摘要
城市固体废物（MSW）的气化为生产低碳生物氢提供了一种有前景的途径。然而，由于MSW的复杂性，其在气化相关文献中的研究较少；同时，也有较少的研究采用Box–Behnken实验设计来进行气化模拟，或探讨当量比与蒸汽进料比之间的相互作用。本文在Aspen Plus?（V14）软件中建立了一个热力学平衡模型，以模拟基于Phyllis数据库的数据所得MSW的氧-蒸汽气化过程，并通过Box–Behnken设计进行了优化。敏感性分析结果验证了现有文献的趋势：氢产量通常随着气化温度和蒸汽进料比的增加而增加，直到达到一个最佳阈值；而当量比的增加则会抑制氢的生成。在873°C的气化温度、0.3的当量比以及0.5的蒸汽与原料比条件下，合成气中氢的体积分数达到了最佳值（51.77%）。研究显示，当量比与蒸汽进料比之间的关系较为平缓，且当量比对氢生成的影响在统计上并不显著。这一发现为气化系统提供了新的见解：在所研究的当量比（ER）范围（0.2–0.4）内，蒸汽能够有效促进氢的生成反应，从而降低了氧在氧-蒸汽气化过程中的相对重要性。该研究可为通过蒸汽气化生产氢的实验设计提供有益的指导。
