低浓度挥发性有机物如果不加以处理直接放空,会对大气造成严重污染,而低浓度甲烷直接放空对大气造成严重污染的同时,也是一种资源的浪费。本文以低浓度有机物和低浓度甲烷催化燃烧脱除为对象,开展了整体式催化剂的制备与性能评价的研究。以XRD表征和实验研究相结合的方式,较为系统的考察了Ce/Zr助剂、贵金属Pd活性组分、催化剂的制备方法与工序等对VOCs催化燃烧整体式催化剂性能的影响,确定了以堇青石陶瓷蜂窝载体为第一载体,三氧化二铝为第二载体,Ce/Zr摩尔比3∶1的共融体为助剂,采用沉淀法负载0.1%的活性组分,后再用水合肼对催化剂进行还原处理、焙烧等步骤和工序为催化剂的配方和制备工艺。实验考察了所制备整体式催化剂对含醇类、酯类、和苯类有机废气的处理效果。并以低浓度甲苯为例,考察了有机物浓度、反应温度和操作空速对所制备催化剂性能的影响。基于所制备的整体式催化剂和单因素实验法,系统考察了浓度、温度和空速等操作条件对低浓度甲烷催化燃烧过程的影响,结果表明,当反应温度在430℃以上、空速在20000h^-1以下,可保证甲烷转化率达到90%以上。以所制备催化剂为基础和以低浓度甲烷催化燃烧为模型反应,开展了流向变换催化燃烧实验研究,探讨了换向周期、操作空速和甲烷浓度对整体式催化剂性能和甲烷转化率的影响,结果表明,换向周期、反应物浓度和空速是三个重要的操作参数,对反应器内温度的轴向分布影响显著,所制备的整体式催化剂可保证进料甲烷浓度在低于0.5vol%的情况下,仍能维持自热平衡。