本发明公开了一种耦合新能源低能耗实现CO
2捕捉与利用的系统及其方法;该系统包括电解水反应器、甲烷化反应器、煅烧还原反应器、空气反应器、碳酸化反应器;煅烧还原反应器、空气反应器和碳酸化反应器循环连接,用于低能耗捕捉烟气中的CO
2;电解水反应器和甲烷化反应器依次连接,再由甲烷化反应器与煅烧还原反应器连接,用于合成甲烷。本发明提出的系统和方法将CO
2捕集与利用耦合,依次实现新能源电解水制备氢气、CO
2加氢甲烷化以及系统的零碳排放,同时实现高浓度CO
2、CH
4、O
2、N
2、H
2等气体多联产。
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