气固并流下行循环流化床(下行床)作为一种新型的超短接触反应器，近年来在石油催化裂化、煤粉和生物质的热解等领域得到了越来越广泛的应用和重视。为实现煤炭的高效综合利用，中国科学院过程工程研究所提出了一种煤拔头工艺技术。该技术通过煤粉在并流下行循环流化床中快速加热、使油气和半焦快速分离，油气快速冷却，对煤炭进行分级转化，进而实现油、气、热、电的多联产，同时得到高附加值产品，以增加该工艺的经济性。 针对煤拔头工艺技术中油气和半焦快速高效分离的要求，本文对一种新开发的同轴双锥气固快速分离器进行了数值模拟和冷态实验研究。 采用计算流体力学商用软件Gambit2.1和Fluent6.1等软件包对分离器内的基本流场进行了数值模拟。为简化计算及节省计算机资源，计算中对三维圆柱状的气固分离器进行了简化，利用其对称性简化为二维的计算模型。对气相采用工程应用最广的标准k-ε双方程模型，对离散相颗粒采用随机轨道模型。计算比较了三种不同结构形式的气固流动状况，为分离器的结构设计提供了依据。 冷态实验采用FCC物料在中型下行床中进行。实验考察了不同结构形式分离器的分离性能，研究了下行床操作参数与分离器结构参数对气固分离效率和压降的影响，获得了较理想的分离器结构。 采用LS-230激光粒度分析仪考察了同轴双锥气固快速分离器对FCC物料的粒级效率，结果表明同轴双锥气固快速分离器对FCC物料颗粒的粒级效率高达98％。利用O3分解的反应动力学原理，通过在FCC循环物料中加入8％的Fe2O3催化剂颗粒，测定了同轴双锥气固快速分离器在下行床常用操作参数下的气体停留时间。结果表明在入口气速为3.5m/s～6.5m/s时，同轴双锥气固分离器气体的平均停留时间为125ms～400ms之间。