Традиционные методы дистилляции сталкиваются с множеством проблем при разделении изотопов ксенона. В данном исследовании предложена система каскадной дистилляции изотопа ¹³⁶Xe на основе микроканального дистилляционного устройства (MCD). Сначала были точно вычислены относительные летучести изотопов ксенона, выведены давление насыщенного пара и теплота испарения для 9 изотопов, а также создана и верифицирована модель виртуальных компонентов в Aspen HYSYS. Использовалась модель из 3 компонентов для анализа рабочих параметров устройства MCD, определено оптимальное рабочее давление и коэффициент возврата для одноэтапного устройства MCD, изучено влияние соотношения подачи и отбора на эффективность обогащения ¹³⁶Xe и мощность ребойлера. В конце был построен каскадный дистилляционный модель, применены равномерный дизайн, квадратичная регрессия, алгоритм NSGA-Ⅲ и метод TOPSIS для оптимизации рабочих параметров, что позволило значительно снизить мощность системы и увеличить содержание ¹³⁶Xe с 8.670% до 13.347%. Исследование эффективно улучшает низкую эффективность и высокое энергопотребление традиционных методов дистилляции при разделении изотопов ксенона посредством проектирования микроканальной каскадной системы, предлагая новый подход для эффективного обогащения ¹³⁶Xe.

разделение изотопов; низкотемпературная дистилляционная колонна; микроканалы; генетический алгоритм