Los reactores discontinuos son tanques que se utilizan para contener reacciones químicas o biológicas. El término «lote» distingue este tipo de reactor de los reactores continuos: en un reactor discontinuo, todos los ingredientes necesarios se colocan en el tanque y se permite que tenga lugar la reacción química o la fermentación, mientras que en un reactor continuo los ingredientes se introducen continuamente en el tanque. Los reactores discontinuos se utilizan para procesos como el tratamiento de aguas residuales, la producción farmacéutica y la fermentación de diversos productos.
El tipo más simple de reactor discontinuo consiste únicamente en un tanque con orificios en la parte superior para la entrada de los reactivos y la eliminación del producto, aunque típicamente también se debe incluir algún tipo de mecanismo de agitación. También se puede usar una chaqueta que se ajuste alrededor del tanque para controlar la temperatura. Los reactores discontinuos también pueden requerir algún tipo de sistema de aireación.
La adición de ingredientes a un reactor por lotes se conoce como «carga» y es el primer paso para llevar a cabo una reacción por lotes. El usuario del reactor calcula la cantidad de cada ingrediente que se necesita para producir el producto deseado, basándose en fórmulas de reacción química o fórmulas de crecimiento microbiano. Cálculos similares permiten al usuario determinar cuánto tiempo tomará la reacción. Una vez que se carga el reactor, se puede dejar en su mayor parte solo mientras tiene lugar la reacción. El usuario puede necesitar monitorear la temperatura y la aireación dentro del reactor, dependiendo del tipo de reacción.
Un tipo común de reactor discontinuo es un reactor discontinuo secuencial o un reactor discontinuo secuencial, ambos abreviados SBR. Los reactores SBR se utilizan normalmente en plantas de tratamiento de aguas residuales para el proceso de lodos activados, un procedimiento que utiliza una amplia gama de bacterias para eliminar los contaminantes del agua. Los cultivos bacterianos crecen en un lodo espeso, de ahí el nombre del procedimiento.
Para secuenciar los reactores discontinuos, un reactor que contiene lodo activado se llena primero con aguas residuales. El lodo y el agua se airean para agregar oxígeno y permitir que los componentes se mezclen, lo que ayuda a las bacterias a alimentarse de los contaminantes en las aguas residuales. Una vez que las bacterias han consumido la mayoría de los nutrientes en el agua, comienzan a morir y se detiene la aireación para que el lodo pueda depositarse en el fondo del reactor. Una vez que el lodo se asienta, las aguas residuales tratadas se retiran del reactor y se envían a la siguiente etapa del proceso de tratamiento.
Los reactores alimentados por lotes son una combinación de reactores continuos y por lotes. En un reactor de lote alimentado, el sustrato limitante, el ingrediente que se agota primero cuando tiene lugar la reacción, se alimenta continuamente al reactor. El otro ingrediente se agrega al comienzo de la reacción y no se agrega ninguno a medida que avanza la reacción.