[0052]通过参照下面的实施例可以更好地理解前述内容，下面的实施例是为了说明的目的给出的而非旨在限制本发明的范围。
[0053]实验装置被构建为将循环体系与加热的折射仪传感器结合在一起的实施方案的一个实例，该加热的折射仪传感器由能够耐受高碱性条件的材料构建。期望该装置为存在高温、高压和高碱性的工业环境的代表。在钙离子和碳酸根离子的浓度允许的情况下，该装置确实在加热的传感器上产生了温度诱导性的碳酸钙沉积物。这通过参照图3至图7证明，图3至图7示出了随着温度升高，垢增加，单元结垢因子增加并且需要被校正。
[0054]利用在线折射仪传感器来测量若干样品，提供了被用于确定单元结垢因子和折射率的连续数据流。在第一测试中，将传感器浸没在SRM-3仪器(Nalco-Ecolab公司)单元的顶部处的碳酸氢钙的过饱和溶液(16mM，基于氯化钙和碳酸氢钠)中。在包括折射仪传感器和QCM传感器的整个单元上通过过饱和诱导了垢。两个传感器在垢形成方面示出了相似的趋势。累积的垢引起了单元结垢因子的显著变化，单元结垢因子与如通过基于微量天平技术的SRM-3仪器独立测量的垢形成成比例地相关。
[0055]在第二实施例中，在流通设置的控制下对传感器连续加热，同时通过简易的恒温器使溶液的温度保持在室温水平，使得温度梯度保持在60°C。在这种情况下，提供较小浓度的碳酸氢钙(4mM，基于氯化钙和碳酸氢钠)。记录温度诱导的沉积物(图4至图5);测试完成之后施用过量的盐酸完全去除反映在仪器读数中的沉积物。在存在20ppm以及5ppm的ScaleGuard60116情况下重复相同的实验，清晰地示出了该效果(相同的附图)。在相同的条件下在稀释的黑液(在水中10% )中也检测到了垢形成(图6)。注意，尽管在那样的情况下，在单元结垢方面的变化方式也是不同的。绘图示出当垢以足以阻挡传感器窗口的量形成时单元结垢快速下降。折射率的初始增加是由于向稀释的BL溶液中加入了碳酸盐所致。单元结垢因子的急剧下降是由于添加了钙。
[0056]在第三实施例中，随着不断地逐滴加入10%的氯化钙溶液，在具有碳酸钠饱和的实际硫酸盐法制浆黑液(15%的固体)的流通设置的控制下对传感器进行连续加热。通过简易的恒温器使溶液的温度保持在约40°C的水平，使得温度梯度保持在40°C至60°C (图
3、图4)。记录温度诱导的沉积物(图7);在测试完成之后施用过量的盐酸完全去除反映在仪器读数中的沉积物。
[0057]虽然可以以多种不同的形式实现本发明，本文具体地描述了本发明的具体优选的实施方案。本公开内容是本发明的原理的一个范例，而非旨在将本发明限制在所示出的特定实施方案。本文所提到的所有的专利、专利申请、科技论文和其他任何参考资料均通过全文引用并入本文。此外，本发明包括本文中提到的、本文中所描述的和/或本文中所合并的各种实施方案中的一些或全部的任意可能的组合。另外，本发明包括还具体地排除本文所提到的、本文所描述的和/或本文所合并的各种实施方案中的任意一个或任意一些的任意可能的组合。
[0058]上述公开内容旨在举例说明而非穷举。对于本领域普通技术人员而言，该描述将暗示出许多变化方案和替代方案。所有的这些替代方案和变化方案旨在被包括在权利要求书的范围内，其中术语“包括”意指“包括但不限于”。熟悉本领域的人员可以识别本文所描述的具体实施方案的其他等同方案，所述等同方案也旨在被权利要求书所涵盖。
[0059]本文所公开的所有范围和参数被理解为包括归入其中的任意和所有子范围以及端点之间的每个数。例如，所述的范围“1至10”应该被理解为包括在最小值1与最大值10之间的任意和所有子范围，并且包括最小值1和最大值10 ;也就是说，以1或更大的最小值开始(例如，1至6.1)并且以10或更小的最大值结束的所有子范围(例如，2.3至9.4、3至
8、4至7)，最后每个数字1、2、3、4、5、6、7、8、9和10被包含在这个范围内。除非另外指出，否则本文中所有的百分比、比率和比例均按重量计。
[0060]完成了本发明的优选方案和替代方案的描述。本领域那些技术人员可以认识到本文所描述的具体实施方案的其他实施方案，所述等同方案旨在被所附权利要求书所涵盖。
【主权项】
1.一种监测在与液体介质接触的表面上的垢累积的方法，所述方法包括如下步骤: 提供具有光子发射源、棱镜和光学传感器的折射仪，其中所发射的光子穿过所述棱镜，所述光学传感器被构造和设置成检测通过所述棱镜被折射的光子，所述棱镜具有至少一个测量表面； 相对于所述介质布置所述测量表面使得所发射的光子将根据所述介质的特性而被折射； 确定所述介质折射由所述发射源发射的光子的对照临界角； 从所述发射源发射光子； 测量所测得的折射临界角相对于所述对照临界角的单元结垢因子；以及 基于所测得的单元结垢因子来计算垢形成。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述折射临界角通过下述方式测量:确定来自所述棱镜的测量表面的反射的光子与折射的光子之间的明暗边界并且将溶液的折射率与所述介质中特定颗粒的浓度相关联。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述折射仪用于测量依赖于温度的垢形成的累积，其中所述折射仪被布置在所述介质没有处于足以形成垢的温度处的位置处并且折射仪传感器被加热。4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述折射仪传感器加热至对应于在工艺体系内的另一位置处出现的温度。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述折射仪包括导热金属体，所述导热金属体具有由耐碱材料制成的小窗，向所述体施加热。6.根据权利要求3所述的方法，其中所述测量表面被加热。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述折射仪传感器由耐受以下恶劣条件的材料制成:硫酸盐法制浆、在制浆和造纸以及糖加工工业中的蒸发器或者在采矿的拜尔法工艺。8.根据权利要求3所述的方法，其中根据所述测量表面累积垢的倾向性与在至少一种另外的材料上形成垢的倾向性之间的差异来校正所述计算，所述至少一种另外的材料是构成所述工艺体系中的设备表面的材料。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量表面被加热，在所述测量表面对垢形成进行连续地监测，通过物理的(例如，超声)或化学的(酸或/和螯合剂注入)清洗定期地对折射仪进行快速清洗。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述垢选自碳酸钙、草酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸钡、硅酸镁、碳酸钠/钠、碳钠矾及其任意组合中的一者。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体介质为选自如下中的一项:黑液、制浆液、蒸煮器液体、蒸发器液体、漂白液、回收水、造纸水、来自纸浆和造纸工艺的废料处理阶段的液体、工业过程液体、矿石处理液体、油提炼过程液体、油提取过程液体、油运输过程液体、冷却塔水、锅炉水、食品消毒液、矿浆及其任意组合。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述折射仪被布置在从所述工艺体系分出的测线流处。13.—种监测在与液体介质接触的表面上的垢累积的方法，包括如下步骤: 提供具有光子发射源、棱镜和光学传感器的折射仪，其中所发射的光子穿过所述棱镜，所述光学传感器被构造和设置为检测通过所述棱镜被折射的光子，所述棱镜具有至少一个测量表面； 相对于所述介质布置所述测量表面使得所发射的光子将根据所述介质的特性而被折射； 确定所述介质折射由所述发射源发射的光子的对照临界角； 向所述液体介质添加垢控制剂； 从所述发射源发射光子； 测量所测得的折射临界角相对于所述对照临界角的单元结垢因子；以及 基于所测得的单元结垢因子来计算所述垢控制剂的有效性。
【专利摘要】本发明提供了用于测量工艺体系内的垢形成的方法和组合物。该方法涉及利用折射仪测量反映在液体介质的折射率测量结果上的单元结垢的变化以及根据单元结垢因子的变化确定垢形成。这使得折射仪能够确定在用另外的方式不可测量的位置处的垢形成。
【IPC分类】D21C7/14, D21C9/00, D21C3/22, D21C11/10
【公开号】CN105431585
【申请号】CN201480042097
【发明人】普拉萨德·Y·达吉拉拉, 谢尔盖·M·舍甫琴柯, 迈克尔·J·穆尔西亚
【申请人】艺康美国股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年7月19日
【公告号】CA2910669A1, EP3024975A1, US9063080, US20150029496, WO2015013146A1