化工节能与减排效率技术管理

化工节能与减排张頔TEL-mail：dzhang@目录能量降级与热力学第二定律轴功、各种热效应的计算有效能衡算和有效能效率热力学分析的基本方法噪声污染及控制目录热管、热泵和夹点技术能量的合理利用稳流体系热力学第一定律废水处理方法、技术和流程废固处理及利用废气污染的预防措施及治理今日作业1、水在正常沸点下的汽化潜热为2256kJ/kg，估算水在210

℃下的汽化潜热并与文献值比较。2、一空气压缩机每小时将0.10133Mpa、温度为20℃的空气120kg压缩到4.0Mpa，设空气为理想气体，压缩过程为多变压缩，多变指数m=1.20.试分别计算单级压缩和两级压缩、中间冷却两种方法所需功率和气体的终温。有效能衡算

和有效能效率

有效能为了比较体系在不同状态下可用于做功的能量多少、确切地评价能量的做功能力，凯南（Keenen）提出了有效能（availableenergy）的概念。并定义为处于一定热力学状态的物系，通过完全可逆的过程变化到与环境状态处于完全热力学平衡（即温度、压力、化学反应及相均平衡）时所能做出的最大功（理想功）。用符号表示。a．理想功就是体系变化过程按完全可逆地进行时所作的最大功。b．在有效能研究中，选定环境的状态（）作为基态，即将周围环境当作一个具有热力学平衡的庞大体系，这种状态下的有效能值为零有效能的组成对于没有核、磁、电与表面张力效应的过程，稳定流动的流体（体系）的有效能可由下列四个主要成分组成，即动能有效能、位能有效能、物理有效能和化学有效能。a．动能有效能流体的动能可以全部转化成有效的功，因此流体的动能即属于有效能。动能项中的线速度为物系与地球表面的相对线速度。b．位能有效能流体的位能同样也可以全部转化为有效的功，因此流体的位能也即属于有效能。位能项中的位高是以当地环境海平面为零作基准的。c．物理有效能物系由所处的状态到达仅与环境成热平衡和力平衡而未达到化学平衡状态所提供的理想功为该物系的物理有效能。也就是说，物系因温度和压力与环境的温度和压力不同所具有的有效能称为物理有效能。平衡时，体系和环境具有物理界限分隔，两者相互不混和，也不发生化学反应，但此时体系的温度和压力与环境的温度和压力相等。d．化学有效能体系从与环境仅成热平衡和力平衡的状态到达与环境完全平衡的状态时所提供的理想功即为该体系的化学有效能。这也就是说，体系由于组成和环境组成不同所具有的有效能称为化学有效能。所谓完全平衡是指体系和环境既有热平衡、力平衡且又有化学平衡的平衡。此时体系与环境除温度、压力相等外，体系的组成还与环境物质相互混了或者发生化学反应。通常，体系由热平衡且力平衡的状态到达完全平衡的状态，须经化学反应与物理扩散两个过程。化学反应是将原体系的物质转化成环境物质（基准物）。物理扩散指原体系或经化学反应后生成物的浓度变到与环境中基准物浓度相同的过程。稳定流动过程流体的有效能应由四个有效能成分组成，即：通常计算稳流流体经过敞开体系（指某设备装置）的有效能时，由于一般情况下敞开体系进出口流体的动能与位能变化很小，和之值要比和小得多，往往可以忽路不计。如果在特定情况下，如蒸汽喷射泵的出口处，蒸汽较大，则不能忽略。有效能的计算化工过程中，比较常见的是稳流体系。因此，下面以稳流体系为例，讨论有效能的计算。对于稳流体系，由状态1变到状态2，其动能、位能变化可略而不计时，则过程的理想功为：故当体系由任意状态变至基态时，根据有效能的定义，得稳流体系在任意状态时有效能的计算式为：这是有效能的基本计算公式，它适用于各种物理的、化学的或两者兼而有之的有效能计算。在基态时均可视为常数，故体系的有效能仅决定于体系的状态，它是状态函数。根据定义式可分别求出体系在始态（、）和终态（、）时的有效能与，二者之差为：即式中为有效能的变化。由上式可见，体系由状态1可逆变化到状态2时，过程的理想功等于体系有效能的减少。当>0时，体系可对外做功，所做的功最大为；当<0时，要实现体系的状态变化就必须消耗外功，所消耗的功最小为。

无效能在给定环境下，能量可转变为有用功的部分称为有效能；余下的不能转变为有用功的部称为无效能。能量由有效能与无效能两个部分组成。

由此可见，在不可逆过程中，有部分有效能降级变为无效能而不能做功，其总的有效能的损失等于损耗功。总之，能量可分为有效能与无效能两个部分。有效能是能量的有用部分，是宝贵的，得花一定的代价才能得到；无效能则到处都有。因此，节能的实质是节有效能。根据热力学第一定律，总能量是守恒的，即：

但按热力学第二定律，不可逆过程都有功损耗，功损耗也就是有效能损失，因此不可逆过程有效能的数值是减少的，。由于总能量守恒，有效能的数值减少则无效能的数值必定增加，。无效能的增加量等于有效能的减少量

损耗功就是不可逆过程中有效能转化为无效能的量，故视其为能量贬质的量度。对于可逆过程，则有效能是守恒的。由前述讨论可以将用能过程的热力学第二定律表述为：1、在一切不可逆过程中，有效能转化为无效能。2、只有可逆过程，有效能才能守恒。3、由无效能转化为有效能是不可能的。有效能衡算对一个体系或过程做出物料和能量平衡，并且根据各股物流及能流的热力学性质，求出它们单位质量（或能量）的有效能之后，可以进行该体系或过程的有效能衡算，从而确定体系或某一工序产生的有效能损失，查明有效能转化、传递、利用和损失的情况，以便确定节能改造的最佳途径，以达到合理用能之目的。在完全可逆的情况下，理论上对某一耗能产物进行有效能衡算，可以确定该产品的理论能耗和生产过程的理想功，它可作为衡量实际能耗的理论依据。由于任何不可逆过程必引起有效能的损失，因此在建立有效能平衡方程时，与能量衡算并非一样。能量衡算中，输入的各项能量之总和恒等于输出的各项能量之总和；而有效能的输入与输出是否相等，则要看过程是否可逆。对不可逆过程，必附加一项有效能损失。现以稳流过程为例，建立有效能平衡方程。设有如图所示的具有多股物流进出的，和外界有热功交换的敞开体系稳流过程。进入体系的物流有效能为；离开体系的物流有效能为。进入体系的热流有效能（热量有效能）为。（EXQ中的Q可正也可负）；离开体系的功流为(WS可正也可负）。对于可逆过程，体系内部无有效能损失，损耗功为零，有效能是守恒的。因此有效能平衡方程为：对于不可逆过程，体系内部存在有效能损耗，损耗功小于零，有效能数值减少，无效能数值增加。其有效能平衡方程为：上式即为不可逆稳流过程的有效能平衡方程。有效能平衡方程的主要用途是确定体系（系列设备或单体设备）的内部有效能损失。上式移项后即为内部有效能损失的计算式：右边各项值可根据可测参数（如温度、压力、流量、组成、电压和电流等）直接求得。由此可见，因过程的不可逆性引起的有效能损失可有两种计算方法。一种是根据损耗功的定义，通过计算参与过程的有关体系组成的孤立体系的总熵变，从而求得损耗功；另一种方法是通过有效能衡算，来计算过程和装置的损耗功。此时需要计算各物流及能流的有效能，然后进行有效能平衡，从而确定有效能的损失。由于熵增法（）求时，对体系的选取是有限制的，所以有效能衡算法较熵增法往往要方便些。对于有动能、位能和组成变化的稳流过程，物料有效能应包括动能有效能、位能有效能、物理有效能、化学有效能。对于恒组成稳流过程，有效能损失的衡算式可以写成具体应用时，根据不同情况有下述几种简化形式。看起来，有效能衡算方程与普通的能量衡算方程颇为相似，但存在着几点实质性的区别。a．普通能量衡算的依据是热力学第一定律；而有效能衡算的依据是热力学第一、第二定律，因此，有效能衡算的结果能更全面、更深刻地反映过程进行的情况；b．能量是守恒的，但在一切实际过程中有效能并不守恒，由于过程的不可逆性，使部分有效能转化为无效能而损失掉；c．普通能量衡算是不同品位能量总量的数量衡算，它只能反映体系中能量的数量利用情况；而有效能衡算是相同品位能量的数量衡算，它能够反映出体系中能量的质量利用情况。尽管如此，有效能衡算可以看成是普通能量衡算的发展。在理解和掌握了有效能及其计算之后，注意到两种衡算方法的区别，则在普通能量衡算知识的基础上，可以很容易地掌握有效能衡算方法。有效能效率有效能效率就是过程中输出的有效能对输入的有效能之比。以数学式表达，则为：根据有效能衡算式，上式可写为：谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH安全注射与职业防护PART01一、安全注射二、职业防护主要内容安全注射阻断院感注射传播让注射更安全！《健康报》

别让输液成为一个经济问题有数据显示，是世界最大的“注射大国”。2009年我国平均每人输液8瓶，远远高于国际上人均2.5—3.3瓶的平均水平。我国抗生素人均消费量是全球平均量的10倍。因此我国被称为：

“输液大国、抗生素大国和药品滥用大国”。2016年国家十五部委重拳出击

遏制细菌耐药《阻断院感注射传播，让注射更安全（2016-2018年）》专项工作指导方案量化指标医疗卫生机构安全注射环境、设施条件、器具配置等合格率100%医务人员安全注射培训覆盖率100%规范使用一次性无菌注射器实施注射100%（硬膜外麻醉、腰麻除外）医疗卫生机构对注射后医疗废物正确处理率100%医疗卫生机构内部安全注射质控覆盖率100%医务人员安全注射知识知晓率≧95%医务人员安全注射操作依从性≧90%医务人员注射相关锐器伤发生率较基线下降≧20%相关内容基本概念安全注射现况不安全注射的危害如何实现安全注射意外针刺伤的处理

基本概念

注射

注射是指采用注射器、钢针、留置针、导管等医疗器械将液体或气体注入体内，达到诊断、治疗等目的的过程和方法。包括肌内注射、皮内注射、皮下注射、静脉输液或注射、牙科注射及使用以上医疗器械实施的采血和各类穿刺性操作。

基本概念

符合三个方面的要求：对接受注射者无危害；对实施者无危害；注射后的废弃物不对环境和他人造成危害。不安全注射发生率东欧：15%中东：15%亚州：50%印度：50%中国：50%对我国某地3066个免疫接种点的调查表明:一人一针一管的接种点为33.5％一人一针的接种点为62.1％一人一针也做不到的接种点......

目前情况

不安全注射

没有遵循上述要求的注射常见不安全注射-对接受注射者不必要的注射注射器具重复使用注射器或针头污染或重复使用手卫生欠佳注射药品污染不当的注射技术或注射部位医用纱布或其他物品中潜藏的锐器常见不安全注射-对接受注射者减少不必要的注射是防止注射相关感染的最好方法据调查，从医疗的角度来说，有些国家高达70％的注射不是必须的应优先考虑那些同样能达到有效治疗的其他方法口服纳肛不安全注射-对实施注射者采血技术欠佳双手转移血液不安全的血液运输手卫生欠佳废弃锐器未分类放置不必要的注射双手针头复帽重复使用锐器锐器盒不能伸手可及患者体位不当不安全注射-对他人不必要的注射带来过多医疗废物医疗废物处置不当废弃锐器置于锐器盒外与医用纱布混放放在不安全的处置地点—如走廊中容易拌倒废物处理者未着防护用品（靴子，手套等）重复使用注射器或针头最佳注射操作注射器材和药物注射器材药物注射准备注射管理锐器伤的预防废物管理常规安全操作手卫生手套其他一次性个人防护装备备皮和消毒清理手术器械医疗废物二次分拣2023/7/5Dr.HUBijie502023/7/511/05/0950锐器盒摆放位置不合适，放在地上或治疗车下层头皮针入锐器盒时极易散落在盒外，医废收集人员或护士在整理过程中容易发生损伤不正确使用利器盒绝大部分医务人员对安全注射的概念的理解普遍仅局限于“三查七对”，因此安全注射的依从率也非常低。安全注射现况滥用注射导致感染在口服给药有效的情况下而注射给药临床表现、诊断不支持而使用注射治疗

由于滥用注射，导致感染的发生几率明显增加。安全注射现况注射风险外部输入风险：注射器具、药品、材料等产品质量；非正确使用信息，非正规或正规培训传递错误信息，非合理用药及操作习惯等。内部衍生风险：注射的“过度”与“滥用”、非正确的注射、未达标的消毒灭菌、被相对忽略的职业暴露、不被关注的医疗废物管理。

安全注射现况

当前院感注射途径传播的高风险因素使用同一溶媒注射器的重复使用操作台面杂乱，注射器易污染注射后医疗废物管理欠规范---注射器手工分离与二次分捡

对患者的危害-------传播感染

是传播血源性感染的主要途径之一，也是不安全注射的最主要危害。注射是医院感染传播的主要途径之一！不安全注射的危害导致多种细菌感染，如脓肿、败血症、心内膜炎及破伤风等。败血症破伤风心内膜炎脓肿不安全注射

不安全注射的危害

对医务人员的影响

针刺伤：每年临床约有80.6%-88.9%的医务人员受到不同频率的针刺伤！原因：防护意识薄弱、经验不足、操作不规范、防护知识缺乏。

不安全注射的危害

对社会的危害

拿捡来的注射器当“玩具”

不安全注射的危害

如何实现安全注射三防：人防、技防、器防四减少：减少非必须的注射操作减少非规范的注射操作减少注射操作中的职业暴露减少注射相关医疗废物

如何实现安全注射

重视环境的准备警惕锐器伤正确物品管理严格无菌操作熟悉操作规程执行手卫生安全注射

如何实现安全注射

进行注射操作前半小时应停止清扫地面等工作。避免不必要的人员活动。严禁在非清洁区域进行注射准备等工作。应在指定的不会被血液和体液污染的干净区域里，进行注射准备。当进行注射准备时，必须遵循以下三步骤：1.保持注射准备区整洁、不杂乱，这样可以很容易清洁所有表面2.开始注射前，无论准备区表面是否有血液或体液污染，都应清洁消毒。3.准备好注射所需的所有器材：-无菌一次性使用的针头和注射器-无菌水或特定稀释液等配制药液-酒精棉签或药棉-锐器盒重视环境的准备手卫生之前先做脑卫生！观念的改变非常重要！安全注射，“手”当其冲！认真执行手卫生工作人员注射前必须洗手、戴口罩，保持衣帽整洁；注射后应洗手。操作前的准备注射前需确保注射器和药物处于有效期内且外包装完整。操作前的准备给药操作指导单剂量药瓶——只要有可能，对每位患者都使用单剂量药瓶，以减少患者间的交叉污染多剂量小瓶——如果别无选择，才使用多剂量药瓶-在对每个患者护理时，每次只打开一个药瓶-如果可能，一个患者一个多剂量药瓶，并在药瓶上写上患者姓名，分开存储在治疗室或药房中-不要将多剂量药瓶放在开放病房中，在那里药品可能被不经意的喷雾或飞溅物污染药物准备给药操作指导丢弃多剂量药瓶：-如果已失去无菌状态-如果已超过有效日期或时间（即使药瓶含有抗菌防腐剂）-如果打开后没有适当保存-如果不含防腐剂，打开超过24小时，或制造商建议的使用时间后-如果发现未注明有效日期、储存不当，或药品在不经意间被污染或已知道被污染（无论是否过期）药物准备给药操作指导具有跳起打开装置的安瓿瓶——只要有可能，就使用具有跳起打开装置的安瓿瓶，而不是需要金属锉刀才能打开的安瓿瓶如果是需要金属锉刀才能打开的安瓿瓶，在打开安瓿瓶时，需使用干净的保护垫（如一个小纱布垫）保护手指药物准备准备好注射所需的所有器材：-无菌一次性使用的针头和注射器-无菌水或特定稀释液等配制药液-酒精棉签或药棉-锐器盒注射准备对药瓶隔膜的操作步骤在刺入药瓶前用蘸有70%乙醇棉签或棉球擦拭药瓶隔膜（隔层），并在插入器材前使其晾干每次插入多剂量药瓶都要使用一个无菌注射器和针头不要把针头留在多剂量药瓶上注射器和针头一旦从多剂量药瓶中吸出药品并拔出，应尽快进行注射注射准备贴标签多剂量药瓶配制后，应在药瓶上贴上标签：-配制日期和时间药物的种类和剂量-配制浓度-失效日期和时间-配制者签名对于不需要配制的多剂量药品，贴上标签：-开启日期和时间-开启者名字和签名注射准备皮肤消毒剂在有效期内使用。严格落实皮肤消毒的操作流程（以注射点作为中心，自内向外，直径5cm以上）。一人一针一管一用，禁止重复使用。熟悉操作规程，严格无菌操作使用同一溶媒配置不同药液时，必须每次更换使用未启封的一次性使用无菌注射器和针头抽取溶媒。必须多剂量用药时，必须做到一人一针一次使用。熟悉操作规程，严格无菌操作熟悉操作规程，严格无菌操作红圈标注地方绝对不能碰触！××熟悉操作规程，严格无菌操作皮肤消毒后不应再用未消毒的手指触摸穿刺点！皮肤消毒后应完全待干后再进行注射！熟悉操作规程，严格无菌操作现配现用药液抽出的药液、开启的静脉输入用无菌液体须注明开启日期和时间，放置时间超过2小时后不得使用；启封抽吸的各种溶媒超过24小时不得使用。药品保存应遵循厂家的建议，不得保存在与患者密切接触的区域，疑有污染或保存不当时应立即停止使用，并进行妥善处置。

熟悉操作规程，严格无菌操作

2小时内：——输注类药品；

24小时内：

——溶媒启封抽吸后；

——灭菌物品启封后（棉球、纱布等）提倡使用小包装。每周更换2次：

——非一次性使用的碘酒、酒精等，容器应灭菌。

7天内：——启封后一次性小包装的瓶装碘酒、酒精.药品保存：——应遵循厂家的建议（温度、避光）——不得保存在与患者密切接触的区域。——疑有污染禁用。应注明开启时间物品管理

禁止双手回套针帽禁止用手传递利器禁止用手分离注射器针头禁止手持锐器随意走动禁止随意丢弃锐器，随时入锐器盒禁止用手直接抓取医疗废物

操作时保证充足光线、空间宽敞

操作时从容不迫

操作时尽可能采用有安全保护装置的锐器六禁止三操作警惕锐器伤耐用，防穿透，防渗漏。大小合适，锐器可以完整放入。可能产生锐器的地方均配，不需二次分捡。放置的位置醒目且方便使用，治疗车要放在上层的侧面。一次性使用、禁止徒手打开、清空或清洗重复使用。禁止放入其他杂物。到达3/4时及时封闭。在转运过程中确保密闭，避免内容物外漏。

规范使用锐器盒

二、医务人员职业暴露体液血液分泌物排泄物其他04年7月23日，广州某医院在一次急诊抢救意外伤中,9名医务人员均直接接触了出血较多的重伤员。当时病人血肉模糊，鲜血喷到了当班急诊医生的身上、脸上和眼睛里，另一名医生在为病人清创缝合时被扎破手指，麻醉科医生带着受伤的手指为病人进行麻醉。当时参与抢救的多数医务人员的白大衣、口罩都被病人的鲜血染湿了。3天后这位病人被检测出是艾滋病人，HIV抗体反应强阳性。半年后有2名医务人员血液检出艾滋病毒抗体阳性，造成一起艾滋病职业暴露的悲剧。“艾滋惊魂”事件

锐器伤案例山东某院妇产科主任因全身发黄、乏力等去查体，结果是大三阳且转氨酶高达1300多，诊断暴发性肝炎。事后回忆，发病前曾为一大三阳病人手术时，被针刺伤过，当时未在意，没做任何处理！某院一检验科医生给一丙肝患者进行血气分析，不慎被沾有病人血液的针头刺伤，第三个月出现肝炎症状，感染丙肝病毒。

医务人员职业暴露分类①感染性职业暴露（主要指血源性病原体引起的暴露）②放射性职业暴露③化学性（如消毒剂、某些化学药品）职业暴露④其他职业暴露

中国医务人员特别需要防范的一大类感染性疾病

——血源性感染！医务人员的职业风险感染HIV：全球每年至少

1000名医务人员感染HCV、HBV等：触目惊心血源性传播病原体种类：细菌、病毒、真菌等30多种血源传播最多：HIV、HBV、HCV比人们通常想象的要多的多。医务人员面临传播危险最大的血源性传播疾病1、HBV-感染率为6%～30%2、HCV-感染率为3%，医务人员职业暴露风险为1.8%职业暴露的危险性HIV职业暴露感染的危险性发生HIV锐器伤后，感染HIV的平均危险为0.3%黏膜暴露后感染HIV的平均危险为0.09%血液或体液溅到完整皮肤上基本没有危险惧怕常见职业暴露的方式针刺58.4%皮损22.7%黏膜污染11.2%割伤7.7%注：锐器伤是发生职业暴露最主要的途径。职业暴露的人群NaSH2008年监测数据职业暴露常见人群护理人员：在给感染者或病人抽血、注射时，被针头刺伤；或其伤口接触到感染者或病人的血液、含血体液等。职业暴露常见人群外科或妇产科医生

在给感染者或病人做手术时，被手术刀割伤或被缝合针刺伤；口腔医生

在给感染者拔牙或镶牙时