生活垃圾焚烧处理随着城镇化的进程在我国发展迅猛。焚烧飞灰富集了高浓度的重金属和二嗯英、呋喃类有机污染物，具有很高的毒性，需要进行无害化、稳定化处理。热等离子体熔融飞灰技术能够分解其中的有机污染物，无机物熔融体冷却后形成稳定的熔渣，实现减容、减重、固化，有望彻底解决飞灰污染问题。电弧等离子体具有温度高、能量密度大和可控等特点，但由于受实验条件和诊断技术的限制，设计用于危险废物处理的大电流、大面积、均匀等离子体的电弧等离子体发生器是当前该应用中所面临的关键技术问题。　　 本文介绍了中科院等离子体物理研究所研制的用于处理危险废物飞灰的中试规模电弧等离子体发生器，并对其产生的电弧等离子体热力学特性、动力学特性、伏安特性、能量平衡等进行了深入细致的研究。具体内容为：　　 1、分析了电弧等离子体的基本概念、基本物理特性。　　 2、研制了焓探针诊断系统，并用于飞灰熔融过程的电弧等离子体实验诊断。　　 3、利用二维等离子体电弧模型对大功率直流电弧等离子体进行了各种工况下的数值模拟，得到了电弧和熔融飞灰的温度场分布、流场分布、压力场分布、电流密度分布、电位分布等计算结果，并用三维数值模拟结果进行对比、讨论；对不同电弧长度下的各物理特性分别进行了讨论。　　 4、对熔融飞灰作为阳极的等离子体伏安特性进行实验研究，并结合Bowman模型计算和等离子体数值模拟，对伏安特性进行实验和理论的对比分析研究。　　 5、根据传热学原理、日本南絛敏夫关于电弧传热的理论，以及化学热力学相关理论，对这一实际工作过程中的等离子体传热性质进行分析和计算，建立等离子体电弧炉能量平衡模型。　　 6、对垃圾焚烧飞灰玻璃化处理过程进行了研究，研究三种冷却方式下，熔渣的减容、晶相结构、化学成分、重金属浸出特性等特性。　　 最后，给出本文研究工作的主要结论及对未来工作的展望。本文将理论计算结合实验和诊断，研究电弧等离子体存处理毹险魔物飞灰过程中的物理特性，以及电弧等离子体条件下飞灰玻璃化过程的研究，进一步弄清其处理机制，为该类等离子体反应器的理论研究和设计改进提供参考，为该类等离子体技术的工业化应用进行了有益的探索。