本发明提供了一种烟气净化处理装置。该装置包括水封箱、碱液池、烟气冷却单元以及多级烟气喷淋洗涤单元，水封箱的顶部设置有冷却水进口和洗涤水进口，水封箱侧部设置有溢流口，底部设置有排泥口；烟气冷却单元设置在水封箱的顶部，烟气冷却单元具有烟气冷却腔，烟气冷却腔顶部设置有冷却喷淋单元，烟气冷却腔还设置有烟气进口和冷却烟气出口，冷却水进口与烟气冷却腔底部相连通；按照烟气流动方向，各级烟气喷淋洗涤单元顺次连通设置在冷却烟气出口下游，烟气喷淋洗涤单元具有烟气喷淋洗涤腔，洗涤水进口与烟气喷淋洗涤腔底部相连通。该装置能够更高效去除飞灰熔融烟气中的烟尘、氯盐、酸性成分等，且设备结构紧凑，能耗低，成本低。