各种塑料制品广泛应用于人们的生活生产中,其使用量日益增大的同时,塑料废弃物总量也在不断增大,处理不当不仅会造成资源的浪费也会对环境产生危害。目前,传统的塑料处理技术填埋和焚烧等,依然对环境会造成危害并不能满足清洁环保的要求。本文以湖南省科技计划重点研发计划:黑臭水体底泥高效水热气化技术开发及系统集成[2018K2019]为依托,结合超临界水相关基础理论和已有的超临界水气化高聚物的研究成果,综合采用工艺流程模和实验结合的方法,研究了塑料在超临界水中的气化特性,环境影响分析和热力学效率分析。研究塑料在超临界水中的气化特性,以及对超临界水气化系统的热力学效应和环境影响分析具有较高指导意义以及应用价值。本文采用模拟仿真与实验相结合的研究方法,研究了塑料的气化特性,以及超临界水气化系统进行了环境影响分析和热力学分析。论文的主要工作和创新点如下:（1）在已有超临界水气化研究的基础上,使用能够满足高温高压的石英管超临界水气化反应器,对四种单一塑料和一个矿泉水瓶混合塑料模型在不同工况下的超临界水气化特性进行研究,同时使用正交实验法设计关于反应温度、反应时间和质量浓度的三因素四水平正交实验表,设计试验方案。同时设计和搭建一套连续式超临界水气化系统,额定工作压力25MPa,最大工作流量18kg/h,其中关键部件换热器、冷却器和预热器为自主设计和加工制造。（2）基于塑料在石英管超临界水气化系统的正交实验结果,首先使用比较平均值分析法分别分析反应温度、反应时间和质量浓度对超临界水气化特性的的影响,获得了各个塑料的超临界水气化反应规律和最佳气化效果的参数条件,然后用极差分析和方差分析定量计算和分析了各个因素对气化特性影响的主次地位和影响程度,最后对不同塑料种类的气化特性进行了比较分析研究,总结了塑料在超临界水中的反应机理。（3）基于搭建的连续式超临界水气化系统使用Aspen plus软件搭建了工艺流程模型,研究该系统放大后的超临界水气化性能,对连续式系统超临界水气化塑料的工艺流程进行模拟分析,将实验结果与模拟结果综合分析比较得到连续式系统气化特性规律。同时,对工艺流程结果进行环境影响分析和热力学分析,得到了连续式系统规模化应用于超临界水气化处理塑料废弃物的前景。