本发明涉及炭黑精细制备设备技术领域，具体公开了一种一体式粉尘分离装置，包括外筒，所述外筒的底部内侧设置有圆环状的支撑圈，所述支撑圈的上部设置有过滤袋，所述支撑圈的下部设置有收集漏斗，所述过滤袋内设置有圆筒体，所述圆筒体的侧面上部沿所述圆筒体的外壁切线方向设置有进风筒，所述圆筒体的底部设置有尖端朝下圆锥体，所述所述圆锥体的底部与所述收集漏斗连通，所述圆筒体的顶部正中插入设置有出风筒，所述出风筒与所述过滤袋内空间连接。本发明利用在过滤袋内部设置的圆筒体的方式，使得风流依次经过旋风离心和过滤袋将风流中含有的炭黑颗粒分离出来，除尘装置的空间利用率更高，集成效果突出，有利于降低加工和制造成本。