Les méthodes traditionnelles de distillation rencontrent de nombreux défis dans la séparation des isotopes de xénon. Cette étude propose un système de distillation en cascade de l'isotope ¹³⁶Xe basé sur un dispositif de distillation en microcanaux (MCD). Tout d'abord, on calcule avec précision la volatilité relative des isotopes de xénon, on déduit la pression de vapeur saturée et la chaleur de vaporisation pour 9 isotopes, puis on construit et valide un modèle de composant virtuel dans Aspen HYSYS. Un modèle à 3 composants est utilisé pour analyser les paramètres opérationnels du dispositif MCD, déterminer la meilleure pression de fonctionnement et le taux de reflux pour un dispositif MCD à un seul étage, et étudier l'effet du rapport alimentation/sortie sur l'efficacité d'enrichissement en ¹³⁶Xe et la puissance du réchauffeur. Enfin, un modèle de distillation en cascade est établi, utilisant un plan uniforme, une régression polynomiale quadratique, l'algorithme NSGA-Ⅲ et la méthode TOPSIS pour optimiser les paramètres opérationnels, ce qui permet de réduire considérablement la puissance du système et d'augmenter l'abondance de ¹³⁶Xe de 8,670 % à 13,347 %. Cette étude améliore efficacement les problèmes d'inefficacité et de forte consommation énergétique des méthodes traditionnelles de distillation dans la séparation des isotopes de xénon grâce à la conception d'un système de distillation en cascade en microcanaux, offrant une nouvelle approche pour un enrichissement efficace de ¹³⁶Xe.

séparation d'isotopes; colonne de distillation à basse température; microcanaux; algorithme génétique