由於啤酒產量、銷售量的不斷增加，發酵罐容量越來越大，而且發酵容器從室內移至室外，所以出現了大容量發酵罐發酵技術。有日本的朝日罐、德國的圓柱形錐底罐、美國的通用罐、西班牙的球形罐等。
露天大容量發酵罐最初由日本朝日麥酒株式會社在1962年開始研究，1964年首次於東京啤酒廠安裝了容量100m3的露天發酵罐，正式用於啤酒生產，稱為朝日罐（圓柱體斜底）。隨後，德國將朝日罐的斜底改成錐底，稱為圓柱形錐底罐。其他國家也開始研究露天大容量發酵大罐。
我國采用露天圓柱形錐底罐發酵是在20世紀70年代末，最初在山東某啤酒廠進行試驗，當時有效容積30m3/個，試驗較成功。1980年，原北京啤酒廠率先製作了有效容積100m3的露天圓柱形錐底罐用於一罐法生產啤酒。然後，全國各地開始采用露天錐形發酵罐生產啤酒。據統計，目前國內幾乎所有啤酒廠家均用露天錐形發酵罐生產啤酒。
一、錐形罐發酵的特點
（1）建築費用省，建廠投產速度快、占地麵積小，擴建容易，擴大生產時可逐個進行。生產費用比傳統發酵節省45%。
（2）有加壓、降溫條件，可根據發酵各個階段溫度的要求控製溫度，工藝靈活，可采用快速發酵工藝。
（3）發酵液層較高，發酵時產生的CO2由罐底上升，起到攪拌作用，加速酵母的運動，發酵液循環對流強烈。
（4）由於是密閉罐，發酵開始產生的CO2能把罐子上部空氣頂出來，隔絕了發酵液和空氣的接觸，減少了氧化，有利於無菌的發酵環境，也有利於提高啤酒生物穩定性、口味穩定性。
（5）能回收CO2，用於補充CO2和CO2洗滌，排出啤酒中的生青味物質，加快啤酒成熟。
（6）大罐底部有一夾角，大罐底部沉積物（冷凝固物等）排放方便，回收酵母方便，避免倒罐。由於能分次排冷凝固物、分次回收酵母、分次排廢酵母和罐底冷凝固物，有利於啤酒生產和啤酒質量。
（7）如采用一罐法，前、後發酵一個罐內完成，省去了下酒操作，酒損降低，並節省啤酒花添加量15%左右。
（8）采用自動化的CIP係統，清洗滅菌較徹底，衛生條件好，雜菌汙染機會少。有利於自動化、微機控製，保證啤酒質量。
實際上使用錐形罐也存在以下問題。
（1）由於發酵時產生大量泡沫，罐子上方需留有一定空間，造成設備利用率降低（利用率隻有80%～85%）。
（2）酒液高度高，酒液澄清慢，尤其在酵母凝聚性較差時，影響酵母的回收，影響啤酒過濾。由於酵母不能及時回收，酵母的分泌物多，酵母自溶的可能性上升，不利於啤酒質量。
（3）酒液高度高，一般當高度大於8m時，會在罐內不同部位產生發酵液的不均勻性（發生分層現象），發酵完後的酒液中也存在CO2梯度。
（4）不能直接觀察發酵過程、清洗效果，取樣也比較繁瑣。
二、圓柱形錐底發酵罐的構造
露天圓柱形錐底罐（簡稱錐形罐）最大的特點在於大型化，其結構和形狀會影響發酵。
1.形狀和製作材料
圓柱形錐底發酵罐主體為圓柱形，上部為半球形封頭，下部為錐形底。這種形狀便於在底部收集酵母，而且有利於罐中內容物的排空以及罐內的清洗。
最初用碳鋼製作錐形罐（易生鏽），內部需要塗料（常用T-541無毒環氧係列）。如今，與糖化設備和過濾機等設備一樣，不少啤酒廠都采用不鏽鋼材料來製作發酵罐，因為不鏽鋼製作的發酵罐能很好地滿足啤酒發酵的要求。但不鏽鋼發酵罐的造價是一般碳鋼發酵罐的2～3倍。關鍵取決於啤酒廠的資金、業主的習慣等方麵，隻要碳鋼發酵罐加工質量好，在使用上對啤酒質量不會產生不良影響，也可以應用，隻是內部塗料需更換。
2.罐內表麵粗糙度
錐形罐加工好後，內表麵要盡可能平整，用顯微鏡檢查不得有縫隙。表麵加工過程中的不平滑性稱為粗糙度，通過合適的表麵加工辦法可以降低粗糙度。表麵加工質量應達到平均粗糙度，小於1.6μm，最好能夠低於0.8μm，經過打磨和拋光處理可使其下降到0.3～0.4μm。
特別是罐頂和罐底出口處，包括各個焊縫處都要經過精細的打磨拋光處理，以阻止微生物在此處繁殖生長。如果粗糙度過大，細菌和較小的野生酵母會附生在這些微孔中，隨著時間的延長最終導致發酵液的汙染。
對於生產普通啤酒的發酵罐，其內壁光潔度應在0.4μm以下。生產純生啤酒對發酵罐要求更高，其內壁光潔度要求分為兩段，其中發酵罐滿罐液位下1.00m處以上的內表麵光潔度為0.1～0.15μm，其餘部分內表麵光潔度為0.2～0.3μm。
3.錐形罐的直徑與高度
過去認為，錐形罐的尺寸幾乎不受任何限製，高度可達40m，直徑可達到10m。經過一係列研究和實踐表明，現在錐形罐直徑一般在4～8m，麥汁最大液位高度小於15m。但一般罐體不宜過高，特別是沒有離心機或酵母凝聚性差時，更不宜過高，以免酵母沉澱不下來，影響酒液澄清和過濾。
如罐的直徑相對大一些，材料利用率高，洗滌麵積相對較小，酵母沉澱較快；但直徑過大，發酵液冷卻降溫會受到影響，占地麵積大，施工和運輸也有一定困難。
同時還要控製錐形罐直徑與高度（隻指麥汁液位高度）之比，直徑與高度的比例在1∶（2～4）的範圍。錐底角一般采用60°～75°，有利於酵母的排放，錐角越小，越有利於排放，但會造成總高度偏高。國內目前最多采用70°的錐底角。
4.錐形罐的容積
世界各國錐形罐的容積大小不一，100～1000m3/個。國內啤酒廠目前罐容積在200～500m3/個的居多，最大的錐形罐全容積為720m3/個。
錐形罐的容積大小取決於糖化生產能力，考慮發酵工藝要求，與濾酒、灌裝設備能力匹配。原則上錐形罐的最大容積隻能等於半天的糖化生產能力，原因如下。
（1）錐形罐越大，則滿罐時間就越長，不僅造成麥汁混合不均勻，如第一鍋麥汁已經處於發酵階段，而最後一鍋麥汁會因為靜壓太高引起發酵不良，而且因有氧代謝時間長，導致雙乙酰、高級醇形成過多。
（2）錐形罐越大，不利於酵母回收、酒液澄清，酵母的分泌物多，不利於啤酒質量，用於出酒、清洗、滅菌時間就越長。
（3）大型錐形罐隻適合於大批量生產同一啤酒品種。大型錐形罐的供冷峰值要高於多個小型錐形罐。
在各方麵允許的條件下，選用單個容積大的發酵罐，可減少占地麵積、土建費用、發酵罐製造材料的總耗量，發酵罐的總數量、管道、閥門和自控的投資，並且配套管路係統也簡單些。
一般糖化麥汁分批進入發酵罐的滿罐時間至少應控製在12～18h，不能超過24h。根據目前國內糖化設備運行的情況，一般發酵罐的有效容積應為單批次糖化麥汁量的5倍或6倍，如糖化能力為一次60kL冷麥汁的設備，發酵罐應配備有效容積300～360kL為宜。
錐形罐麥汁容積為柱形部分（V柱）和錐形部分（V錐）之和，如果錐形罐錐角為60°時，其錐部高度為直徑的0.866倍。
5.錐形罐上方的預留空間
發酵時錐形罐不能全部被裝滿，因為發酵產生的CO2會形成泡沫，泡沫的容積不容忽視，在極限情況下它們會從溢流管中溢出，可能會粘住安全裝置，使它們失效。因此，原則上錐形罐上方的預留空間至少應為錐形罐中麥汁量的18%～25%。
不同發酵情況下錐形罐上方的預留空間要求如下。
（1）隻作為前發酵罐使用，預留空間為麥汁量的18%～25%。
（2）隻作為後發酵罐使用，但還要進行雙乙酰還原，預留空間為麥汁量的10%～12%；需要添加高泡酒，預留空間為麥汁量的20%～25%。
（3）隻作為低溫貯酒罐使用，預留空間為麥汁量的5%～8%。
（4）如果生產小麥啤酒，錐形罐預留空間為麥汁量的40%～50%。
6.錐形罐的冷卻
在控製發酵的過程中必須不斷克服發酵時產生的熱量，使各個階段發酵溫度在製定的溫度範圍，所以錐形罐需要有冷卻裝置。
（1）發酵過程中需要帶走的總熱量的構成
①發酵過程中產生的熱量：發酵時每千克浸出物會產生587kJ的熱量，原麥汁濃度為12%左右，外觀最終發酵度為75%～85%，則可發酵性浸出物7.0～8.3kg/hL大約平均產生4300～4600kJ/hL熱量。
②發酵液在降溫時釋放熱量：如將酒液溫度由9℃降到-1℃，降幅10℃，產生熱量大約為4200kJ/hL。
③熱量輻射損失：由於與周圍環境之間存在熱輻射和對流，所以傳熱過程總會存在損失。如果絕熱材料效果理想，熱量輻射損失很小。
因此整個發酵罐的製冷量需8500～9000kJ/hL。但是這些熱量的生成並不均衡，因此所需冷量也不恒定。冷量需求時間以及數量取決於前發酵、後發酵工藝，冷卻時間及速度。冷量需求的峰值在前發酵結束，需要將發酵液在24～48h內降溫處理。
（2）在考慮冷卻麵積時應注意的問題冷卻介質的類型、發酵和後熟工藝；在雙乙酰還原後冷卻到下酒溫度或工藝要求的降溫速率。
（3）冷卻方式每個錐形罐本身設置有2～4段冷卻夾套進行冷卻，冷卻麵積根據罐的大小和工藝上的降溫要求而定。冷卻方式因冷卻介質不同，分為直接冷卻和間接冷卻。
①間接冷卻：先利用製冷機將冷媒乙二醇或丙二醇（一般濃度為25%～30%）降溫到溫度為-8～-4℃，然後收集到一貯罐中，在需要的時候才送到錐形罐冷卻夾套中進行冷卻。
冷媒溫度為-4℃時，所需冷卻麵積為1.7～1.8m2/100hL。如果隻作為後發酵罐，冷媒溫度為-4℃時，所需冷卻麵積0.9m2/100hL。
②直接冷卻：是利用製冷機內的低溫液氨，一般采用-4℃直接送到錐形罐的冷卻夾套中，對錐形罐進行冷卻。所需冷卻麵積為1.6m2/100hL。
③間接冷卻與直接氨冷卻比較：間接冷卻的發酵罐上傳熱麵所承受壓力小，可確保恒定的冷卻溫度，由於有冷媒罐，製冷設備的負荷運行均衡。如果分時電價，也可在電價低時生產冷媒，可降低成本。與間接冷卻相比，直接氨冷卻具有以下優點。
a.製冷時蒸發溫度每升高1℃，電能消耗降到約3%，采用氨直接冷卻時蒸發溫度為-5℃，而-5℃的冷媒需要蒸發溫度為-10～-8℃的製冷劑降溫。氨直接冷卻的蒸發溫度可降低3～5K，可節約9%～12%的電能。
b.冷媒泵的耗電量高於液氨泵。
c.采用較小的壓縮機、管道直徑小，從而降低管道、保溫、管件的費用，並省去一套熱交換過程，沒有冷媒消耗。所以采用液氨冷卻時投資費用低。
采用直接氨冷卻時，為防止液氨泄漏，須較多的安全保護裝置，需要的製冷劑多些，發酵罐上傳熱麵所承受壓力大些，存在製冷劑損失的可能性大些、蒸發溫度並不恒定等不足。
（4）氨直接冷卻裝置直接氨冷卻夾套的結構形式為半管式夾套和蜂窩式夾套。半管式夾套的安裝形式有纏繞式和多排水平管並聯式。半管式夾套有半圓管式和弧形管式兩種，一般用寬100mm帶鋼壓製，用於氨直接冷卻以弧形管式為多。蜂窩式夾套根據製造、焊接方式的不同分為氣體保護焊接式和激光焊接式。蜂窩式夾套分為整體式和分體式。整體式為避開筒體的縱向、環向焊接，圓周方向由2～4塊蜂窩板組成，液氨由下部進入，上部出去，兩塊蜂窩板之間用短管相連，液氨沿對角線流動，流動存在死區，影響傳熱效果。分片式蜂窩夾套避開筒體的縱向、環向焊接，液氨由下部進入，上部出去，減少流動死區，液氨在夾套內流動，受到蜂窩孔的撓動，可提高沸騰傳熱效果，出口處氨成氣液兩相狀態，使夾套內的傳熱係數達到最佳值。
蜂窩式夾套激光焊接的優點如下。
①激光焊的焊縫寬度很窄，其焊縫形狀可根據數控焊機的設定而定任意形狀，尺寸沒有任何限製，因而激光焊接蜂窩夾套的流體通道，可根據製冷劑的數量與相態變化情況設置成串聯與並聯，直至變流道，極有利於傳熱。