当今世界，环境保护已成为世人关注的热点，颗粒物（尤其是PM2.5）污染对人类和动物健康产生极大的负面影响。过滤除尘器是一种利用含尘气体通过多孔过滤介质，从而达到去除气体中微细固体颗粒物目的的高效率除尘装置。除了颗粒截留率之外，过滤阻力同样是一项评价袋式除尘器性能优劣的重要参数。袋式除尘过程中，颗粒在滤料表面堆积形成滤饼，滤饼过滤阻力过高，则须提高滤料的反清洗频率，不仅会大幅提高能耗，还会对滤料造成损坏，缩短滤料的使用寿命。滤饼空隙率决定了滤饼阻力大小，而空隙率又与颗粒分布、颗粒间作用力密切相关.。因此，提高颗粒间作用力即可降低滤饼阻力，减少滤料反冲洗频率。颗粒间作用力通常是指范德华力、静电力以及液桥力等作用力，在干燥条件下范德华力作为颗粒间主要作用力，而在潮湿环境中，由于颗粒间液桥的形成，液桥力大幅提高至范德华力的数十倍甚至百倍，并最终表现为颗粒间的主要作用力。因此，在对含尘气体进行过滤处理之前，采用加湿方法对气体中的颗粒进行预润湿，使得颗粒表面形成一层水膜，增大颗粒间液桥力，可以有效提高滤饼空隙率，降低其过滤阻力。本研究采用蒸汽加湿方法提高环境湿度，使得液态水在颗粒表面发生冷凝，从而达到润湿颗粒的目的。通过测定不同环境湿度下的颗粒坍塌角，考察相对湿度对颗粒间持液量、颗粒间粘附力的影响；以超疏水PTFE膜作为过滤滤料，考察环境湿度对滤饼阻力、反冲洗性能的影响，并结合滤饼固定化技术，对比分析加湿前后滤饼结构的变化；建立数学模型，用于模拟滤饼堆积-压缩-堆积过程，分析颗粒粘附力、颗粒粒径、颗粒摩擦系数以及过滤风速对滤饼微观结构的影响。研究结果表明：1）相对湿度越高，颗粒群持液量越高，颗粒间粘附力明显增大，主要体现为颗粒群坍塌角增大。当空气相对湿度达饱和时，颗粒群含水率约为2%，其坍塌角接近90°；2）提高含尘气体中的相对湿度可以大幅降低过滤压降的增长速率，提高滤饼空隙率，延长单次过滤周期。相对于不加湿条件下，当含尘气体湿度达饱和时，过滤周期可延长3倍以上；3）颗粒间粘附力越大，滤饼结构越疏松，滤饼上表面的可压缩层厚度仅取决于颗粒间粘附力大小。滤饼结构和滤饼空隙率不受过滤过滤风速影响，过滤压降增长速率与风速成正比。滤饼厚度的增长实际表现为滤饼底部压缩层的增长，滤饼的形成过程是一系列滤饼堆积-压缩-堆积的循环过程。