Οι αντιδραστήρες παρτίδας είναι δεξαμενές που χρησιμοποιούνται για να περιέχουν χημικές ή βιολογικές αντιδράσεις. Ο όρος «παρτίδα» διακρίνει αυτόν τον τύπο αντιδραστήρα από τους συνεχείς αντιδραστήρες — σε έναν αντιδραστήρα παρτίδας, όλα τα απαραίτητα συστατικά τοποθετούνται στη δεξαμενή και επιτρέπεται να πραγματοποιηθεί η χημική αντίδραση ή ζύμωση, ενώ σε έναν συνεχή αντιδραστήρα τα συστατικά τροφοδοτούνται συνεχώς σε η δεξαμενή. Οι αντιδραστήρες παρτίδας χρησιμοποιούνται για διεργασίες όπως η επεξεργασία λυμάτων, η φαρμακευτική παραγωγή και η ζύμωση διαφόρων προϊόντων.
Ο απλούστερος τύπος αντιδραστήρα παρτίδας αποτελείται μόνο από μια δεξαμενή με οπές στην κορυφή για την εισαγωγή των αντιδρώντων και την αφαίρεση του προϊόντος, αν και συνήθως πρέπει να περιλαμβάνεται και κάποιος τύπος μηχανισμού ανάδευσης. Ένα μπουφάν που ταιριάζει γύρω από τη δεξαμενή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο θερμοκρασίας. Οι αντιδραστήρες παρτίδας ενδέχεται επίσης να απαιτούν κάποιο τύπο συστήματος αερισμού.
Η προσθήκη συστατικών σε έναν αντιδραστήρα παρτίδας είναι γνωστή ως «φόρτιση» και είναι το πρώτο βήμα για τη διεξαγωγή μιας παρτίδας αντίδρασης. Ο χρήστης του αντιδραστήρα υπολογίζει πόση ποσότητα από κάθε συστατικό χρειάζεται για να παραχθεί το επιθυμητό προϊόν, με βάση τους τύπους χημικής αντίδρασης ή τους τύπους μικροβιακής ανάπτυξης. Παρόμοιοι υπολογισμοί επιτρέπουν στο χρήστη να καθορίσει πόσο χρόνο θα διαρκέσει η αντίδραση. Μόλις φορτιστεί ο αντιδραστήρας, μπορεί να μείνει μόνος του κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Ο χρήστης μπορεί να χρειαστεί να παρακολουθεί τη θερμοκρασία και τον αερισμό εντός του αντιδραστήρα, ανάλογα με τον τύπο της αντίδρασης.
Ένας κοινός τύπος αντιδραστήρα παρτίδας είναι ένας διαδοχικός αντιδραστήρας παρτίδας ή ένας αντιδραστήρας αλληλουχίας παρτίδας, αμφότεροι με συντομογραφία SBR. Οι αντιδραστήρες SBR χρησιμοποιούνται συνήθως σε μονάδες επεξεργασίας λυμάτων για τη διαδικασία ενεργού ιλύος, μια διαδικασία που χρησιμοποιεί ένα ευρύ φάσμα βακτηρίων για την απομάκρυνση των ρύπων από το νερό. Οι βακτηριακές καλλιέργειες αναπτύσσονται σε μια παχιά λάσπη, όπου η διαδικασία πήρε το όνομά της.
Για την αλληλούχιση των αντιδραστήρων παρτίδας, ένας αντιδραστήρας που περιέχει ενεργοποιημένη ιλύ γεμίζεται πρώτα με λύματα. Η λάσπη και το νερό αερίζονται για να προστεθεί οξυγόνο και να επιτραπεί η ανάμειξη των συστατικών μεταξύ τους, τα οποία βοηθούν τα βακτήρια να τρέφονται με ρύπους στα λύματα. Μόλις τα βακτήρια έχουν καταναλώσει τα περισσότερα από τα θρεπτικά συστατικά του νερού, αρχίζουν να πεθαίνουν και ο αερισμός διακόπτεται έτσι ώστε η λάσπη να κατακαθίσει στον πυθμένα του αντιδραστήρα. Μετά την καθίζηση της λάσπης, τα επεξεργασμένα λύματα απομακρύνονται από τον αντιδραστήρα και αποστέλλονται στο επόμενο στάδιο της διαδικασίας επεξεργασίας.
Οι αντιδραστήρες Fed-batch είναι ένας συνδυασμός αντιδραστήρων παρτίδας και συνεχούς. Σε έναν αντιδραστήρα τροφοδοσίας παρτίδας, το περιοριστικό υπόστρωμα – το συστατικό που εξαντλείται πρώτο καθώς λαμβάνει χώρα η αντίδραση – τροφοδοτείται συνεχώς στον αντιδραστήρα. Το άλλο συστατικό προστίθεται στην αρχή της αντίδρασης και κανένα δεν προστίθεται καθώς προχωρά η αντίδραση.