低溫碳捕集工藝是以低溫制冷為分離驅(qū)動力的碳捕集技術總稱，涵蓋冷凝與液化等路線。本文解析其全流程、冷源配置、關鍵參數(shù)、與其他路線的分類對比，以及低溫CCUS成套設備的選型與維護要點。

一、什么是低溫碳捕集工藝

低溫碳捕集工藝是一類以低溫制冷作為分離驅(qū)動力的碳捕集技術總稱，包含低溫冷凝、深冷液化等具體路線。其共同特征是利用二氧化碳在低溫下的凝結或液化特性，使CO?從混合氣中分離為液相，從而區(qū)別于依賴化學溶劑的吸收路線。

該工藝面向CO?體積分數(shù)處于中高區(qū)間的工業(yè)氣源，解決的問題是：以物理相變方式富集二氧化碳，省去吸收劑生產(chǎn)環(huán)節(jié)，簡化系統(tǒng)構成，并可與CCUS成套裝備集成，支撐二氧化碳的回收與后續(xù)利用。

二、低溫碳捕集工藝的工藝原理與流程

低溫碳捕集工藝的核心是低溫制冷循環(huán)與工藝氣路的耦合。制冷循環(huán)由壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置與蒸發(fā)器構成，向冷凝段提供-5至-45℃的冷量；工藝氣經(jīng)預處理后進入冷凝或液化段，CO?在低溫下凝結為液相，與不凝氣體在分離器內(nèi)分層。

典型流程為：進氣緩沖→除塵除硫→壓縮→深度除濕→低溫冷凝/液化→氣液分離→液相CO?節(jié)流儲運→不凝氣回用。制冷機組的蒸發(fā)溫度與工藝氣換熱負荷需匹配設計，以保證連續(xù)穩(wěn)定供冷。在工程實施中，制冷機組的容量應按峰值工藝氣負荷選取，并設置一定的調(diào)節(jié)余量，以應對來氣濃度與流量的波動。

三、關鍵工藝參數(shù)

關鍵參數(shù)包括：冷源溫度區(qū)間（-5至-45℃）、制冷量及對應電耗、操作壓力（需高于CO?三相點壓力以防固相）、進氣露點（一般低于-50℃）、換熱溫差、制冷循環(huán)的性能系數(shù)，以及液相CO?儲運壓力。冷源參數(shù)與工藝參數(shù)的協(xié)同設計，直接決定單位捕集能耗。對來氣負荷波動較大的場景，可采用多機頭或變頻調(diào)節(jié)以匹配變化。

四、運行維護要點

維護以冷源機組為。應定期檢測制冷機組的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度與制冷劑循環(huán)狀態(tài)，監(jiān)控預處理脫水效果防冰堵；校核氣液分離器液位與節(jié)流閥，記錄不凝氣組成，評估系統(tǒng)捕集效率并據(jù)此優(yōu)化運行工況。建議建立冷源與工藝聯(lián)動的運行臺賬，記錄蒸發(fā)溫度、制冷量及液相產(chǎn)量，結合不凝氣組成變化優(yōu)化供冷策略。

無錫冠亞恒溫制冷技術有限公司長期從事工業(yè)溫控與低溫制冷設備的研發(fā)制造，可根據(jù)用戶的氣源組成、目標回收率及現(xiàn)場工況，提供適配-5至-45℃溫區(qū)的低溫碳捕集工藝冷源設備及配套制冷機組，支撐低溫CCUS成套設備的穩(wěn)定運行。