重氧水分离级联中氘和氧18浓度分布及其影响

在水精馏法分离同位素的系统中,氘和氧18同时得到富集,情况比较复杂。为使该系统的模拟更加贴近实际情况,提出了一种可同时计算氘和氧18浓度分布及氧16/氧18分离系数的新方法。此方法将不同的水分子划分为四个集总,简化了复杂的同位素交换反应网络。然后利用ASPEN PLUS的反应精馏模块进行计算。对一个五塔级联的水精馏制氧18水系统的模拟计算表明,产品中氘浓度达到了70.7%,氧18浓度达到了98.0%。在最后一个精馏塔内,随着氘含量的增加,氧16/氧18分离系数α_cal从接近α_H216O/H218O变得更接近α_D216O/D218O。