生物發酵罐通常由以下部件組成：

罐體

- 材質：一般采用不銹鋼材料，如304、316L等，具有良好的耐腐蝕性、密封性和可靠性，可保證發酵過程不受外界污染.

- 結構：通常為立式圓筒形，上平蓋、下橢圓封頭，由筒體及封頭焊接或法蘭連接而成，罐頂裝有視鏡及燈鏡，方便觀察罐內發酵狀態，罐身上有各種接管，如進料管、補料管、排氣管、接種管、冷卻水進出管、進空氣管、取樣管、溫度計管和測控儀表接口等.

攪拌裝置

- 電動機：為攪拌提供動力，其輸入功率取決于攪拌槳形式和其他發酵罐部件.

- 傳動裝置：將電動機的動力傳遞給攪拌軸，常見的有三角皮帶傳動、圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置等.

- 攪拌軸：連接攪拌槳和傳動裝置，帶動攪拌槳旋轉.

- 攪拌槳：常見的有軸向式攪拌器（如槳葉式、螺旋槳式）和徑向式攪拌器（如平直葉、彎葉、箭葉的渦輪式攪拌器），其作用是使罐內物料混合均勻，液體中的固形物保持懸浮狀態，有利于固體和營養物質充分接觸，便于營養吸收，同時還能迅速分散氣泡，增加溶解氧.

- 擋板：一般安裝在罐體內壁，寬度為發酵罐直徑的10%~12%，其作用是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體劇烈翻動，增加混合、傳熱和傳質效率，提高溶解氧.

溫度控制系統

- 溫度傳感器：實時監測發酵罐內的溫度，并將溫度信號反饋給控制器.

- 恒溫設備：根據溫度傳感器的反饋信號，通過加熱或冷卻的方式調節發酵罐內的溫度，使其保持在設定的范圍內，常見的恒溫設備有熱水循環系統、電加熱管、冷卻夾套、豎式蛇管或豎式列管換熱裝置等.

pH控制系統

- pH傳感器：用于實時監測發酵罐內發酵液的酸堿度，并將pH值信號傳輸給控制器.

- 控制裝置：根據pH傳感器的反饋信號，自動調節加入發酵罐內的酸液或堿液的量，以維持發酵液的pH值在適宜微生物生長和代謝的范圍內.

氧氣供應系統

- 空氣壓縮機：為發酵罐提供無菌空氣，滿足微生物發酵過程中對氧氣的需求.

- 空氣過濾器：過濾空氣中的雜質和微生物，防止其進入發酵罐內污染發酵液，常用的過濾介質有棉花、活性炭、玻璃纖維、有機合成纖維、有機和無機燒結材料以及微孔超濾膜等.

- 空氣分布器：將無菌空氣均勻地分布到發酵罐內的發酵液中，常見的有單孔管式和多孔管式空氣分布器，一般安裝在最下面一檔攪拌器的下方，要注意防止氣孔被發酵液中的菌體或固體顆粒堵塞.

廢氣處理系統

- 排氣管路：用于排出發酵過程中產生的廢氣，如二氧化碳、水蒸氣等.

- 廢氣處理設備：對排出的廢氣進行處理，以減少對環境的污染，常見的廢氣處理方法有吸附、燃燒、催化氧化等.

軸封裝置

- 填料函式軸封：由填料箱體、填料底襯套、填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構成，結構簡單，但存在死角多、難以徹-底滅菌、容易滲漏及染菌、軸的磨損情況較嚴重、填料壓緊后摩擦功率消耗大、壽命短等缺點.

- 端面式軸封：又稱機械軸封，密封作用是靠彈性元件的壓力使垂直于軸線的動環和靜環光滑表面緊密地相互貼合，并作相對轉動而達到密封，具有密封性能好、使用壽命長、無泄漏等優點，但結構較為復雜，成本較高.

消泡裝置

消泡器的作用是將發酵過程中產生的泡沫打破，防止泡沫溢出罐外，影響發酵過程的正常進行，常用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式，孔板式的孔徑約10~20毫米，消泡器的長度約為罐徑的0.65倍.

取樣和分析系統

為了研究微生物在發酵過程中的生長和產物生成情況，發酵罐通常配備了取樣和分析系統，可定期取樣，并通過各種分析方法，如高效液相色譜法、氣相色譜法、生物傳感器等，來檢測和測量微生物代謝產物的含量和質量.

控制系統

包括現場控制系統以及PLC主控監視控制系統等，通過傳感器實時監測和調節發酵罐內的溫度、pH值、溶解氧、攪拌速度、罐壓、空氣流量等參數，以確保微生物在最佳條件下進行生長和代謝，同時還具備數據記錄、曲線分析、參數設定、報警等功能.