本发明提供了一种发酵反应釜、相应的发酵系统及其应用，属于生物工程领域。本发明的发酵反应釜包括反应釜本体以及容置在反应釜本体内的气体分布器，该气体分布器包括环形管体，其上设有若干个开口向上的喷嘴以及若干个开口向下的气体分布孔。本发明提供的发酵反应釜通过包含该气体分布器，可实现发酵液在扩散加速区内不断更替循环，增大气液接触面积，细化液滴粒径，增强气液传质效果，减少了通气量、搅拌功的输入以及因此产生的起泡问题，从而提高发酵效率和产量，具有良好的应用前景。