kirdeklenme için en etkili ve yaygın yöntem olduğu bulunmuştur. Faydaları şunlardır.

- Kararsız operasyon olmadan kolay kontrol sağlayan doygunluğun oranlanması ve düşük kinetik diziliş.
- İyi kalite için en uygun büyüme oranı sayesine düşük doygunluğun ortaya çıkması.
- Yeni kristallerin içindeki mevcut kristallerin çarpışarak kırılmasını önleyerek düşük enerji ihtiyacı.
- Nicel temel prensiplerin zaten izole edilmiş olması ve uygulamaya dahil edilmesi.

Aşağıdaki örnek basit olmasına rağmen sık sık ikincil çekirdeklenmeye örnek olarak kullanılır.

B=dN/dt=kM(c-c*)

- k1, hız sabiti.
- MT, süspansiyon yoğunluğu
- j, 1-5 arasında ampirik üs, genellikle 1’dir.
- b, 5’e kadar uzanan ampirik üs, genellikle 2’dir.

Bir kere ilk küçük kristal, çekirdek oluşması ardışık tabakalardaki boyutunu artırarak kristalde çözünerek dokunan (veya bitişik) moleküller için bir buluşma noktası gibi işlev görür (aşırı doygunluktan dolayı kararsızsa). Büyüme modeli şekilde gösterildiği gibi, her rengin aynı çözünen kütleyi gösterdiği soğan halkalarına benzer; bu kütle büyüyen kristalin artan yüzey alanı nedeniyle daha ince tabakalar oluşturur. Aşırı doygun çözünen kütlenin orijinal çekirdeği bir zaman birimi içinde ele geçirilebilmesi, büyüme oranı kg/m²*h olarak ifade edilen bir işlem olup özel bir sabit olarak adlandırılır. Büyüme hızı örneğin çözeltinin yüzey basıncı, basınç, ısı, çözelti içindeki göreli kristal hızı, Reynolds sayısı ve benzerleri gibi çeşitli fiziksel faktörlerden etkilenir.

Kontrolün temel değerleri şunlardır:

- Aşırı doygunluk değeri, kristalin büyümesi için mevcut çözünen madde miktarı indexi;
- Kristaldeki çözünen maddeyi sabitleme kapasitenin göstergesi olarak birim akışkan kütledeki toplam kristal yüzeyi;
- Alıkonma süresi, var olan bir kristal ile temas eden çözünen maddenin molekül olasılığı göstergesi;
- Akış modeli, yine var olan bir kristal ile temas eden çözünen maddedin molekül olasılığı göstergesi (düzgün akışta yüksek, türbülanslı daha düşük, ancak temas olasılığında tersi uygulanır).

Diğerlerinin kötü ve iyi tasarlanmış kristalleştirme arasındaki farkı tanımlaması çözeltinin fiziksel özelliklerinin akıbetinin ilk değeridir.

Bir kristal ürününün berraklık boyut aralığı ve görünümü kristalleştirmede son derece önemlidir. Eğer kristallerin işlemlerine devam edilmek isteniyorsa, bir örnek büyük kristaller için yıkama, filtreleme, ulaşım ve depolama çok önemlidir. Büyük kristalleri çözeltiden filtrelemek küçük kristalleri filtrelemekten daha kolay olduğu aslında önemli bir yalandır. Ayrıca, daha büyük kristallerin hacim oranına göre daha küçük yüzeye sahip olmaları daha yüksek saflığa işaret eder. Kristallerin ana çözeltiden ayırmak için yıkanması esnasında oluşan daha küçük bir kayıp nedeniyle ve saflık içeren ana çözeltinin daha az tutulması yüksek saflığın nedenidir. Teorik kristal boyut dağılımı, nüfus dengesi teorisi (nüfus dengesi denklemleri kullanarak) adlı oldukça karmaşık matematiksel işlem ile çalışma koşullarının bir fonksiyonu olarak tahmin edilebilir.

Yukarıda görüldüğü gibi çözünürlüğü etkileyen temel faktörler şunlardır.

- Yoğunlaşma
- Isı

Yani kristalleştirme süreçlerini iki temel tür olarak tanımlayabiliriz.

- Soğutarak kristalleştirme
- Buharlaştırarak kristalleştirme

Aslın bu kısım, soğutmanın buharlaştırma yoluyla gerçekleştirilerek çözeltinin yoğunlaşma zamanıyla aynı zaman elde edildiği hibrid sistemler var olduğundan beri kesin değildir,

Bir kristalleştirme işlemi kimya mühendisliğinde sıklıkla ayırıcı billurlaşma olarak anılır. Bu yukarıda bahsedilenlerden özel uygulamadan daha farklı bir (veya her ikisinden) süreç değildir.

Uygulama

Birçok çözücü içinde eriyen birçok kimyasal bileşik, çözünürlüğün eşik bir sıcaklık ile arttığı direk çözünürlük olarak bilinen durumu göstermektir.
Böylece, her ne zaman koşullar olumlu olsa da sadece çözeltinin basitçe soğutulması kristal oluşumu ile sonuçlanır. Burada soğutma göreceli bir terimdir: östenit kristali 1000 °C nin üzerinde çeliğe dönüşür. Bu kristalleşme işleminin bir örneği kristal formundaki sodyum sülfattan Glauber tuzu üretilmesidir. Resimde, denge sıcaklığı x-ekseninde, yoğunlaşma dengesi (doymuş çözelti içinde çözünen kütlenin yüzdesi olarak) de y-eksenindedir, burada sülfat çözünürlüğünün 32,5 °C nin altında hızla azaldığı açıktır. Sıcaklığı 0 °C dereceye soğutulan 30 °C derecede doymuş bir çözelti varsayalım (bunun donma noktası alçalması ile olanaklı olduğunu unutmayın). Bir kütle sülfat çökeltisi, çözünürlük değişiminin %29 dan (denge değeri 30 °C ) yaklaşık olarak %4,5 (0 °C de) karşılık geldiği durumda gerçekleşir - aslında, sonuç yoğunluğun artan yan etkiye sahip olduğu ve hidrat suyuna sülfat eklenmesinden beri daha büyük bir kristal kütlesi çöktürülmüştür.
Kristal soğutmanın kullanılmasında elbette bir sınırlama vardır.

- Pek çok çözünen düşük sıcaklıklarda hidrat şeklinde çöker: önceki bu kabul edilebilir, ve hatta yararlıdır, ama ne zaman zararlı olabilir, örneğin, çok sulu bir hidratı kararlı hidrat kristalli formuna getirmek için var olan sudan daha fazlası gerekir: sadece tek bir hidrat çözelti bloğu oluşacak - bu kalsiyum klorür durumunda meydana gelir;
- Maksimum aşırı doygunluk en soğuk noktalarda meydana gelecektir. Bu, ölçeklendirmeye duyarlı ısı değiştirici tüplerle ve ısı değişiminin büyük ölçüde azaltılması ya da durdurulmasıyla olabilir.
- Sıcaklıkta bir azalma genellikle bir çözeltinin akışkanlığında artış anlamına gelir. Çok yüksek bir akışkanlık hidrolik sorunlara yol açabilir ve böylece oluşturulan tabakalı akış kristalleşme dinamiklerini etkiler.
- Bu durum ters çözünürlüğe sahip bileşikler için geçerli değildir, sıcaklığın düşüşü (çözünürlüğün 32,5 nin üzerinde tersine olmasına örnek sodyum sülfattır) ile çözünürlüğün artışını belirten bir terimdir.

Basit bir kristalizör soğutma iç sirkülasyon için bir mikser içeren tanklarla sağlanır, burada ısı azalması dış örtünün içinde dolaşan bir ara sıvı değişimi yoluyla elde edilir. Bu basit makineler farmasötik işlem ve ölçeklemeye yatkınlık gibi toplu işlemlerde kullanılır. Toplu işlemler normal olarak işlem boyunca ürünün göreceli değişken kalitesini sağlar.

Swenson-Walker kristalizör, Swenson Co tarafından özellikle tasarlanmış bir modeldir. 1920’lerde, içi boş bir vidalı konveyör veya bazı boş diskler içeren, bir uzunlamasına eksen üzerinde dönme esnasında soğutucu bir akışkanın devir-daim ettirildiği bir yarı silindirik yatay çukuru olan bir oluktu. Soğutucu akışkan bazen de oluk etrafında bir kılıf etrafında sirküle ettirilir. Kristaller, kazıyıcılar tarafından çıkartılır ve oluğun alt tarafına yerleştirilerek vida/disklerin soğuk yüzeylerinde çökelir. Vida, eğer varsa, bulamacı deşarj noktasına doğru iter.

Yaygın bir uygulama flaş buharlaşma ile çözeltiyi soğutmaktır: belirli bir T0 sıcaklığındaki bir sıvı bir P1 basıncı ile transfer edildiğinde, P1 deki T1 sıvı doyma sıcaklığı T0’dan düşük olacaktır, toplam buharlaşmanın gizli ısısı içsel enerji farkına eşit olacağından sıvı, sıcaklık farkı ve çözücünün miktarına göre ısı bırakacaktır. Basit bir deyişle, sıvı, bir kısmının buharlaşması ile soğutulur.

Şeker sanayisinde, kristallerde dikey soğutma, santrifüj öncesinde kristalleşmenin son aşamasında vakum kazanı aşağı çevrilerek melasın boşaltılmasında kullanılır. Lapa kristalizöre tepeden girer ve soğutma suyu ters akış borularıyla pompalanır.

Bir başka seçenek de, yaklaşık bir sabit ısıda, çözünebilirlik eşiğinin üzerinde çözünen madde konsantrasyonun artırarak kristallerin çökelmesini sağlamaktır. Bunu elde etmek için, buharlaştırma tekniği kullanılarak çözücü/çözünen kütle oranı artırılır. Elbette bu işlem sıcaklık değişimine duyarsızdır (hidrasyon durumu değişmeden kaldığı takdirde).

Kristalleşme parametrelerinin kontrolüyle ilgili tüm hususlar soğutma modelleri için aynıdır.

Birçok endüstriyel kristalizatör, dünyadaki toplam kristal üretiminin %50’den fazlasını oluşturan, çok büyük sodyum klorür ve sakaroz birimleri gibi buharlaşmalı tiptedir. En yaygın türü buharlaşmalı (FC) modeldir (bakın buharlaştırıcı). Bir pompa (bir pompa ya da eksenel akış karıştırıcı) tank boyunca homojen bir süspansiyon halinde olan kristal bulamacı tutar, değişim yüzeyleri de dâhil olmak üzere, değişim yüzeylerindeki makul hızla birlikte pompa akışını kontrol ederek, kristal kütlesinin temas süresi kontrolü ile aşırı doygun çözelti elde edilir. Oslo, yukarıda belirtildiği gibi, kabaca berrak sıvıdan ağır çamur bölgelerini ayırmak ve işlenme süresini (genellikle düşük FC’de) artırmak için büyük kristal fiksaj alanı ile donatılmış buharlaşmalı sirkülasyondan kristal rafine edilmesidir.

Herhangi bir kristal biçiminde, mümkün olan en hızlı büyüme ve kristalin özgül yüzeyi bakımından en uygun koşulları elde etme, kristal kütlesinin ve işlenme süresinin kontrolü etkili bir işlem kontrolünün sağlanması için önemlidir. Bu farklı bir yolla –basitçe söylemek gerekirse� iki akışı yöneterek sıvı kütleden kristali ayırarak başarılır. Pratik bir yol, başka kusursuz bir bulamaç yoğunluğu elde etmek için kristalizör etrafında kütle akışını yönetirken, berrak (neredeyse) sıvı elde edebilmek için yerçekimi tortu çöktürmesi (ve muhtemelen ayrı geri dönüşüm) uygulamaktır. Tipik bir örnek olan DTB (Taslak tüp ve Deflektör) 1950’lerin sonunda Richard Chisum Bennett’in (Swenson mühendisi ve sonraki Swenson başkanı) bir fikridir. DTB (resme bakın) bir iç sirkülasyona, kristalizörün dışında bir halka için yerleşim yeri olan, bir taslak tüp içinde yukarı doğru iterek tipik bir eksenel karıştırıcıya (sarı) sahip, büyük kristallerin yerleşmesi için (ve ana dolaşıma iade) çok düşük hızda yukarı doğru hareket eden bir egzoz çözümü bulunan, sadece ince kısımlardan, sıcaklığı artırıp ya da azaltarak böylece ek aşırı doygunluk yaratarak belirli bir tane boyutu altında ayıklayan ve sonunda yok eden bir kristalizördür. Bütün parametrelerin hemen hemen mükemmel kontrolü sağlanır. Bu kristalizör ve türev modelleri (Krystali CSC, vb.), eğer buharlaşma kapasitesi önemli sınırlar al