生物制藥成套設備是許多發(fā)酵過程的首選設備，具有高傳質和傳熱能力，理想的氣液混合效果，較長的液體停留時間和較寬的操作氣速。但缺點也明顯，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)揚通風攪拌罐的優(yōu)勢，克服其缺點是當前生物制藥成套設備研究的重點之一。通風攪拌罐改進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標準攪拌器，目的是減少槳葉尾流的漩渦以便節(jié)能，或者改變反應器的流態(tài)，使得剪切力可以均勻的分布，保護反應器中的微生物。

2、多層攪拌系統(tǒng)很早就開始使用，但由于對其工作機理研究不夠深人，多年來一直采用簡單的經(jīng)驗設計方法，沒有發(fā)揮其應有的優(yōu)勢。

對多層攪拌系統(tǒng)的研究不只是以單攪拌研究為基礎的延伸，而是以多層攪拌為研究目標研究的深度和廣度都在擴展，同時，研究溶液性質對傳質和混合的影響，使得得出的成果更接近實際，為進一步的精確設計提供了相當?shù)幕A，盡管目前這些進步還不能實現(xiàn)完全通過計算就可實現(xiàn)生物制藥成套設備的放大設計。

當然，這些成果的取得是伴隨研究手段取得的進步，一些先進的儀器和技術為深入了解現(xiàn)象的內在規(guī)律提供了可能，如用于觀察流體流動狀態(tài)的多普勒流體分析儀、多普勒速度儀，分析工具計算流體力學及軟件，準確測量體積氧傳遞系數(shù)Ｋｌａ動壓法等等。

對于氣液系統(tǒng)，用最小的功率消耗獲得最大的氣含率是最重要的設計目標，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，且液流應在湍流狀態(tài)得到最大的氣含率就相當于得到最大的氣液傳質系數(shù)，同樣在攪拌系統(tǒng)設計中，引進新型高教的攪拌