针对富氧燃烧烟气净化及CO2 提纯需求，系统探究了富氧燃烧烟气压缩纯化过程SO2、NOx 吸收脱除以及CO2 深度提纯等各子系统的运行特性，其中SO2 与NOx 脱除采用压缩-酸液吸收，CO2 深度提纯采用低温精馏。研究结果表明：通过烟气净化可实现SO2 脱除效率达100%，NO 脱除效率达99%，同时实现纯度为99.99%的食品级液态CO2 制备。在烟气净化过程，气相反应占据主导，提高压力可缩短反应时间；当SO2 吸收塔运行压力超过0.8 MPa 时，SO2 脱除效率可达100%；当NO 吸收塔运行压力超过3.0 MPa 时，NO 排放浓度可达超低排放标准。在CO2提纯过程，提高压力会降低液体CO2 纯度。当SO2 吸收塔运行压力为1.6 MPa、NO 吸收塔运行压力为3.0 MPa、CO2 提纯塔运行压力为3.8 MPa 时，系统整体功耗最低，为0.37 MJ/kg CO2。