基于微通道精馏技术的^(136)Xe同位素级联工艺流程模拟及分析OA

传统精馏方法在氙同位素分离中面临诸多挑战。本研究提出基于微通道精馏(MCD)装置的^(136)Xe同位素级联精馏系统。首先,精确计算氙同位素的相对挥发度,推导9种同位素的饱和蒸气压和汽化热,并在Aspen HYSYS中构建并验证虚拟组分模型。采用3组分模型分析MCD装置的操作参数,确定单级MCD装置的最佳操作压力和回流比,探讨进料与出料比对^(136)Xe富集效率和再沸器功率的影响。最后,建立级联精馏模型,运用均匀设计、2次多项式回归、NSGA-Ⅲ算法和TOPSIS方法优化操作参数,实现系统功率显著降低,^(136)Xe丰度由8.670%升至13.347%。该研究通过设计微通道级联精馏系统,有效改善了传统精馏方法在氙同位素分离中的低效和高能耗问题,为^(136)Xe的高效富集提供了新思路。