低溫冷凝式CO?捕集是利用CO?在-5~-45℃溫區飽和蒸氣壓下降而凝結的物理分離方法。本文介紹其工藝原理、系統流程、關鍵參數、與化學吸收法的分類對比，以及工業煙氣碳捕集的選型要點與運行維護。

一、什么是低溫冷凝式CO?捕集

低溫冷凝式CO?捕集是指利用二氧化碳在不同溫度、壓力條件下飽和蒸氣壓的差異，通過壓縮與降溫使煙氣或工藝尾氣中的CO?達到過飽和狀態并凝結為液相，從而實現二氧化碳與氮氣、氧氣等不凝氣體的物理分離。該方法屬于物理分離路線，不依賴化學吸收劑，因此系統組成中不含生產塔與溶劑循環單元。

二、低溫冷凝式CO?捕集的工藝原理與流程

在-5~-45℃的溫區內，CO?的飽和蒸氣壓隨溫度降低而顯著下降。當混合氣體在加壓狀態下被冷卻至該溫區時，CO?分壓超過其對應的飽和蒸氣壓，發生相變由氣相轉為液相，而不凝氣體仍維持氣態，由此在分離器內形成氣液兩相。溫度越低、壓力越高，CO?的凝結份額越大，捕集回收率相應提高。

典型流程包括：原料氣預處理（除塵、脫水、除硫）→壓縮增壓→級間冷卻→深冷冷凝器（在-5~-45℃區間換熱）→氣液分離器→液相CO?節流或儲運→不凝氣排放或回用。預處理環節尤為關鍵，若游離水未被充分脫除，低溫下結冰會堵塞換熱通道與節流部件，破壞連續運行。

三、關鍵工藝參數

關鍵參數包括：操作壓力（需將CO?分壓提升至足以在目標溫度下凝結的水平）、冷凝溫度區間（-5~-45℃，依氣源組成與回收率目標選?。?、氣體預處理后的露點（一般要求低于冷凝下限對應安全值以避免結冰）、換熱器傳熱溫差，以及節流后的儲運壓力。參數選取需在回收率與制冷能耗之間取得平衡，避免過度降溫導致單位電耗上升。

四、運行維護要點

日常維護在于低溫冷源的連續穩定與換熱面的防堵防垢。應定期檢測-5~-45℃制冷機組的蒸發溫度與制冷劑循環狀態，監控預處理系統的脫水效果，防止冰堵。對氣液分離器液位與節流閥開度實施周期性校準，并記錄不凝氣排放組成，以評估捕集效率與系統運行狀態。

無錫冠亞恒溫制冷技術有限公司長期從事工業溫控與低溫制冷設備的研發制造，可根據用戶的氣源組成、目標回收率及現場工況，提供適配-5~-45℃溫區的CO?冷凝捕集冷源設備及配套低溫制冷機組，支撐碳捕集系統的穩定運行。