[發明專利]減少含水系統中的水垢的方法

有效

• 申請號: 201580062603.7
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN107018660B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: M·J·費莉佩;C·桑杜;D·N·富爾默;郭冰冰
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;G01N21/64
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 趙方鮮

水溶性聚合物可被添加至含水系統以抑制或減少所述含水系統內的水垢沉積。在非限制性實施方案中，所述水溶性聚合物可以是或包括聚馬來酸酯、聚丙烯酸酯、其共聚物及其組合。與不存在所述水溶性聚合物的其他相同的含水系統相比，所述經處理的含水系統可包括減少量的水垢沉積。

技術領域

本發明涉及經處理的含水系統和用于處理含水系統的方法，并且更具體地涉及向所述含水系統中添加水溶性聚合物以減少水垢沉積。

背景

水垢沉積、腐蝕和伴隨影響(如點狀腐蝕)的問題已經困擾水系統多年。例如，水垢往往積聚在各種水系統的內壁上，且進而大大降低系統的操作效率。以這種方式，特定系統的傳熱功能受到嚴重阻礙。

水系統通常具有用于將水流冷卻至較低溫度并且將熱量排放到大氣的冷卻水系統。冷卻水塔可使用水的蒸發來除去過程熱，并且將工作流體冷卻至接近濕球空氣溫度，或者在閉式回路干式冷卻塔的情況下可僅依靠空氣來將工作流體冷卻至接近干球空氣溫度。蒸發速率隨環境濕球溫度的變化而變化，且因此促成冷卻塔運行期間的水分增益和損失。

可通過使用水溶性聚合物抑制工業水系統中水垢和/或沉積物的形成。然而，使用此類水溶性聚合物作為阻垢劑或分散劑可能高度依賴于其濃度。如果將太少的一定濃度的聚合物添加至水系統中，則會發生結垢和沉積。另一方面，如果將太多的一定濃度的聚合物添加至水系統中，則可能不利地影響水系統的成本和性能效率。使用化學處理含水系統的其他方法，需要維持最佳的處理化學品濃度。由于希望優化聚合物的濃度，因此確定聚合物的濃度可能是有益的。

存在確定含水水系統中水溶性聚合物濃度的幾種方法，如但不限于比色方法(例如使用硫氰酸鹽螯合法以便基于聚丙烯酸檢測標度的哈希聚丙烯酸方法(Hachpolyacrylic acid method))。然而，這些方法通常需要復雜的多步驟操作程序，并且難以在現場執行。濁度法在確定水溶性聚合物的濃度時依賴于不溶性化合物的形成。這種方法漫長且很容易受到不準確性的影響。

由于存在冷卻塔系統所固有的許多未知的變量和未知的體積變化，還試圖自動將化學品精確添加至冷卻水中。通過向冷卻水中添加熒光標簽，獲得了多項技術專利。那些技術專注于測量系統的熒光標簽的量，并且將所述量與阻垢劑的濃度相關聯。然而，由于許多因素影響系統中熒光標簽的行為(例如熒光標簽和可用阻垢劑的相互作用；熒光標簽與形成的水垢的相互作用；熒光標簽與不同水化學的相互作用)，其可能干擾熒光讀數，所以目前還需要開發監測和控制冷卻水系統中水處理劑濃度的改進方法。

因此，如果能夠設計減少水垢、但使得人或使用者能夠確定這些水溶性聚合物在含水系統的化學處理中的實際濃度的方法和含水系統，則將是有希望的。還將希望具有用于檢測對干擾具有降低的響應的水溶性聚合物的簡單方法，并且其中可在現場進行所述方法。

概述

在一種形式中，提供一種經處理的含水系統，其可包括含水系統和至少一種水溶性聚合物，如但不限于聚馬來酸酯、聚丙烯酸酯、其共聚物及其組合。與不存在所述水溶性聚合物的其他相同的含水系統相比，所述經處理的含水系統可具有減少量的水垢沉積。

在另一非限制性實施方案中提供所述經處理的含水系統，其中所述系統還包括熒光測定裝置以檢測所述水溶性聚合物的至少一種熒光性質。

在另一種形式中，進一步提供一種用于減少含水系統中的水垢的方法。所述方法可包括使水基流體循環通過所述含水系統，并且與不存在水基聚合物的其他相同的水基流體相比減少所述含水系統內的水垢沉積。所述含水系統可包括至少一種水基聚合物，如但不限于聚馬來酸酯、聚丙烯酸酯、其共聚物及其組合。

在另一非限制性實施方案中提供所述方法，其中所述方法還包括使所述水基聚合物發熒光并且檢測所述水基聚合物的熒光，以確定所述含水系統內的水基聚合物的濃度。

附圖簡述

圖1是基于樣品內的水溶性聚合物的濃度示出其熒光強度的圖；