突如其來的疫情影響了消費者對產(chǎn)品安全、環(huán)境和健康生活方式的態(tài)度。面對疫情的危害，提高健康意識，培養(yǎng)健康身體成為了全民的共識，而營養(yǎng)健康作為身體健康的基礎(chǔ)，不再是嬰幼兒和中老年群體的專屬話題，越來越多的中青年群體也更加關(guān)注營養(yǎng)均衡和身體要素管理。

疫情影響下，健康產(chǎn)業(yè)將成為未來消費升級的重點領(lǐng)域，而發(fā)酵產(chǎn)品作為大健康產(chǎn)業(yè)標志性產(chǎn)品，行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢，市場前景廣闊。

生物發(fā)酵蓬勃發(fā)展，前景廣闊

作為生物工程的重要組成部分，生物發(fā)酵工程是指利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)各種工業(yè)溶劑和化工原料。生物發(fā)酵產(chǎn)品已廣泛滲透到紡織、造紙等多個行業(yè)。生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)是一個典型的科技含量高、附加值高、市場潛力大、帶動性強的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)和朝陽產(chǎn)業(yè)，處于精深加工的前端和核心環(huán)節(jié)。這一產(chǎn)業(yè)主要通過利用微生物的代謝活動過程，經(jīng)生物轉(zhuǎn)化而大規(guī)模地制造各種工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品。

微生物發(fā)酵帶來的好處很多，不僅可以保存原來食品中的一些活性成分，如多糖、膳食纖維、生物類黃酮等對機體有益的物質(zhì)，還能分解某些對人體不利的因子，如豆類中的低聚糖、脹氣因子等，提升食品營養(yǎng)價值和口感。

近年來，我國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，市場規(guī)模不斷壯大。主要產(chǎn)品產(chǎn)量從2015年的2426萬噸增加到2019年的3064.7萬噸，年均增幅達到5.9%。生物發(fā)酵產(chǎn)品出口量從2015年的344萬噸增加到2019年的526.8萬噸，年均增幅11.7%；出口額從2015年的45億美元增加到2019年的54.45億美元，年均增幅6.2%。其中，氨基酸、有機酸、淀粉糖及多元醇等產(chǎn)能及產(chǎn)量多年穩(wěn)居世界第一位。國產(chǎn)化能力繼續(xù)提升，關(guān)鍵設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化，技術(shù)指標不斷提高，生產(chǎn)工藝得以改進……這些數(shù)據(jù)顯示出中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)擁有國際競爭力的一面。

由于生物反應(yīng)過程具有復(fù)雜性、非線性和時變性，這些特性使得生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)對核心技術(shù)有了苛刻要求。而參與發(fā)酵反應(yīng)的壓縮空氣即是該產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點之一。

生物發(fā)酵領(lǐng)域需要什么樣的空壓機和壓縮空氣？

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反應(yīng)。

近年來，隨著工業(yè)生物技術(shù)和過程控制的進步和發(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)酵過程中的氣體進行嚴密的監(jiān)控，對空氣的各項指標更是有著嚴格的標準。在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中，空氣壓縮機用來給發(fā)酵罐提供潔凈無油的壓縮空氣。

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？

（1）節(jié)能需求突出

電耗能源成本占整個壓縮機生命周期成本的80%，空氣壓縮機電耗占到整個發(fā)酵工廠約50%的總能耗；結(jié)合發(fā)酵工藝的運行工況和對壓縮空氣實際需求的特點，合理選型和搭配空氣壓縮機，不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又可實現(xiàn)最大限度地能源節(jié)省。

根據(jù)不同微生物體生物化學反應(yīng)對氧需求量和發(fā)酵工藝的特性，考慮單個發(fā)酵罐在不同發(fā)酵時間對壓縮空氣需求的變化，以及多個發(fā)酵罐投入運行的間隔，統(tǒng)計出壓縮空氣最大、最小和平均需求量；考慮空壓機氣量可調(diào)節(jié)范圍，選擇空壓機臺數(shù)和單臺氣量，盡量避免空壓機放空或卸載狀態(tài)運行，減少不必要的能源浪費。

（2）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。

（3）所需的空壓機設(shè)備類型

根據(jù)發(fā)酵行業(yè)的用氣特點，所需的空壓機設(shè)備分為兩類：

1、低壓無油空壓機：包括單級壓縮離心式、兩級壓縮螺桿式、低壓無油螺桿、無油活塞式等。

2、鼓風機：單級壓縮離心式（齒輪增速、磁懸浮）、無油螺桿式、羅茨式鼓風機。

目前發(fā)酵應(yīng)用最常見的系統(tǒng)配置是總管路供氣、單個發(fā)酵罐前加流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量。每個發(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罐氣量，壓縮機取總管網(wǎng)壓力信號自動調(diào)節(jié)排氣量。

為達到高效節(jié)能的效果，一般建議采用離心式空壓機和變頻螺桿式空壓機搭配，或者變頻螺桿式和工頻螺桿搭配。這樣的搭配可以充分發(fā)揮離心空壓機效率高、變頻螺桿調(diào)節(jié)范圍大的各自優(yōu)點，全流量范圍調(diào)節(jié)，沒有放空、沒有卸載運行，可大大降低能耗。

（4）除水、滅菌非常重要

為了保證進入發(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擔，對空壓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較大的過程，空壓機的出口壓力高低同整個系統(tǒng)的設(shè)備選型設(shè)備選型和管道設(shè)計有著極大關(guān)系，因而需要綜合考慮整個無菌壓縮空氣的制備過程，確定合適的空壓機出口壓力，以降低能耗。

抓住發(fā)酵行業(yè)帶給空壓機行業(yè)的機遇

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，國家也陸續(xù)出臺政策促進新技術(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，空壓機企業(yè)應(yīng)及時抓住生物發(fā)酵行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的機會，針對它們對節(jié)能環(huán)保空壓機的需求，精耕細分行業(yè)，準確定位用戶，謀求更高利潤。與此同時，近年來，隨著國內(nèi)空壓機企業(yè)在無油鼓風機上的突破，越來越多的企業(yè)開始進入生物發(fā)酵行業(yè)。

2022第十屆上海國際生物發(fā)酵產(chǎn)品與技術(shù)裝備展，將于12月1-3日上海新國際博覽中心盛大召開，本屆展覽面積超過30000平方，500家參展商，預(yù)計20000專業(yè)觀眾，展品涵蓋食品、酒/飲料、乳制品、功能食品、食品添加劑、營養(yǎng)保健品、動物保健品、維生素、醫(yī)藥（疫苗、抗生素、蛋白等）、生物技術(shù)、細胞工程、基因工程、生物藥、化藥、中藥、生物農(nóng)藥、生物肥料、發(fā)酵飼料、傳統(tǒng)發(fā)酵、化工（精細化工、醫(yī)藥中間體等）、日化品、生物資源提取、生物能源等生產(chǎn)企業(yè)所需的各種生產(chǎn)、加工、檢測設(shè)備及相關(guān)輔助設(shè)備。

目前，國內(nèi)涉足低壓無油領(lǐng)域的企業(yè)有寧波鮑斯能源裝備股份有限公司、鑫磊壓縮機股份有限公司、廈門東亞機械工業(yè)股份有限公司、中車北京南口機械有限公司、上海佳力士機械有限公司、南京磁谷科技股份有限公司、盛米頓流體機械(上海)有限公司、濰坊富源增壓器有限公司、河北金士頓科技有限責任公司、上海睿者機械有限公司、浙江珂勒曦動力設(shè)備有限公司、億昇(天津)科技有限公司等均亮相本次盛物發(fā)酵盛會！

文章轉(zhuǎn)自壓縮機雜志