搅拌罐型反应器是具有搅拌装置的传统反应器，依据它的操作方式又可细分为分批式、流加分批式和连续式3种。它主要由反应罐、搅拌器和保温装置3部分组成，具有结构简单、酶与底物混合充分均匀、温度和pH易控制、能处理胶体底物和不溶性底物及催化剂更换方便等优点，常被用于饮料和食品加工工业。但该反应器搅拌动力消耗大，催化剂颗粒容易被搅拌桨叶的剪切力所破坏，酶的回收效率低。对于连续流搅拌罐，可在反应器出口设置过滤器或直接选用磁性固定化酶来减少固定化酶的流失。另一种改进方法是将固定化酶催化剂颗粒装在用丝网制成的扁平筐内，作为搅拌桨叶及挡板，既改善了粒子与流体间的界面阻力，也保证酶颗粒不致流失。

固定床型反应器

把催化剂填充在固定床(填充床)中的反应器叫做固定床型反应器。这一类型反应器是当前工业上使用得最广泛的固定化酶反应器。反应器工作时，底物按一定方向以恒定速度通过催化剂床，它具有单位体积的催化剂负荷量高、结构简单、容易放大、剪切力小、催化效率高等优点，特别适合于存在底物抑制的催化反应。但也存在下列缺点：①温度和pH难控制；②底物和产物浓度会产生轴向分布，易引起相应的酶失活程度也呈轴向分布；③更换部分催化剂相当麻烦；④柱内压降相当大，底物必须加压后才能进入。固定化床反应器的操作方式主要有两种，一是底物溶液从底部进入而由顶部排出的上升流动方式，另一种则是上进下出的下降流动方式。

流化床型反应器

流化床型反应器是一种装有较小颗粒的垂直塔式反应器。底物以一定的流速从下向上流过，使固定化酶颗粒在流体中维持悬浮状态并进行反应，流体的混合程度介于搅拌罐型反应器和固定床型反应器之间。流化床型反应器具有传热与传质特性好、不堵塞、能处理粉状底物、压降较小等优点，也很适合于需要排气供气的反应，但它需要较高的流速才能维持粒子的充分流态化，而且放大较困难。主要被用来处理一些黏度高的液体和颗粒细小的底物，如用于水解牛乳中的蛋白质。

膜式反应器

膜反应器是利用膜的分离功能，同时完成反应和分离过程的设备。这是一类仅适合于生化反应的反应器，该类反应器包括固定化酶膜组装的平板状或螺旋卷型反应器、转盘反应器、空心酶管反应器和中空纤维膜反应器等，其中平板状和螺旋卷型反应器具有压降小、放大容易的优点，但与填充塔相比，反应器内单位体积催化剂的有效面积较小。转盘反应器又可细分为立式和卧式两种。主要用于废水处理装置，其中卧式反应器由于液体的上部接触空气可以吸氧，适用于需氧反应。空心酶管反应器主要由自动分析仪等组装，常用于定量分析。中空纤维膜反应器则是由数根醋酸纤维素制成的中空纤维构成，其内层紧密光滑，具有一定的分子截留作用，可以截留大分子物质，同时又允许小分子物质通过；外层则是多孔的海绵状支持层，酶被固定在海绵支持层中。

利用酶反应器进行生产，首先要根据生产目的、生产规模、生产原料、产品的质量要求选择合适的酶反应器，以便充分利用酶的催化功能，生产出预期产品，降低反应成本，用最少量的酶，在最短的时间内完成最大量的反应。为此，需要合理地配置、使用和操作酶反应器。

微生物污染的控制

酶反应器不需要在完全无菌条件下进行，但仍需要控制微生物污染。因为微生物污染会降低酶反应器的生产效率和降低产品质量，不仅会堵塞反应柱，还能使固定化酶活性载体降解，它们产生的酶和代谢物会使产物降解和增加反应副产物，减少产物的产出，增大产物分离难度。因此，应采取适当的方法对底物进行灭菌，酶反应器每次使用后要选择合适的方法进行消毒，可用酸性水或含过氧化氢、季铵盐的水反复冲洗。

流动状态的控制

在反应器中酶的催化效率和反应器的寿命都与反应器中流体流动状态有关。酶反应器在运行时，流动方式的改变会使酶与底物接触不良，造成反应器生产率降低，同时还会造成返混程度变化，为副反应的发生提供了机会。影响流动状态的因素主要有：载体填充不规则、底物上柱不均匀、载体自压缩、固体和胶体物质沉积造成壅塞等。解决的方法有：选择体积较大、表面光滑、不可压缩的填充材料；采取间隔式填充；间歇通人上行气流；对过浓的黏性材料进行预处理等。对于搅拌型反应器应严格控制搅拌速度，防止搅拌不均匀或搅拌速度过快造成固定化酶破碎和失活。

恒定生产能力的控制

在酶反应器工作过程中，如果操作和维护不当会导致反应器催化能力的迅速下降。许多因素都影响酶反应器的稳定性。如温度过高、pH值过高或过低、离子强度过大均会造成酶变性失活；微生物及酶会对固定化酶造成破坏；氧化剂存在会导致酶氧化分解；重金属等有毒物质会对酶活性产生不可逆抑制；剪切力会对酶结构造成破坏；载体磨损会造成酶的损失等。因此，在酶反应器使用和维护过程中，必须采取有针对性的措施进行有效控制。

使产品的质量和产量达到最高，并设法降低生产成本，这是酶反应器设计的基本原则。酶反应器设计的原理及内容包括：提高酶的比活力和浓度；实现更方便的酶反应过程调控；创造更好的无菌控制条件；克服影响速度的限制因素。除此以外，一般表示物料平衡、热量平衡、反应动力学以及流动特性等的各种关系式都可以同时应用于反应器的设计。

表示酶反应器性能的参数常有四种：

①生产力，它指的是每小时每升反应器所生产的产品质量(g)。

②产品转化率。它指的是每克底物中有多少克转化成产物。

③酶的催化率，它指的是每克酶所能生产的产品质量(g)。

④产物浓度和底物停留时间，产物浓度是影响产物回收成本的关键因素，降低流速或者增加酶浓度可以提高产物浓度．其次，降低底物在反应器内停留的时间可以提高反应器的生产能力。

酶反应器性能评价应尽可能在接近生产条件下进行，主要评价指标有以下几个：

空时

空时是指底物在反应器中的停留时间，在数值上等于反应器体积与底物体积流速之比，常称为稀释率。当底物或产物不稳定或容易产生副产物时，应使用高活性酶，尽可能缩短反应物在反应器内的停留时间。 、

转化率

转化率也称转化分数，是指底物中发生转变的分量。

生产强度

每小时每升反应器体积所生产的产品质量(g)。主要取决于酶的特性和浓度及反应器的特性和操作方法等。好的酶反应器应该是空时少、转化率高、生产强度大。