氮氧化物（NOX）是我国目前主要的大气污染物之一，固定燃烧源是我国最重要的NOX排放源，研究固定源NOX排放的高效控制技术具有重要的理论意义和应用价值。本文首先针对选择性催化还原（SCR）脱硝工艺的流场和浓度场开展了冷态物理模型试验，以指导SCR的工程设计；同时针对SCR控制NOX排放的局限性，提出后续采用碱液强化吸收NOX的方法，并对碱液吸收NOX的反应规律与机理进行了研究。SCR装置中流场的组织、还原剂与烟气的混合对于SCR脱硝性能有重要影响。冷态物理模型试验是检验流场和浓度场分布的有效手段。本文确定了物理模型试验的相似准则，建立了冷态物理模型试验的方法和流程，通过A、B两套具体的SCR装置冷态物理模型试验，检验了数值模拟结果的可靠性以及相应工程设计的可行性，为其工程应用提供了重要指导。同时，发现导流板、喷氨格栅以及整流格栅的设计在调节流场和还原剂分布方面都有重要影响，在烟道非规则设计时，导流板的影响尤为重要。在分析A、B电厂SCR物模试验时，发现SCR在实际应用中受到多种因素制约，影响其脱硝性能，为实现超净排放仍需采用后续脱硝措施。本文提出了在NO前置氧化的基础上，采用碱液吸收NO2的思路。设计和建立了搅拌釜实验系统，研究了碱液吸收NO2及NOX的反应规律,获得了碱液浓度、碱液温度、NOX浓度及NOX氧化度参数对NO2与NOX吸收的影响规律，机理分析表明在低浓度NOX条件下碱液吸收NOX的速控步为NOX在溶液中的传质与水合反应，水合反应包括两个主要反应途径。同时指出：1）水合反应中N2O3的影响可以忽略；2）碱液通过中和NOX水合生成的酸来起作用，不与NOX直接反应，液膜内不存在酸膜。