化工过程分析与合成-3

化工过程分析与合成

（三）重庆大学化学化工学院化学工程与工艺专业第三章过程系统分解本章内容3.1过程系统的分隔

3.2不可分隔回路的分解

3.3过程系统分解举例3.4流程描述与分解应用（讨论）3.1过程系统的分隔1.过程系统分隔方法2.单元搜索法3.邻接矩阵法4.关联矩阵法3.1.1过程系统分隔方法（1）循环回路（环路）

（2）分隔的基本要求

1）用信息流图描述过程系统；2）分隔出每个部分可独立求解。（3）分隔的原则方法

从一个节点出发，沿物流方向搜索，当流线回到出发的节点，就找到一个环路。一个环路原则上可以独立求解。ABCDEF101234567893.1.2单元搜索法从一个单元（节点）开始，沿流线方向搜索，当流线回到起点单元时，所经过的单元就构成一个环路。如：A→B→C→D→E→F（无环路）

A→C→D→E→F（无环路）

B→C→B（B、C节点经3、8流线构成环路）D→E→F→D（D、E、F节点经5、6、9流线构成环路）ABCDEF101234567893.1.3邻接矩阵法1.可及原理从某个单元出发，沿流线经一次前移可到达下一个单元，经若干次前移可到达流线上的某单元，这就是信息流图上的可及移动法。在数学上，将邻接矩阵做布尔乘方运算，每乘方一次，代表各单元沿流线前移一次。经若干次乘方后，从某个单元也可到达另外的单元。当对角线元素为1时，表示前移到自己上，出现了环路。3.1.3邻接矩阵法2.可及算法（1）构成初始邻接矩阵B

按邻接为1，不邻接为0，构成初始邻接矩阵BABCDEF10123456789ABCDEFABCDEF3.1.3邻接矩阵法2.可及算法（2）一次可及B2

做布尔运算：B2=B·BABCDEF101234567893.1.3邻接矩阵法2.可及算法（3）二次可及B3做布尔运算：B3=B2·B原则上，最长线路上有多少个单元，就需要做多少次可及。ABCDEF101234567893.1.3邻接矩阵法3.求循环回路（1）对各阶可及矩阵做并运算：R=B∪B2∪B3

并运算：1+1=1，1+0=1，0+1=1，0+0=0ABCDEF101234567893.1.3邻接矩阵法3.求循环回路（2）将并矩阵R与其转置矩阵RT做交运算：W=R∩RT交运算：1+1=1，1+0=0，0+1=0，0+0=0交运算矩阵中为1的方阵就构成循环回路。ABCDEF101234567893.1.4关联矩阵法1.建立关联矩阵省略出入系统流线。有两个输出的划分为两个单元。ABCDEF102345689S2S3S4S5S6S8S9S10A-1A’-1B1-11C1-1C’-11D1-11E1-1F1-13.1.4关联矩阵法2.标记和调整关联矩阵在每一行标记一个元素，使每列只有一个元素被标记。

调整列，使标记元素都处于主对角线上。删除无标记列。S2S3S4S5S6S8S9S10A-1A’-1B1-11C’1-1C-11D1-11E1-1F1-1S2S10S3S8S4S5S6S9A-1-1B1-11C’1-1C-1D1-11E1-1F1-13.1.4关联矩阵法3.通路搜索找环路（1）消去仅有对角线元素的行，以及对应的列，标记消去行的顺序。（2）若同一行上有两个或多个符号不同的元素，则在相应列中寻找是否有相反元素。如果有，表示存在环路，找出环路的所有行和列消去，并作为并集标记。（3）重复查找。本例得到三个独立求解块：①单元A②单元B、C③单元D、E、FS2S10S3S8S4S5S6S9标记A-1①A’-1×B1-11②(BC’)C1-1C’1-1×D1-11③(DEF)E1-1F1-13.2不可分隔回路的分解1.环路切割原则2.环路矩阵法3.无多余切割法4.切割流线变量最少法3.2.1环路切割原则

寻找出来的环路通常由两个或两个以上的单元构成，起整体本身无法直接计算，需要将环路打开后进行迭代计算。对单个环路打开哪条流线都无关紧要，但对复杂系统，特别是有嵌套的环路系统，选择打开环路的流线就十分重要。因此，在选择切割流线时，需遵循以下基本原则：(1)切割流线总数最少可减少迭代量(2)切割流线所含变量数最少可减少计算量(3)切割流线的总灵敏度最小迭代容易收敛(4)环路切割的总次数最少迭代容易收敛3.2.2环路矩阵法以如下信息流图为例：其中共包含了四个环路：ABCDE81234567BCDE2346AC85ABC125DE47环路d环路a环路c环路b3.2.2环路矩阵法1.构成环路矩阵行代表环路列代表流线1表示环路有该流线0表示环路无该流线

ρ为流频，流线经过的环路数R为秩，环路中的流线数BCDE2346AC85ABC125DE47环路d环路a环路c环路bS1S2S3S4S5S6S7S8Ra000010012b011101004c110010003d000100102ρ121221113.2.2环路矩阵法2.消去不独立流线同一行中，若有流线的流频为：ρk≤

ρj，则k流线相对于j流线不独立，表示为：SkSj。在本环路矩阵中，S1S3S2，S6S7S4，S8S5消去不独立流线，剩下的流线则为侯选切割流线。S1S2S3S4S5S6S7S8Ra000010012b011101004c110010003d000100102ρ12122111S2S4S5Ra0012b1104c1013d0102ρ2223.2.2环路矩阵法3.确定切割流线在消去不独立流线后的环路矩阵中，秩为1的环路上的流线即为切割流线。

本例中的切割流线确定为S4和S5。

切割这两条流线后，所有环路都将打开。切割点就为迭代点。S2S4S5Ra0011b1102c1012d0101ρ222ABCDE812345675’4’流程的计算顺序为：A→E→B→C→D（迭代流线4’-4，5’-5）3.2.3无多余切割法为避免迭代计算的繁琐或难以收敛，对一个环路应避免进行多次切割。无多余切割法就是根据这一原则选择切割流线的。以如下信息流图为例：ABCEF81234567D93.2.3无多余切割法1.建立环路矩阵在矩阵最下方增加一行判别标记θ。ABCEF81234567D9S1S2S3S4S5S6S7S8S9a1111b11111c1111d11ρ121331211θ3.2.3无多余切割法2.寻找切割流线（1）选择ρ最大的流线为切割流线，标记其的θ为1。（2）与该流线处于同一环路上的流线θ标记为0。切割流线4，打开a、b、c三个环路。ABCEF81234567D9S1S2S3S4S5S6S7S8S9a1111b11111c1111d11ρ121331211θ000100010（3）重复以上步骤，切割流线8，打开环路d。3.2.3无多余切割法3.确定计算顺序

根据已知输入计算输出的原则，起计算顺序为：F→E→D→A→B→C（迭代4’-4，8’-8流线）ABCEF81234567D94’8’本例中如果选择切割流线5和流线9也是一样的。3.2.4切割流线变量最少法如果已知上例中各条流线的变量数，则可以在无多余切割的基础上在考虑选择流线变量上的流线进行切割，以减少迭代计算量。例如已知各流线的变量数为：ABCEF81234567D9S1S2S3S4S5S6S7S8S9v8426351121.建立环路矩阵在矩阵中ρ的下方增加一行变量数v。ABCEF81234567D9S1S2S3S4S5S6S7S8S9a1111b11111c1111d11ρ121331211v842635112θ3.2.4切割流线变量最少法2.选择切割流线（1）首先用无多余切割法选择切割流线。（2）在ρ相同的情况下，再选择v小的流线。S1S2S3S4S5S6S7S8S9a1111b11111c1111d11ρ121331211v842635112θ0000100103.2.4切割流线变量最少法因此，本例中选择切割流线5和流线8。计算顺序为：D→A→B→C→F→EABCEF81234567D95’8’3.3过程系统分解举例环氧乙烷提纯系统的分解1.环氧乙烷提纯流程图ABCDEFGHIJKLMNO2.用信息流图描述流程ABCDEJIHGFKLMNO22123456789101112131415161718192021混合器分流器塔设备换热器省略了输入和输出系统的流线3.系统分隔ABCDEJIHGFKLMNO22123456789101112131415161718192021寻找出所有循环回路：环路a：B→C→H→B环路b：B→C→D→E→B环路c：B→C→D→E→F→J→K→N→O→A→B环路d：B→C→D→E→J→I→G→B环路e：D→E→F→J→K→M→D环路f：D→E→F→J→K→N→O→L→M→D环路g：J→K→J环路h：K→N→O→L→K4.环路切割建立环路矩阵，选择切割流线：2、5、10、20S12345678910111213141516171819202122a111b1111c1111111111d11111111e111111f111111111g11h1111ρ4113514431211123312111θ01001000010000000001005.计算顺序ABCDEJIHGFKLMNO22123456789101112131415161718192021E→F→J→I→G→K→N→O→A→B→C→L→M→D3.4流程描述与分解实例讨论任务1.合成氨变换流程(8)2.SO2四段两次转化流程(9)讨论要求1.流程图的信息流图描述2.系统分隔（建议邻接矩阵法）3.切割流线及运算顺序的确定3.4.1中型合成氨变换流程

3.4.2SO2四段两次转化流程

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2023/7/6Dr.HUBijie552023/7/611/05/0955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