云南滇池的紫根水葫芦每年打捞量很大,但紫根水葫芦水分含量高(大于90%)、重金属含量高,开发利用一直是困扰滇池治理的难题。亚／超临界水作为直接处理紫根水葫芦的反应介质,在处理过程中起到水解、萃取等作用,能实现紫根水葫芦的高效转化,并产生高附加值的液化油、气体燃料、及重金属含量较高的固体残渣。论文系统分析了紫根水葫芦亚／超临界水资源化(气化和液化)工艺条件对资源化过程的影响。结果表明：低温时(280～380℃),紫根水葫芦在亚／超临界水中转化以液化为主。反应时间、温度和催化剂等对液体产物影响显著。随着温度和反应时间的增长,液化率均出现先增大后减小的趋势。本实验条件下,最佳工艺条件为：反应温度为340℃,停留时间45min,液化率可达73.22%；在340℃、停留时间为5min时,加入催化剂Pd/Al2O3后,得到的液化率达到87.64%,与不添加催化剂时相比,液化率提高了50%,表明催化剂可以大大缩短反应时间。液化中间产物成分研究表明,其主要成分为醇类、含有羟基的酚类物质(如苯酚、4-乙基苯酚)、烃类物质(包括烷烃和烯烃)、酸类物质(以脂肪酸为主)、含氧杂环类化合物(如酯类、酮类、醛类、吡啶、萘等),适当精制后可得到高热值的生物柴油。当反应温度升到400℃以后,产物以气体为主。相比于温度,反应时间和物料浓度对气化的影响较弱。与温度和物料浓度相比,即使是在长停留时间下,反应时间对天然气产量仍没有显著影响。反应温度550℃,停留时间50min,物料浓度为4.8 wt%时,H2和CH4产量达到最大,可分别达7.33和5.07mol/kg。在500℃时,添加Ru/C催化剂,碳气化率和氢气化率分别达到90%和120%,而使用自制Ru/CZ催化剂可以提高氢气产率和氢选择性。动力学研究表明氢气化比碳气化对温度更敏感,且紫根水葫芦在超临界水中的气化行为符合拟一级反应动力学模型。运用Arrhenius公式计算碳气化和氢气化的活化能分别为80.1和118.5KJ/mol;通过对不同温度和反应时间的液化产物成分分析,论文对紫根水葫芦在亚／超临界水条件下的反应机理进行了研究,结果表明,在亚／超临界水作用下,紫根水葫芦首先分解产生部分小分子的如苯酚,二乙基苯酚及大部分的大分子酯类及含氧化合物等,随着温度升高和反应时间延长,逐渐转化为大部分的小分子物质,以酚类物质居多,最后得到气体产物,苯酚是难以转化的部分。液化固体残渣分析表明重金属主要存在于残渣中,残渣中重金属含量未达到危废标准。同时控制温度和反应时间是提高液化油收率与天然气的关键。低温将有利于液化油的产生；高温有利于天然气的产生；本研究最终为紫根水葫芦的亚／超临界水资源化过程制提供了理论和实验基础,并为相关技术的推广提供了基础数据与实验科学依据。