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一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的装置,涉及烧结机烟气净化技术领域,用于解决现有烧结烟气不能同时除去二噁英和硝的问题。包括前后依次设置并首尾相连的换热器、预热器、还原剂喷射预混器、静态混合器和催化反应器,在所述还原剂喷射预混器上设有盛有氨气的还原剂喷枪,在所述催化反应器中设有前后设置的催化还原催化剂层和催化氧化催化剂层,所述催化还原催化剂层包括脱硝催化剂层和稀土金属层。本实用新型提供的一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的装置,将烟气加热后与还原剂混合,然后再与催化还原催化剂反应,可同时脱除烟气中的硝和二噁英,达到净化烟气的目的。