近年来,虽然煤炭在我国能源消费比例正逐年下降,但从长远来看,煤炭依旧占据我国能源消费的主导地位。煤气化过程作为煤炭高效清洁利用的手段之一,受到国家和社会的积极关注。目前,普通煤气化过程存在气化温度不高,产生焦油等诸多问题；另一方面,随着化石资源的大量使用,CO2等温室气体的大量排放导致的环境和气候问题日益严峻。热等离子体具有高温,高焓,和高能量密度等特点,在化工强化过程中有着广泛的应用。因此,以CO2热等离子体进行煤气化技术的研究不仅有望实现煤炭的有效转化,而且为CO2的资源化利用提供了一种新途径。本论文通过自行设计的旋转弧等离子体反应器进行煤气化技术的研究,对影响煤气化过程的关键因素进行了考察,为煤炭的高效利用以及CO2的节能减排提供了一种切实有效的方法。本论文选取了四种煤粉进行热等离子气化实验的研究,探究了煤种性质、CO2进气量,输入功率以及进料比对于煤气化过程的影响。实验结果表明,不同煤种的气化产品气中主要以CO与H2为主,其含量与煤种自身挥发分的含量有着明显的正相关关系。当CO2进气量从0.77Nm3/h增加至1.37Nm3/h,H2的收率从63.9%增加至73.3%,CO收率从60.2%增加至83.4%,CO2的含量可以控制在2.3%以下。在CO2进气量为1.0Nm3/h时,随着输入功率的增加,H2的含量先增大后减小,其最高含量达到29.3%,碳转化率从77.1%增加至83.0%。当输入功率为18.0kW时,CO以及H2的最高收率分别达到82.7%以及71.8%。在对进料比的考察实验中,随着进料比γ的减小,气体产物中CO2含量增加,H2含量减少。在进料比为17.8时,能量转化率效率可以达到最高值71.6%,碳转化率达到最高值90.4%。通过Chemkin以及Fluent软件对煤气化过程进行热力学以及动力学模拟。热力学模拟的结果与实验结果存在一定的偏差,表明煤气化过程并未达到热力学平衡。动力学模拟选取了41种基元反应以及固定碳与气化剂的气固反应作为等离子煤气化过程的反应机理。动力学模拟显示,反应器的气化温度在2800～3800K之间,高于普通气化过程。气体各组分在反应器中的变化规律显示,煤气化过程的先后发生挥发分释放反应,挥发分与气化剂间的均相反应以及固定碳与气化剂间的气固反应。模拟出口的产品气组成与对应的气化结果相一致。动力学模型的建立及其计算结果,为反应器的设计优化以及深入了解气化过程都提供了必要的参考和依据。