本發(fā)明提供一種超音速旋流兩相膨脹CO2捕集、利用與封存系統(tǒng)，包括至少一個(gè)制冷單元；制冷管路，含碳煙氣依次流經(jīng)首尾相接的多個(gè)制冷單元；制冷單元包括冷卻器和超音速旋流兩相膨脹機(jī)，超音速旋流兩相膨脹機(jī)的出氣側(cè)與下一制冷單元的進(jìn)口側(cè)相接，超音速旋流兩相膨脹機(jī)的出液側(cè)連接有干冰儲(chǔ)罐或者蒸發(fā)器。通過(guò)上述方式，通過(guò)超音速旋流兩相膨脹機(jī)的膨脹制冷和旋流分離作用，將二氧化碳固定為干冰和作為制冷循環(huán)的工質(zhì)加以利用，不僅可以具有顯著的環(huán)保效益，而且經(jīng)濟(jì)價(jià)值明顯提高，同時(shí)消除了地質(zhì)封存帶來(lái)的安全性和可靠性風(fēng)險(xiǎn)。