随着世界石油资源的日益短缺，天然气这一高效、清洁、储量可观的能源越来越受到人们的重视。甲烷是天然气的主要成分，资源丰富。二氧化碳是含碳化合物的最终氧化产物，主要来源于化石燃料的燃料的燃烧和排放。二者同为温室气体，又是丰富的碳资源。因此CH₄和CO₂化学合成的研究不仅关系到未来资源的配置，对环境保护也同样有重要意义。本文采取电弧等离子体对原料气体CH₄和CO₂制取合成气进行研究。本文采用Gibbs自由能函数最小法，对不同CH₄／CO₂摩尔比的C-H-O多相热力学平衡体系计算，计算结果表明，CH₄／CO₂摩尔比对生成物的影响很大，在1500K～2000K温度区间计算出最大的CO、H₂气相平衡浓度；CH₄／CO₂=1／4、2／3、1／1时，只会生成CO和H₂；CH₄／CO₂=3／2、4／1时，除了生成CO和H₂外，在3000K之后还会生成C₂H₂。实验考察了原料气CH₄／CO₂摩尔比、输入功率、进气方式、进气流量对原料转化率、产物选择性的影响。研究结果表明，电弧等离子体能够强化CH₄的CO₂重整反应，产物主要包括CO、H₂、C₂H₂、C₂H₄、C₃H₆、C₃H₈等。随着原料气CH₄／CO₂摩尔比的减小，CH₄的转化率增加；CO₂的转化率呈先减小后增大的趋势，H₂和CO的选择性则增加；CH₄、CO₂的转化率以及CO的选择性随输入功率的增加而增加；从阳极进气更利于原料气的活化，CO选择性的提高；进气流量对CH₄、CO₂的转化率也有一定影响。