本课题是中国石油大学(北京)与中石油华北分公司合作项目“多反应系统高效耦合流化催化反应新技术MRSTM的研究与开发”的部分研究内容。其目的是设计一种将不同粒径的两种催化剂颗粒进行有效分离的装置，为该技术的应用提供装备基础。 依据重力沉降和射流原理，参照本研究室前期数值模拟计算结果设计了一种新型分离设备-颗粒梯级分离装置，对不同影响因素下的分离效率和压力参数进行了实验测试，对装置结构进行了多种改进，并对分离效果进行了综合评价。 详细研究了影响颗粒梯级分离装置分离效果的结构因素和操作因素，内容包括理论分析和实验测试。研究表明，气体分布器结构、进料方式、颗粒预分散构件、操作气量、加料速率、加料量、大小颗粒质量比例等参数的变化均对分离效果有不同程度的影响。 研究确定了保持高分离效率和低能耗的最佳结构参数和最佳操作参数，为该新型分离设备的进一步优化设计奠定了基础。