本发明提供了一种处理焚烧飞灰中二噁英的工艺系统。该工艺系统包括飞灰供应仓、飞灰输送装置、二噁英脱除装置和中转仓;飞灰供应仓用于提供飞灰;飞灰输送装置与飞灰供应仓相连,飞灰输送装置用于输送飞灰;二噁英脱除装置与飞灰输送装置相连,二噁英脱除装置用于脱除飞灰中的二噁英,且二噁英脱除装置设置有排灰口;中转仓与排灰口相连。上述装置中,利用飞灰供应仓可以收集不同类型的飞灰。利用飞灰输送装置可以将不同类型的飞灰运送到二噁英脱除装置中进行集中处理,脱除其中的二噁英。最后将脱除完二噁英的飞灰临时储存于中转仓中,以待后续的稳定化处理。本发明提供的工艺系统灵活性高,能够灵活调整以适应不同处理规模的改变。