Les méthodes traditionnelles de distillation présentent de nombreux défis dans la séparation des isotopes de xénon. Cette étude propose un système de distillation en cascade pour l'isotope ¹³⁶Xe basé sur un dispositif de distillation en microcanaux (MCD). Tout d'abord, la volatilité relative des isotopes de xénon a été calculée avec précision, les pressions de vapeur saturée et les chaleurs de vaporisation de 9 isotopes ont été déduites, et un modèle de composants virtuels a été construit et validé dans Aspen HYSYS. Ensuite, à l'aide d'un modèle à 3 composants, les paramètres de fonctionnement du dispositif MCD ont été analysés, la pression de fonctionnement optimale et le rapport de reflux de l'unité MCD à un étage ont été déterminés, et l'effet du rapport alimentation/production sur l'efficacité d'enrichissement en ¹³⁶Xe et sur la puissance du réchauffeur a été étudié. Enfin, un modèle de distillation en cascade a été établi, les paramètres d'exploitation ont été optimisés grâce au plan uniforme, à la régression polynomiale de degré 2, à l'algorithme NSGA-Ⅲ et à la méthode TOPSIS, permettant une réduction significative de la puissance système et une augmentation de l'abondance de ¹³⁶Xe de 8.670% à 13.347%. Cette étude, par la conception d'un système de distillation en cascade microcanaux, améliore efficacement les inefficacités et la consommation énergétique élevées des méthodes traditionnelles de distillation dans la séparation des isotopes de xénon, offrant une nouvelle approche pour l'enrichissement efficace de ¹³⁶Xe.

séparation isotopique; colonne de distillation cryogénique; microcanaux; algorithme génétique