【Ziel】 Zur Lösung des Konflikts zwischen hohen Kohlenstoffemissionen und dem Bedarf an sauberer Beheizung im Winter in kalten Regionen sowie zur Überwindung der technischen Grenzen der CO₂-Löslichkeit bei traditionellen wasserbasierten Kohlendioxidabscheidungsmethoden unter Normaldruck wird in diesem Beitrag ein System vorgeschlagen, das Gasverdichtung zur Beheizung und wasserbasierte CO₂-Abscheidung in kalten Regionen koppelt. 【Methode】 Das System integriert Technologien der Gasverdichtung, wasserbasierten Kohlenstoffabscheidung und Abwärmerückgewinnung und nutzt die natürliche Kälte in kalten Regionen, um den Energieverbrauch der Gasverdichtung zu senken und die CO₂-Löslichkeit zu verbessern sowie die Verdichtungswärme für die Beheizung zu nutzen, wodurch eine synergistische Steigerung von Kohlenstoffabscheidung und sauberer Beheizung erreicht wird. Basierend auf thermodynamischer Simulation wurde eine multidimensionale quantitative Analyse der Abscheideleistung, Energieverbrauch und Heizleistung des Systems durchgeführt. 【Ergebnisse】 Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Heizlast von 10 MW der Energieverbrauch zur CO₂-Absorption nur 290,18 kW·h/t beträgt, mit energiekosten von 183,51 Yuan/t, was etwa 25,43% weniger ist als die traditionelle Aminchemieaufnahme; Sensitivitätsanalysen zeigen weiter, dass das System bei niedrigen Umgebungstemperaturen, einem sekundären Absorptionsdruck ≥1200 kPa, einem sekundären Zirkulationswasserdurchfluss von ca. 300–500 kg/s und einer Eingangskonzentration von CO₂ ≥15% bessere Leistungen zeigt. 【Fazit】 Das in der Studie vorgeschlagene gekoppelte System realisiert durch stufenweise Nutzung der Verdichtungswärme und kooperative Gestaltung eines zweistufigen Kohlenstoffabscheidungszyklus eine effiziente Kohlenstoffabscheidung und stabile Beheizung und bietet einen neuen Ansatz zur Erreichung von sauberer Beheizung und CO2-Reduktion in kalten Regionen.

Wasserbasierte Kohlenstoffabscheidungstechnologie; Verdichtungswärme; Heizung; Abwärmerückgewinnung; stufenweise Energienutzung