本实用新型涉及脱硫脱硝技术，旨在提供一种烟气分步催化氧化结合湿法吸收的同时脱硫脱硝装置。包括依次相连的锅炉尾部烟道、臭氧氧化反应器和湿法洗涤塔；湿法洗涤塔经管道依次连接引风机和烟囱；其特征在于，在烟道中沿烟气流动方向设有氧气氧化催化剂床层和换热器；通过将催化剂颗粒塑造成蜂窝式、板式或波纹式进行布置形成氧气氧化催化剂床层；在臭氧氧化反应器内部设有多个用于喷入臭氧的喷枪。本实用新型臭氧利用率高、臭氧消耗少、反应时间短、臭氧残留少、成本低；跟随燃烧负荷调节灵活、工艺简单，尤其适合各种小容量锅炉、工业窑炉等设备，具有广阔的应用前景。