本论文的研究对象——异径颗粒分离装置，是根据颗粒重力沉降原理，利用数值模拟方法研发的新型分离装置。 对两种不同粒径的催化剂颗粒进行分离属于气粒流动的复杂问题，涉及到气相流动和固相流动以及气固间的相互作用。论文首先从气流分级的原理及应用、颗粒的流动行为、湍流数值模拟方法的研究进展和气固两相流数值模拟研究进展四个方面，对目前国内外相关研究水平及进展做以总结与评述。 然后选择计算模型，封闭控制方程组，为后继研究工作的展开提供保证。 之后根据所求得的终端沉降速度，提出两种不同结构——逆重力场式分离装置和逆流式分离装置，分别对装置内部的气固流动行为、分离效率、催化剂浓度的分布进行模拟，对两种结果进行比较分析，得出以下结论： 前者从底部进料，其分离效率已经基本可以满足分离需要，但其能耗较大；而后者从顶部进料，分离效率虽然没有提高，但是可以节约能耗近一半。此结果为进一步的深入研究奠定了基础。