超临界水气化技术是近三十年来兴起的一种高效洁净能源转化技术，它是利用水在超临界状态下所表现出的独特化学性质，将反应物中的有机物分解成可燃气体，以供回收利用。利用这一技术，不仅可直接处理含水量高的有机废物，无需高能耗的干燥过程，而且气化的效率高，过程封闭，清洁无污染，显现出巨大的开发潜力。目前，城市污水污泥产量呈逐年上升的趋势，这就给污泥的处置带来了巨大压力。城市污水污泥作为一种含水率较高且含有大量有机物的废弃物，其实潜在着巨大的可回收利用价值。用超临界水气化技术来处理城市污水污泥，不仅可以从中获得二次可燃烧的清洁能源，缓解能源危机，同时对大量难以处置的污泥进行了无害化处理，大大缓解了城市污水污泥处置的压力。在实验中，我们利用间歇式反应器，主要研究了城市污水处理厂中消化污泥的超临界气化反应。通过学习查阅相关文献资料，我们得知影响超临界气化反应的因素主要有：温度、压强、反应时间、污泥浓度等。实验后，将所收集到的气体样品通过气相色谱进行定性定量分析。本次研究主要在以下反应条件下进行：温度（350℃-425℃）、压强（25MPa-35MPa）、反应时间（10min-50min）、污泥浓度（5wt%-25wt%）。在研究中，我们对上述影响因素做了调查研究，以期获得污泥超临界气化反应的最佳反应条件。研究发现，污泥气化的气体产物主要有CH₄，CO，CO₂，还有少量的C₂H₄等。研究结果表明，当消化污泥的浓度在10wt%，反应温度在425℃，反应的停留时间在50min，反应压强在25MPa的时候，此时的条件是最有利于提高污水污泥的气化率和碳气化率的。此外，为了研究比较添加催化剂时的超临界气化反应与没有添加催化剂时超临界气化反应的区别，我们对添加K₂CO₃这一反应的催化剂也进行了研究。当2.6g的K₂CO₃加入到反应物中时，我们得到了高达25.26%的气化率以及高达20.02%的碳气化率，这一气化效率几乎是没添加催化剂时所获得的气化效率的四倍。因此K₂CO₃已经被证明是一种在污泥的超临界气化反应中具有非常有效的催化剂。