进入21世纪,随着石油资源的过度消耗,汽车工业的高速发展,人类对石油的依赖日益严重,石油短缺时代已初见端倪,寻找石油替代品迫在眉睫。而煤制油技术是人类解决石油危机的良方之一,煤气化是煤制油技术的关键工艺。本文基于对煤气化产物中固体颗粒物的研究,试图设计出一个可以将固体颗粒物从高温混合气体中分离出来的分离机,包括混合气体中国体颗粒物性能分析、分离单元材料选取、结构的分离与设计,结合分离机控制硬件设计、选择合适的上位机来实现分离过程的自动控制,并在分离前对影响分离过程的煤焦油做了裂解试验,以及最终对分离前后煤气化产物中的固体颗粒物含量进行了检测分析,主要工作如下:1.对所涉及的气固分离技术、分离设备的基本情况和当前高性能的分离材料和高温气体除尘技术的发展趋势进行了基本介绍,了解当前的生产工艺并对其进行改进,提出适合本课题的新的设计方案。对影响分离过程中的因素做了介绍,主要有颗粒特性、被分离物质的基本环境、分离方法和分离材料等,通过详细地分析比较这些重要因素的影响,并且结合实际分离过程中的参数,来进一步确定本课题设计中所需要的参考指标。2.设计出适合陕北地区煤制油工艺中使用的分离机,包括分离单元的选材、分离单元结构的设计、分离过程的工艺设计以及分离机整体结构的设计。对分离机的送卸料、清渣方式以及阀门系统进行了具体的描述,分析了过程中的设计思路及实现效果。分离单元使用铁铝合金制成的新型结构(烧结网+三角丝),分离机设计双筒并联交替工作,在分离单元需要反吹脉冲清渣时,双筒形结构可以交替清渣,使得生产过程连续运行。3.对分离机控制部分硬件进行设计以及选择合适的上位机。分离机系统为双筒交替连续工作,共有6只电动球阀、2只脉冲式电磁阀、1台高压输料泵、2台差压变送器,并对进料口、出料口流量分别进行连续监测。系统采用STC89C58单片机作为现场控制器,程序控制两个过滤筒交替连续循环完成过滤-卸渣-排渣-滤筒交换过程。对阀门驱动电路、进料泵驱动电路、过程压差的检测以及流量的检测进行了设计,上位机采用研华奔腾4工业控制机,用于接收单片机送出的流量信号,完成对本机工作的瞬时状态的显示、累计流量的显示、工作效率的计算等。4.对影响煤气化产物的分离过程的煤焦油做了裂解试验,并将产物中的剩余煤焦油使用冷态捕集的方法收集。通过对比试验,可以得出随着温度的升高焦油含量逐渐减少并且石灰石的添加有助于焦油裂解。对煤气化产生的颗粒进行了粒度分析,并对气固分离前后固体颗粒含量进行了检测分析,分离前后分别通过重量法和β射线法对固体颗粒含量进行测试,通过对比分离前后测试结果,得出分离机除尘率可达90%,已经基本达到对气固分离的要求。