本发明涉及烟气吸附净化技术领域并公开了一种集成了冷却和低温吸附功能的烟气净化装置，包括壳体，壳体的内腔被分隔成沿水平方向依次排列的第一腔、第二腔、第三腔和第四腔，第一腔具有烟气进口，第四腔具有烟气出口，第一腔内设有用于冷却从烟气进口供给到第一腔内的待净化烟气的冷却组件，第三腔内具有吸附剂，用于将从第一腔经第二腔进入第三腔内的冷却后的低温烟气低温吸附净化为洁净烟气，洁净烟气从第三腔进入第四腔内且通过烟气出口排出。本发明将烟气的冷却和低温吸附过程集成在单个塔器内，减少了占地面积，降低了建造成本，且减少了烟气的输送距离，降低了冷量损失，提高了烟气净化效率，降低了能耗。