng)攪拌罐的優(yōu)勢(shì)，克服其缺點(diǎn)是當(dāng)前生物制藥成套設(shè)備研究的重點(diǎn)之一。通風(fēng)攪拌罐改進(jìn)工作主要在攪拌系統(tǒng)，包括攪拌器和多層攪拌系統(tǒng)的優(yōu)化，攪拌器主要是采用新型攪拌器或改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)攪拌器，目的是減少槳葉尾流的漩渦以便節(jié)能，或者改變反應(yīng)器的流態(tài)，使得剪切力可以均勻的分布，保護(hù)反應(yīng)器中的微生物。

2、多層攪拌系統(tǒng)很早就開始使用，但由于對(duì)其工作機(jī)理研究不夠深人，多年來一直采用簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，沒有發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)多層攪拌系統(tǒng)的研究不只是以單攪拌研究為基礎(chǔ)的延伸，而是以多層攪拌為研究目標(biāo)研究的深度和廣度都在擴(kuò)展，同時(shí)，研究溶液性質(zhì)對(duì)傳質(zhì)和混合的影響，使得得出的成果更接近實(shí)際，為進(jìn)一步的精確設(shè)計(jì)提供了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，盡管目前這些進(jìn)步還不能實(shí)現(xiàn)完全通過計(jì)算就可實(shí)現(xiàn)生物制藥成套設(shè)備的放大設(shè)計(jì)。

當(dāng)然，這些成果的取得是伴隨研究手段取得的進(jìn)步，一些先進(jìn)的儀器和技術(shù)為深入了解現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律提供了可能，如用于觀察流體流動(dòng)狀態(tài)的多普勒流體分析儀、多普勒速度儀，分析工具計(jì)算流體力學(xué)及軟件，準(zhǔn)確測(cè)量體積氧傳遞系數(shù)Ｋｌａ動(dòng)壓法等等。

對(duì)于氣液系統(tǒng)，用最小的功率消耗獲得最大的氣含率是最重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)，組合攪拌系統(tǒng)的底攪拌必須采用純徑向流攪拌器（如圓盤直葉渦輪攪拌槳），頂部采用混合流攪拌槳（如折葉開啟式渦輪攪拌槳）向下輸送液流，且液流應(yīng)在湍流狀態(tài)得到最大的氣含率就相當(dāng)于得到最大的氣液傳質(zhì)系數(shù)，同樣在攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，引進(jìn)新型高教的攪拌