技术特征：
1.一种催化交换塔中氚浓度分布的计算方法，其特征在于，包括：步骤1，确定催化交换塔的计算模型：以由若干个水-氢同位素的交换柱级联而成的催化交换塔为计算模型，该催化交换塔的每个交换柱内部分为催化层和填料层，将每个交换柱作为一个塔板建立气-汽-液三相传质数学模型；步骤2，获取所述催化交换塔的输入参数和运行参数：所述输入参数包括：前端氚水流量、氚水中氚的浓度和塔顶淋洗液纯水流量；所述运行参数为给定工作条件下所述催化交换塔中氚-氢同位素交换反应的平衡常数；步骤3，根据所述催化交换塔的输入参数和运行参数，以及氚水在每层塔板中和富氚氢气发生同位素交换反应，根据气-汽-液三相传质数学模型建立所述催化交换塔每一层塔板中氚的化学平衡方程；步骤4：通过氚的物料守恒，建立每一层塔板与相邻两层塔板之间氚浓度分布的关系，联立方程进行求解得出所述催化交换塔内液态氚水中hto的摩尔分数、氚水蒸汽中hto的摩尔分数和氢气中ht的摩尔分数。2.根据权利要求1所述的催化交换塔中氚浓度分布的计算方法，其特征在于，所述方法的步骤3中，氚水在每层塔板中和富氚氢气发生同位素交换反应的过程分为两步：第一步是发生在催化层的含氚氢气与含氚蒸汽的气-汽催化交换反应，其反应方程式为：ht
(g)
+h2o
(vap)
＝h
2(g)
+hto
(vap)
(1)；第二步是发生在填料层的含氚蒸汽与液态氚水的汽-液置换反应，其反应方程式为：h2o
(l)
+hto
(vap)
＝hto
(l)
+h2o
(vap)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)；上述方程式(1)、(2)中，符号vap、g、l分别表示蒸汽相、气相、液相；每一层塔板中的催化层与填料层的化学平衡方程分别为式(3)和式(4)：每一层塔板中的催化层与填料层的化学平衡方程分别为式(3)和式(4)：上述式(3)和(4)中，kg、kv分别为反应方程式(1)、(2)的平衡常数；下标j为塔板位置，以催化交换塔的最底层塔板计为1，总塔板数设为m，前端氚水进料口位置为n，催化交换塔进料口位置之下称为浓缩段，进料口位置之上称为淋洗段；a
j
为第j层塔板流出的氚水中hto的摩尔分数，b
j
为第j层塔板流出的氚水蒸汽中hto的摩尔分数，c
j
为第j层塔板流出的氢气中ht的摩尔分数；忽略上式(3)、(4)中的非线性二次项b
j
、c
j
，得到简化下式(5)：a
j
＝kv
×
b
j
＝kv
×
kg
×
c
j
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)。3.根据权利要求2所述的催化交换塔中氚浓度分布的计算方法，其特征在于，所述方法的步骤3中，总塔板数m为80，进料口位置n为8。4.根据权利要求2所述的催化交换塔中氚浓度分布的计算方法，其特征在于，所述方法的步骤4中，通过氚的物料守恒，建立每一层塔板与相邻两层塔板之间氚浓度分布的关系，
联立方程进行求解得出所述催化交换塔内液态氚水中hto的摩尔分数a
j
、氚水蒸汽中hto的摩尔分数b
j
和氢气中ht的摩尔分数c
j
为：电解槽达到稳态时，电解的氚水中hto的摩尔分数与从催化交换塔塔底流入到电解槽中的氚水中hto的摩尔分数相同，即：a1＝b0＝c0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)；上述式(6)中，c0为电解槽电解产生的氢气中氚的摩尔分数，b0为电解槽中产生的的氚水蒸汽中的氚浓度；电解槽中物料守恒公式为：f+v+p＝g+αg+v
ꢀꢀꢀꢀ
(7)；上式(7)中，f为前端氚水流量，单位为mol/h；p为塔顶纯水流量，单位为mol/h；g为氢气流量，单位为mol/h；v为水蒸汽的流量，单位为mol/h；α为送至催化交换塔下一级子系统同位素分离系统的氢气与送至所述催化交换塔中的氢气之比；对催化交换塔的每一层塔板，得到氚物料守恒公式(8)至(11)：浓缩段的氚物料守恒公式为：(f+v+p)
×
(a
j+1-a
j
)+v
×
(b
j-1-b
j
)+g
×
(c
j-1-c
j
)＝0 (8)，其中，j＝1～n-1；进料位置的氚物料守恒公式为：(f
×
f+(p+v)
×
a
j+1-(f+v+p)
×
a
j
)+v
×
(b
j-1-b
j
)+g
×
(c
j-1-c
j
)＝0
ꢀꢀꢀꢀ
(9)，其中，j＝n，f为进料氚水中hto的摩尔分数；淋洗段：(v+p)
×
(a
j+1-a
j
)+v
×
(b
j-1-b
j
)+g
×
(c
j-1-c
j
)＝0
ꢀꢀꢀꢀ
(10)，其中，j＝n+1～m-1；最顶端塔板的氚物料守恒公式为：v
×
b
j-a
j
×
(f+v+p)+v
×
(b
j-1-b
j
)+g
×
(c
j-1-c
j
)＝0 (11)，其中，j＝m；联立得到的式(5)至(11)并求解，得出所述催化交换塔内液态氚水中hto的摩尔分数a
j
、氚水蒸汽中hto的摩尔分数b
j
和氢气中ht的摩尔分数c
j
。