烟气中含有大量氮氧及硫氧化合物,这些化合物会引起酸雨、酸雾、雾霾的产生,严重妨碍人类的日常工作生活。传统的烟气脱硫脱硝工艺流程复杂、占地面积大、设备庞大、能源损耗大,因此,需要寻找更合适的工艺过程来脱除烟气内的氮氧及硫氧化合物。本课题选用臭氧法同时脱硫脱硝工艺,利用臭氧的强氧化性,将不溶于水的NO和少量SO2氧化生成NO2和SO3,再利用水作为吸收剂进行吸收,最终达到脱除NOX和SOx的目的。针对1000 m3/h烟气脱硫脱硝工艺,本文首先利用化工流程模拟软件Aspen Plus V7.3对整个工艺流程进行了模拟优化,根据涉及各物质的性质选用的物性方法为NRTL。通过考察反应器温度、吸收液流量、吸收液温度、吸收塔塔板数等因素对脱除效率的影响,及热力学和水力学分析,得出最佳操作条件:进料烟气温度150℃,摩尔比n(O3)/n(NO)=2,臭氧发生器温度25℃,氧化反应器温度160℃,吸收塔理论塔板数10块,吸收塔温度25℃,压力0.1 MPa,水流量150 kmol/h。其次,本文根据流程模拟优化结果,对泵、换热器、吸收塔、压缩机等各设备进行了设计选型。最终烟气脱硫率达97.5%,脱硝率达92%,满足设计要求。再次,本文利用流场模拟软件Fluent 17.0建立了臭氧反应器的模型,对反应器内的流体流动状况进行模拟与优化分析。结果表明该臭氧反应器设计合理,满足设计要求。最后,本文对臭氧法脱硫脱硝工艺进行了技术分析与经济分析,结果表明该工艺在技术上和经济上是可行的。