氧化铝赤泥是炼铝工业排放的固体废渣，由于强碱性至今未被大宗利用，其消极堆积不仅占用大量土地还对土壤、空气和地下水产生了严重污染。而热电厂由于燃煤产生的大量烟气，也对环境造成严重污染。本研究是河南省重大公益科研项目“氧化铝赤泥高效综合利用关键技术研究与示范”子课题——氧化铝赤泥工业烟气脱硫技术研究，旨在利用氧化铝赤泥这一固体废弃物处理工业烟气，降低赤泥碱性的同时实现其资源化利用。首先，本文利用粒度仪、XRD以及扫描电镜分别对赤泥的粒度、矿物组成、表观形貌进行了测试分析，并对赤泥有效脱硫成分涉及的化学反应进行了热力学分析计算，结果表明赤泥用于烟气的湿法脱硫是可行的。在此基础上，在热电厂现场采用自行设计安装的1700×60mm小型脱硫塔，通过单因素试验考察了赤泥浆液pH值、液固比、浆液与烟气的液气比以及烟气流量对脱硫率的影响，得到了较佳的工艺条件：液固比7:1、液气比15:1、烟气流量为3.6m3/h，脱硫率达95%以上。此外，通过正交试验还对连续脱硫进行了考察研究，结果表明当pH降至5.9时，添加塔内浆液10%的新鲜浆液，可使脱硫稳定且达标运行。其次，按照达标排放、小试工艺条件以及现场场地大小，参照国家相关设计标准、参照《塔设备》、《化工设备设计》等技术规程设计了2600m3/h烟气处理量、95%脱硫率的喷淋吸收塔，尺寸为5700×1000mm，材质选用16MnR碳钢，并通过壁厚的液压试验校核确定了该吸收塔壁厚为6mm。此外还对喷淋层、喷嘴的型号、材质、数目以及喷嘴排布等塔内件进行了设计。并对脱硫系统中测试仪表和控制仪表进行了选型和安装说明。最后，本文对烟气中氮氧化物的脱除进行了初步探索研究。对不同浓度尿素溶液在不同温度下进行热解和同时热解水解的能耗进行了热力学计算和分析。结果表明热电厂采用700K，同时热解水解50%的尿素溶液制备还原剂氨气的脱硝工艺能耗仅307.177kJ mol-1，耗能低且氨气产率高。期待本文的设计和研究结果能为赤泥烟气脱硫实现工业化实施和烟气脱硝提供一定的参考和指导。