阐述了目前能源和环境问题的严重性，分析了甲醇重整制氢技术的研究意义，并对甲醇水蒸汽重整制氢反应器结构及其反应性能进行了研究，又从节约成本角度，提出一种使用传统铣床进行微细特征加工方法。本文的主要研究内容如下：　　 根据甲醇水蒸汽重整制氢系统原理，创新设计一种新型的集蒸发单元和重整单元于一体的微柱状制氢反应器。从催化反应器对温度要求出发，通过对微柱阵列通道中单个微柱和通道的两个传热面进行了传热性能分析，得到了影响微柱阵列通道传热性能的关键因素，表明微柱状阵列通道能达到反应器的传热性能。　　 利用Fluent软件建立反应器内重整反应单元二维稳态模型，对反应器物理模型进行数值计算，优化其分布腔、侧边通道和微柱尺寸等结构，同时分析影响甲醇水蒸汽重整反应性能的温度、水醇比等重要要素，得到了最佳的运行参数，从而对系统的实验提供了依据。　　 通过传统铣削技术进行微特征加工，低成本加工反应器微柱状阵列通道，并对加工过程微柱通道质量控制因素进行分析，研究切削参数对毛刺以及微柱形貌的影响，结果表明切出毛刺宽度明显大于顶端毛刺宽度，且进给速度和背吃刀量对其影响较大。　　 在数值模拟优化基础上，设计制造了微柱状反应器，搭建了实验系统平台，通过实验测定优化前后两种反应器结构的甲醇水蒸汽重整制氢反应性能。结果表明，无论是甲醇转化率、氢气和一氧化碳选择性、氢气产率，还是重整气组分中氢气和一氧化碳含量，优化后结构反应器的反应性能都优于优化前结构。