我国的生物质能十分丰富，且其作为低碳能源，对于逐步改变我国以化石燃料为主的能源结构具有重要作用，但是目前我国的生物质能利用率很低，寻求一种高效利用生物质能的处理方法具有非常重要的意义。同时随着废旧轮胎的不断积累，其引起的环境问题越来越严重，废旧轮胎的回收处理将是一无法回避的环保课题，为其再生利用寻找出路迫在眉睫。超临界水热解技术是一种有效处理有机质的环境友好新型技术，本文对超临界水热解木屑及废旧轮胎进行了初步的理论和实验研究。在综合国内外有关研究的基础上，结合超临界水的性质及反应特点，归纳出适合超临界水反应的数学模型，包括连续性方程、动量方程、能量方程等；总结了几种典型有机物在超临界水反应中的传热经验关联式、反应动力学方程、多孔介质中水的描述方程、生物质在超临界水中反应速率的表达式等。根据IAPWSformulation97所提供的超临界水的物性参数，拟合出超临界状态下密度、导热系数、动力黏度、定压比热等以温度为自变量的二次函数表达式。本文在间歇式实验台上，进行了典型有机质木屑及废旧轮胎在超临界水中的热解实验，研究了温度、压力等因素对热解反应率、残渣中碳含量、气体产物分布等的影响规律。结果表明：木屑在亚临界状态下热解已经较为完全，但是随着温度和压力的升高，其热解程度进一步加深，残渣中的碳含量也在逐步升高，但是趋势都在逐渐减缓，平均碳含量约为70％。而废旧轮胎在亚临界状态的热解反应率仅有0.4，其热解程度也随着温度和压力的升高而逐渐加深，在500℃、22.2MPa反应已经接近完全，残渣中碳含量随着温度和压力的升高出现先升高后降低的趋势，平均含碳量在80％以上。压力在临界点附近对废旧轮胎的热解影响较大。反应后的气体产物分析表明，木屑及废旧轮胎在超临界水中热解均无SO₂、NOx等有毒有害气体产生。木屑超临界水热解后的气体产物主要为CO₂、H₂、CO、CH₄及一些烃类气体。CO₂含量随着温度升高先增加后减少，CO的含量较低，且基本保持不变，CH₄含量则是随着温度的升高一直在升高。压力升高，CO、CH₄含量降低，CO₂、C₂-C₆烃类气体含量升高。CH₄是废旧轮胎在超临界水中热解的主要气体产物，随着温度的升高其含量迅速升高，且升高速率越来越大，400℃-500℃是CH₄生成的主要温度阶段。CO₂含量也是随着温度的升高而升高，但是增长速率却远小于CH₄。CO含量较低，在450℃-500℃范围内略有升高。超临界水热解技术不会产生二次污染，反应所得的固体产物由于其含碳量较高，经过进一步处理后可替代某些型号的活性炭，液体产物可作为液体燃料，气体产物可用作气体燃料。超临界水热解技术是一项能够有效回收能源、处理废物的新型环保技术，必将有巨大的发展前景。