冷卻結晶器是通過對溶液制冷從而使其達到過飽和而結晶，用于溶解度隨溫度下降而顯著減小的物質。
      要獲得粒度均勻的結晶產品，設備結構及操作應滿足下列各點：
1）盡可能降低過飽和溶度，以避免產生大量的晶核；
2）晶種和過飽和溶液能有良好的接觸機會，以使得過飽和度能迅速、充分消除。
3）保證晶體在設備內有足夠的停留時間進行生長；
4）選用低速的攪拌裝置，減少二次晶核的產生及晶體的破碎；
5）要有穩定的操作條件。
       冷卻結晶器過飽和度的產生是冷卻換熱器，一般是溶液通過管程，冷卻介質通過殼程。需要指出的是，不僅要對管程的過飽和度進行控制，也要對殼程冷媒溫度進行控制，因為過大的換熱溫差會惡化傳熱效果，導致過飽和度無法及時從換熱面消除，換熱管內部快速結壁，因此通常在殼程增加輔助循環水泵，降低換熱溫差。
       大型結晶器往往配置多組換熱器（外冷器），這是由于在實際生產中，雖然可以通過降低換熱溫差來減輕換熱管內結壁，但其結壁趨勢只能延緩，卻無法完全避免，因此需要定期對換熱器進行切換清洗，為了保證系統不停車，一般設置有備用換熱器。