水-氢交换氢同位素体系HD/H2O、DT/D2O和HT/H2O分离性能模拟研究

计算模拟应用于氢同位素分离领域，能够方便、快捷地进行工艺条件分析。本工作采用数值模拟的方法对比研究了水-氢催化交换过程中HD/H2O、DT/D2O和HT/H2O三种氢同位素体系的分离性能。研究表明：在一定工艺条件下，三种体系均在操作温度为343 K时达到最大的分离效果；随着气液比从1.0增大到3.0，最优操作温度均从343 K降低到323 K，但是在此过程中，HT/H2O体系的分离效果受温度的影响较小一些；在达到最大分离效果的目标下，HT/H2O体系需要的理论塔板数比HD/H2O和DT/D2O体系少，同时，在优化的工艺条件下，三体系气相中氢同位素浓度在交换柱内分布曲线存在一定的差异