Los métodos tradicionales de destilación enfrentan numerosos desafíos en la separación de isótopos de xenón. Este estudio propone un sistema de destilación en cascada para el isótopo ¹³⁶Xe basado en un dispositivo de destilación en microcanales (MCD). Primero, se calculó con precisión la volatilidad relativa de los isótopos de xenón, se derivaron las presiones de vapor saturado y los calores de vaporización de 9 isótopos, y se construyó y validó un modelo de componentes virtuales en Aspen HYSYS. Se utilizó un modelo de 3 componentes para analizar los parámetros operativos del dispositivo MCD, determinar la mejor presión de operación y la relación de reflujo para un dispositivo MCD de una etapa, y se estudió el efecto de la relación alimentación-salida en la eficiencia de enriquecimiento de ¹³⁶Xe y la potencia del reboiler. Finalmente, se estableció un modelo de destilación en cascada empleando diseño uniforme, regresión polinómica cuadrática, algoritmo NSGA-Ⅲ y método TOPSIS para optimizar los parámetros operativos, logrando una reducción significativa en la potencia del sistema y aumentando la abundancia de ¹³⁶Xe del 8.670 % al 13.347 %. Este estudio mejora eficazmente la baja eficiencia y el alto consumo energético de los métodos tradicionales de destilación en la separación de isótopos de xenón mediante el diseño de un sistema de destilación en cascada de microcanales, proporcionando un nuevo enfoque para el enriquecimiento eficiente de ¹³⁶Xe.

separación de isótopos; torre de destilación criogénica; microcanales; algoritmo genético