褐煤作为一种低阶煤,具有储量大、价格低廉、易开采等优点,在未来的能源供应中发挥着越来越重要的作用。褐煤的显著特征是水分含量高,这些水降低了褐煤燃烧的热值,增加了运输费用,大大限制了它的利用,因而脱水是褐煤利用中必不可少的一个过程,本文设计了一套气流干燥与喷动床相结合的实验装置用于褐煤的脱水。流体力学实验考察了各种关键操作参数对气流干燥管与喷动床流体力学特性的影响。脱水提质实验,主要实验了进、出口烟气温度对褐煤脱水率的影响,为后续设备的工业化提供一定的理论基础。干燥、热分解动力学实验得到了干燥动力学特性曲线和热重曲线。流体力学特性实验表明操作气速和固气比是气流输送管压降的主要影响因素,提出固相摩擦系数经验关联式。喷动床的压降会随着颗粒、操作气速和床层高度的不同而不同,拟合得到了最大喷动床压降经验公式及最小喷动速度经验公式褐煤的热态实验结果表明,温度对褐煤脱水率的影响明显,特别是出口温度,能显著影响褐煤的含水量。实验发现在入口温度为600℃,出口温度为150℃时,褐煤含水量从40%下降到8%,达到了良好的脱水效果。褐煤的干燥动力学研究表明,随着介质温度的升高,干燥时间缩短,干燥速率增大。在粒径0-3mm时,随着粒径的增加,干燥速率增加明显,当粒径大于3mm时,粒径对干燥速率的影响不明显。采用薄层干燥模型模拟得到的褐煤干燥方程为干燥速率方程为预测值和实验值的吻合程度较好。提出干燥速率常数的经验公式为其中指前因子A=5.819min-1,界面蒸发活化能EV=21347.5kJ/mol,经验常数Cd=0.0409m-1,干燥时间指数n=1.516。褐煤的热分解动力学研究表明,褐煤的热分解过程属于三维扩散机理,动力学方程为其中A=1.22×1013min-1, E=193.41kJmol-1。