因此，對流動狀態(tài)的分析與研究是反應器選型、設計和優(yōu)化的基礎。連續(xù)操作具有以下特點：①連續(xù)操作有利于過程的研究與分析；②對連續(xù)反應可進行高效的過程控制；③連續(xù)操作的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；④生產(chǎn)效率較高；⑤控制穩(wěn)定，操作費用也較低；⑥對細胞生長時同步產(chǎn)生的代謝副產(chǎn)物的生成不能控制；⑦操作周期長，容易受到雜菌污染；⑧需要使用費用較高的檢測手段和控制設備。
　　生物反應器使用連續(xù)操作的主要目的是利用其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率較高、適合于大批量生產(chǎn)的特點。已成功應用的典型例子有：使用氣升式反應器的大規(guī)模單細胞蛋白的生產(chǎn)，固定化葡萄糖異構(gòu)酶催化的高果糖漿的生產(chǎn)，對廢水的生物處理過程等。
　�。�1）攪拌罐型反應器。包括連續(xù)式攪拌罐、多級連續(xù)攪拌罐、攪拌罐超濾器聯(lián)合裝置、多釜串聯(lián)半連續(xù)操作等。無論分批式還是連續(xù)式混合罐型的反應器，都具有結(jié)構(gòu)簡單、溫度和pH易控制，能夠處理膠體底物和不溶性底物、催化劑更換方便等優(yōu)點。但是催化劑顆粒容易被攪拌槳葉的剪切力破壞。
　�。�2）固定床型反應器。把催化劑填充在固定床（填充床）中的反應器叫做固定床型反應器。這是一種使用最廣泛的固定化酶反應器，具有單位體積的催化劑負荷量高、結(jié)構(gòu)簡單、容易放大、剪切力小、催化效率高等優(yōu)點，特別適合于存在底物抑制的催化反應。不足的是溫度和pH難于控制，底物和產(chǎn)物會產(chǎn)生軸向分布，易引起相應的酶失活的程度也呈軸向分布，更換催化劑相當麻煩，柱內(nèi)壓降大，底物需加壓后才能進入。操作方式可以是底物溶液從底部向頂部流動，也可以是上進下出的流動方式。這類反應器包括填充床、帶循環(huán)的固定床、列管式固定床等。
　�。�3）流化床型反應器。流化床型反應器是一種裝有較小顆粒的垂直塔式反應器，如流化床。底物以一定流速從下向上流過，使固定化酶顆粒在流動中維持懸浮狀態(tài)并進行反應，這時的固定化酶顆粒和流體可以被看做是均勻混合的流體。具有傳熱與傳質(zhì)特性好、不堵塞、能處理粉狀底物、壓降較小等優(yōu)點，也很適合需要排氣、供氣的反應。但它需要較高的流速才能維持粒子的充分流態(tài)化，而且放大較困難。
　�。�4）膜式反應器。膜式反應器是利用膜的分離功能，使酶或細胞截留在反應器系統(tǒng)中，同時完成生物反應和產(chǎn)物分離過程的生物反應器。膜分離過程可以達到以下目的：①增大反應速率；②提高反應的選擇性和轉(zhuǎn)化率；③截留生物催化劑；④減少總過程的工藝步驟。根據(jù)膜反應器的不同特征，按如下分類：①底物和產(chǎn)物通過膜的傳質(zhì)推動力的不同，可分為壓差推動和濃度差推動的膜反應器；②膜材料的特性不同，可分為微濾膜反應器、反滲透膜反應器、超濾膜反應器和透析膜反應器，以及對稱膜和非對稱膜反應器等；③膜反應器的結(jié)構(gòu)型式不同，可分為全板膜、螺旋卷繞膜、管狀膜及中空纖維膜等反應器；④反應和分離的耦合方式不同，可分為循環(huán)式和一體式膜反應器。
　　在選擇膜反應器時，從過程經(jīng)濟的角度而言，一般考慮兩個重要特性：①膜的選擇性，即將混合物中的組分分離開來的能力；②膜的效率（生產(chǎn)能力），即在一定操作條件下可達到的滲透量的通量。
　　3.半間歇半連續(xù)操作反應器
　　此類反應器的主要特征是：反應過程中，反應物連續(xù)或間歇加入，產(chǎn)物一次性或間斷性排出。半連續(xù)操作既有間歇操作的非穩(wěn)態(tài)的分批特性，也有連續(xù)操作的連續(xù)加料與出料的特性。
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