能源危机和环境恶化迫使人们不断地在寻求绿色可再生能源。氢能作为一种绿色能源,具有燃烧产物为水,无污染,燃烧热值高等优点,而燃料电池则为氢能最高效的利用方式之一。氢作为最小的原子,极易发生泄漏,因此氢气的运输和储运一直是制约其进一步发展的障碍之一。在该背景下,运用甲醇重整现场制氢有效解决上述问题。但现场制氢的重整气中含有一定量的一氧化碳（CO）,而质子交换膜燃料电池对于CO浓度的耐受极限为10 ppm,因此为保证燃料电池的正常工作需对甲醇重整气进一步净化。本文对于具有不同结构的甲醇重整反应板进行了堆叠后的流量均匀性仿真,验证了歧管反应板作为甲醇重整制氢堆栈具有更佳的流量分配均匀性。然后将歧管反应板进行并联组成堆栈,通过实验研究了温度和反应板数量对甲醇重整制氢性能的影响。结果表明,甲醇转化率和出口CO浓度随着温度的升高而逐渐升高。随着反应堆栈中反应板的数量增加,甲醇转化率稳定在95%以上,制氢性能稳定。经过12天的连续实验甲醇转化率稳定在95%以上,CO选择性稳定在8%以内,CO含量稳定在2%以内,证明该甲醇重整堆栈具有良好的性能稳定性和扩展性。本文提出了一种具有锥型出入口的CO优先氧化（PROX）微通道反应器并进行模拟仿真,验证了单片锥型进出口反应板具有良好的流量分配均匀性。并在此基础上搭建了两级CO优先氧化去除平台。基于该反应板结构对比钯系催化剂和钌系催化剂在不同工作条件下的CO去除性能,分别研究了氧碳比、反应温度和气体流量对产物中H2含量、H2流量、CO含量及CO转化率的影响。实验结果表明,基于钯系催化剂的催化作用下,在最佳工况下,出口气中氢气含量为57.35%,CO转化率为85.05%,出口气CO含量为1750 ppm,去除效果一般。对比反应前后催化剂微观结构,结构未发生变化,去除性能稳定。但是出口气CO浓度过高,不满足燃料电池标准。基于钌系催化剂的催化作用下,在最佳工况下,出口气CO含量为8 ppm,去除性能良好,同时出口气H2流量在98 mL/min,达到低温PEMFC燃料电池的国际标准。通过SEM和XRD电镜分析,反应前后催化剂的微观结构未发生变化,具有良好的稳定性。通过H2-TPR电镜分析,钌系催化剂对H2不敏感,所以CO选择性氧化性能更佳。