一种相变材料吸附强化高温气体中超细粉尘分离装置及方法。本发明针对陶瓷膜过滤气体应用温度和除尘效率高，但是同时存在成本高，磨损严重、对超细粉尘过滤率降低等问题，借鉴湿法除尘对全粒径粉尘除尘效率高的优点，利用相变材料的高温相变及相变温度的可控特性，克服水介质湿法除尘应用环境温度低导致气体余热损失大及耗水量大等局限，将之与陶瓷微球除尘技术相结合，实现气体除尘温度高和效率高的双赢。一是提高了对高温烟气超细粉尘的捕获率；二是减小了高温烟气温降，为高热值能源回收与利用创造条件；三是减少陶瓷的高温磨损，提高陶瓷材料的使用寿命，规避了更换过程对连续化生产的影响，保证了除尘效率和收尘率的稳定性和一致性，降低了除尘运行成本。