生物质热化学法制氢的关键在于如何高效、低能耗的产氢。通过生物质的全利用,提高原料的利用率。本研究首次提出了将生物质快速热裂解、气固同步气化和水蒸气催化重整等过程整合于一体的高效制氢工艺,其技术路线如下：生物质通过快速裂解获得裂解气,裂解气进入气流床反应器,进行固体炭和裂解气的同步气化,气化气进入到催化重整反应器中,产生富氢气体。本论文的研究主体共分三部分：生物质炭流化床水蒸气气化制氢、生物质高效气化制氢和生物质炭催化活性的研究。生物质炭流化床水蒸气气化制取富氢气体的过程中,高温有利于提高氢产率和碳元素转化率。研究得出,在反应温度为900℃、S/C为3的条件下,氢气的产率为83.3mol/kg biochar.通过生物质炭流化床水蒸气气化反应过程,每千克生物质能够额外增加14.90mol的氢气。对于生物质高效气化制氢过程的研究表明,气化温度和重整温度对于氢气产率和碳元素转化效率有着重要的影响。高的气化温度和重整温度对于氢产率和碳元素转化效率的提高都是有利的。但是,催化重整温度越高,气体热值越低。与两步法制氢相比,生物质高效气化制氢过程将氢气产率由43.58gH2/kg biomass提高到75.96gH2/kg biomass,碳元素转化效率由66.18%提高到82.20%。对生物质炭的催化活性研究表明,温度、S/B及WHSV是影响氢气产率的关键因素。实验过程中,温度为900℃,S/B为3,WHSV为1时为最优化操作条件。研究表明,酸处理后的生物质炭的催化活性明显降低,说明AAEM元素对生物质炭的催化活性有着重要的影响。