● 摘要
滑动弧放电是常温常压下的等离子体放电技术，它同时具有平衡性和非平衡性，其中前者保证了处理量，后者保证了化学反应效率。因此，将滑动弧放电应用于甲烷重整，具有良好的前景。本文对滑动弧放电等离子体CH4-CO2联合重整富氢气体制备进行了系统仿真和实验研究，旨在为等离子体制氢提供新途径，论文的内容主要有以下三部分。
应用CHEMKIN化学仿真软件建立了CH4-CO2联合重整制氢的仿真模型，对定压绝热条件下CH4-CO2联合重整制氢反应进行了仿真计算与分析，确定了反应条件中对产物组分（体积百分含量）、氢产率、CH4和CO2转化率等性能指标影响较大的反应条件，并将其用于滑动弧放电等离子体制氢实验系统的设计及实验研究方案的制定。
开发了三刀片式和旋转式两种滑动弧放电等离子体发生器，对旋转滑动弧放电等离子体装置内部流场进行了CFD仿真分析计算；搭建了滑动弧放电等离子体CH4-CO2实验平台；设计了实验方法，定义了系统的主要参数和性能指标，并对实验系统进行了稳定性实验。
利用旋转滑动弧放电等离子体发生装置在CTP-2000K电源驱动下进行了CH4-CO2重整制氢的实验，揭示了实验参数对各组分体积百分含量、氢产率、CH4转化率、H2/CO比值、H2选择性、系统能耗等性能指标的影响规律，提出系统改进和优化的方法，并对CH4-CO2等离子体联合重整的反应机理进行了简化。