本发明涉及一种光助催化氧化脱除烟气中多污染物的装置及方法。烟气余热利用及雾化发生装置布置在空预器与静电除尘器之间的管道内，其采用大管套小管的结构，大管输送复合氧化剂，小管内的压缩空气使复合氧化剂形成沸腾状态，同时热烟气与复合氧化剂发生换热，使复合氧化剂被雾化成超细液滴，雾化复合氧化剂进入光助催化活化反应装置被催化活化，产生多种自由基从光助催化活化反应装置的出口喷出，与除尘后的烟气接触，将烟气中的NO转变为高价态的NOx，将Hg0氧化为Hg2+，NOx、Hg2+和SO2随烟气进入吸收装置被吸收脱除，实现脱硫脱硝脱汞的高效、协同，脱除产物为高品质复合肥，有利于资源化利用，具有较高的经济和环境效益。