随着国家环保标准的提高和大气污染问题的日益突显，电解铝工业对除尘技术也提出了更高的要求。电解铝工业用单机脉冲除尘器是电解铝烟气千法净化系统的重要组成部分，它不同于常规袋式除尘器，而是具有协同控制功能的袋式除尘器。电解铝工艺用袋式除尘器一方面要促使氧化铝吸附含氟烟气，另一方面还要过滤含氟氧化铝粉尘，所以电解铝工艺用袋式除尘器既是千法净化系统中的吸附反应容器的一部分，也是气固分离设备，在整个千法净化系统中有着十分重要的作用，其过滤特性直接影响到千法净化系统的性能。研究电解铝工艺协同控制用袋式除尘器的流场特性，从而得到电解铝工艺用袋式除尘器内部流场和滤袋上流场的分布规律，来进一步分析影响电解铝工艺用袋式除尘器滤袋过滤特性的因素，对提高电解铝工艺用袋式除尘器对电解铝烟气净化效率，具有一定的参考意义。
本课题以基于电解铝烟气净化用袋式除尘器为对象，研究具有协同控制功能的袋式除尘器的相关技术，包括滤袋过滤特性和内部流场构造特性。课题滤袋缝合工艺对颗粒物过滤特性的影响、袋笼和滤袋的匹配及滤袋内支撑袋笼结构参数的确定、气尘协同控制用袋式除尘器内部流场模拟及与常规袋式除尘器的主要区别、滤袋边界条件试验四个方面入手，通过理论分析、实验研究、数值模拟法分析对电解铝工艺协同控制用袋式除尘器流场、浓度场和滤袋技术进行研究。
对于具有协同控制功能的袋式除尘器与常规袋式除尘器的对比研究，本课题从电解铝烟气协同控制功能的需求出发，对比分析了两类除尘器在设备构造进气方式、滤料滤袋技术条件等方面的差异，并结合数值模拟的结果，进一步对采用灰斗进风为固定形式的电解铝气尘协同控制用袋式除尘器二次扬尘对含氟烟气的吸附作用进行了分析。
脉冲单机袋式除尘器对于滤袋缝合工艺对颗粒物过滤特性的影响，选用电解铝常用的普通涤纶、涤纶覆膜两种滤袋在三种不同的缝合工艺下对颗粒物的过滤效率的影响，试验分析了同种滤料在不同的缝合工艺下对不同粒径颗粒物的分级过滤效率，不同风速下滤料的阻力。试验结果表明，同种滤料不同工艺下的过滤效率从高到低依次是热熔缝合、细针粗线、粗针细线，滤料在热熔缝合工艺下的过滤效率要比在细针粗线缝合工艺下的过滤效率高1%-2%，比在粗针细线缝合工艺下的过滤效率高3%-4%。不同风速下，同种滤料不同工艺下的过滤阻力从高到低依次是热熔缝合、细针粗线、粗针细线，滤料在热熔缝合工艺下的过滤阻力要比在细针粗线缝合工艺下的过滤阻力高1-2Pa，比在粗针细线缝合工艺下的过滤阻力高3^-4Pa。
上世纪80年代，我国从日本引进了大型反吹风袋式除尘器，在结合国内各行业的需要之后开发了长袋低压脉冲袋式除尘器和分室反吹风袋式除尘器，处理气体量达到100一291万m³/h，滤袋长度超过了10米。在80年代，钢铁行业烟气处理量比较大，首选的大容量烟气净化设备就是大型反吹风袋式除尘器，但是在随后的使用中反吹风袋式除尘器也逐渐暴露出一些问题，主要就是反吹清灰方式是柔性的清灰方式，虽然对滤袋的损伤较少，但是对于粘性较大、浓度较高的粉尘，除尘器阻力上升比较快，在一定的外部条件下就会容易糊袋。
90年代至今，我国袋式除尘器技术迅速发展，过滤材料技术、清灰控制技术也都不断发展与完善，袋式除尘器的应用飞速增加。2006年我国己经成为全球袋式除尘器和滤料滤袋市场量增加最快的地区。我国的袋式除尘器整机台数和滤袋年使用量仅次于美国和欧洲，己有发展成为全球最大袋式除尘器和滤料滤袋市场的趋势。随着新型大型脉冲喷吹类袋式除尘器的成功研制，袋式除尘器正向大型化方向发展。21世纪以来，在国家环保标准不断提高和工业及科学技术不断进步的推动下，我国袋式除尘器整机技术和过滤材料技术特别是高温过滤材料技术都获得了高速发展，很多产品还实现了批量出口，且呈逐渐增加趋势。我国脉冲单机布袋除尘器主机技术的发展，主要体现在袋式除尘器对烟气的高浓度、高温、高湿以及吸湿性粉尘、微细粉尘、磨琢性粉尘和易燃易爆粉尘有了更强的适应性；并且在加强清灰效果、提高过滤效率、降低除尘器能耗、减少除尘器故障、方便维修等方面达到了更高水平，尤其是在设备大型化，处理烟气量在200万m³/h及其以上的超大型的袋式除尘器方面。我国大型袋式除尘器技术的发展主要体现在电力、钢铁和水泥行业等应用领域。
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