低浓度甲烷是煤层气中主要的可燃有机组分,其直接排放不仅会进一步加剧大气环境的温室效应,而且严重时会造成重大矿难的发生。本文以低浓度甲烷催化燃烧脱除为对象,开展了负载铜锰型堇青石整体式催化剂的制备与催化燃烧性能评价的研究,并基于筛选确定的性能最优催化剂进行了本征动力学特性实验,建立了该催化剂上低浓度甲烷催化燃烧的本征动力学模型。基于已有的负载型单金属催化剂制备工艺,通过性能评价与SEM、TPR、XPS表征相结合的方式,系统考察了负载铜锰型堇青石整体式催化剂上活性组分铜锰配比、活性组分负载方法及不同负载量、添加助剂等对催化剂性能的影响。确定了负载铜锰型堇青石催化剂的制备工艺,结果表明：使用等体积浸渍法负载活性组分铜锰的催化剂12%Cu-Mn/6%ZrO2/γ-Al2O3/COR对低浓度甲烷具有较好的催化燃烧处理效果,其中铜锰配比为1：1。采用等温固定床积分反应器,在常压、500-700℃和甲烷摩尔分数0.1%-1%的条件下,对本文筛选确定的铜锰负载型堇青石整体催化剂上低浓度甲烷催化燃烧本征动力学特性进行了系统的实验研究。并基于在线质谱获得的甲烷催化燃烧过程中各物质的变化,探讨了催化燃烧过程机理,建立了低浓度甲烷催化燃烧双曲型本征速率模型,以单纯形法对动力学实验数据进行最优化参数估计,确定了模型参数。数理统计和残差分布检验结果表明,所建模型与实验结果良好相容,是适宜和可信的。