用于防止和降低结垢形成的方法

专利名称：：用于防止和降低结垢形成的方法
技术领域：
：002在本文中公开了防止或降低结垢形成或腐蚀的方法，包括合并结垢-形成流体与选自至少一种结垢吸附剂的至少一种防结垢剂。在本文中还公开了防止或降低结垢形成或腐蚀的方法，通过该方法，至少一种结垢吸附剂吸附了至少一种结垢-形成流体中存在的结垢晶体，随后分散该结垢晶体。
背景技术：
：003结垢或结垢形成通常包括密质材料沉淀和沉积在由金属及其他材料制成的表面上。当无机矿物盐(例如碳酸钩、硫酸4丐、草酸4丐和硫酸钡)从液体中沉淀并且沉积在系统(例如锅炉、蒸发器、反应器、冷却水系统、换热器、管道、滤布、反渗透膜表面、产油井和脱盐蒸发器)的内表面上时，可以出现结垢形成。004结垢形成可能引起许多操作问题，包括但不限于设备堵塞、压损、提高的公用工程费用、降低的热交换能力、腐蚀、由于停工造成的生产损失和由于进料不足造成的质量降低的产品。设备的结垢可能出现在各种工业中，例如，纸浆制造，化学或石化工业，发电，水处理和制酒。例如，在纸浆制造工艺中，尽管净化水，例如通过反渗透纯化的水，可以被使用，但是钓和钡盐可以从木浆浸析到生产用水中。因为石危酸和石危酸铝也用于造纸工艺中，碌u酸盐离子可以与钓和钡离子结合而形成硫酸钓和疏酸钡，其通常倾向于以结垢形式沉积在加工设备的表面上。在氧化漂白工序中，以及在使用再循环的纤维的造纸厂中，还往往遇到草酸钩结垢。草酸和草酸酯离子来源于木材或者通过碳水化合物和木质素的氧化漂白而形成。草酸还是真菌的代谢副产品，其典型地存在于未漂白的二次棕色纤维中。005通过实施无元素氯(ECF)漂白，许多牛皮纸浆厂遇到了更加严重的与结垢有关的问题。在ECF漂白工艺中形成的最令人讨厌的并且往往遇到的结垢中的四种是碳酸钙、草酸钙、硫酸钙和硫酸钡。草酸钓可常常在酸性漂白工序期间沉积，有时沉积有硫酸钙和硫酸钡。在碱性pH下，碳酸钙和草酸钙结垢往往形成。006因为纸浆典型地是钓和钡离子的主要来源，即使当使用净化水时，在ECF漂白装置中不缺乏结垢形成物质。结垢形成物质的存在，突然的pH变化、温度骤变、强烈的机械和流体动力学剪切力、突然压降、不均勾的基材表面可能全都尤其有助于结垢形成。007作为另一实例，在石油工业中，结垢沉积每年的代价为数百万美元，并且全世界通常将其认为是产量下降的主要原因。沿着不同的水程，结垢可以沉积在各种设备中，包括但不限于管道、喷射器、储存器和地面设备。在产油井处的结垢形成可以最终导致较低的油产率和井毁坏。油田中出现的结垢可以通过来自天然存在的储油岩层中的水的直接沉淀或者由于当两种不相容的水合并时采出水变得过饱和以结垢形成物质而形成。当油或气井产生水时，或者使用注水来提高回收率时，结垢也可形成。结垢被认为是在有结垢倾向的地区(如北海、美国和加拿大)中头等生产问题之一。008油田中的天然水可以包含通过与自然环境中的矿物相接触获得的溶解物质。通过矿物质的蚀变和溶解，深层地下水可以富含可溶性离子。与盐水源接触的砂岩储集层中的水或者地质地层水可以包含丰富的结垢形成离子，其包括但不限于Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Na+、k+、co32-、so-和cr。海水还通常富含结垢形成离子，如为海洋生物和水蒸发的副产品的离子。在近海采油中，当可富含有so^-的海水和含高浓度的钡和钙的地层水混合时，可以出现硫酸盐结垢的形成。009当任何天然流体的状态受到扰乱时，使得超出一种或多种组分的溶解度极限时，可以形成油田结垢。温度和/或压力变化、pH改变、释气和/或接触不相容的水可以引起水变得过饱和有易于结垢的物质并且导致结垢形成。010当富含硫酸盐的海水在其地层水富含钡离子的产油井中用作注入流体时，例如，钡和锶疏酸盐结垢可以是特别令人讨厌的。钡和锶硫酸盐通常形成非常坚硬的、非常不可溶的结垢，其可能难以通过常规的化学基结垢抑制技术来防范。在有些情况下，这可能是特别令人讨厌的，因为钡和锶硫酸盐可以与硫酸镭共沉淀，这造成结垢适度放射性。在管道中硫酸盐结垢的溶解通常是困难的，也许这需要高pH、长接触时间、加热、高压、和高速循环中的一种或多种。011碌l酸钡，或其它无才几过饱和盐，可以沉淀到地层上而形成结垢，由此阻塞地层并且限制从油层回收油。不溶性盐还可沉淀到生产管线表面和相关提取设备上，其可能例如限制生产量、限制生产效率和危害安全。某些含油的地层水已知包含400ppm及更高的高钡浓度。因为硫酸钡形成了特别不溶性盐，其溶解度随着温度快速下降，可能难以抑制结垢形成和防止油层和上层工艺与安全设备的堵塞。012作为进一步的实例，矿物结垢形成是在海水淡化工艺中高费用的设计和操作问题。对于反渗透(RO)和多级闪蒸(MSF)蒸发工艺来说，问题是共有的。由于技术和经济原因，在MSF工艺中最大盐水温度和丟弃盐水浓度通常应当是尽可能的高；然而海水的最佳的高温蒸馏通常在没有有效控制结垢形成，特别是钙结垢剂的情况下不能被实现。在MSF蒸发器中高效率所需的高温可以引起从硫酸钙硬石膏形成坚硬韧性的结垢。矿物结垢，如碳酸4丐、氢氧化镁、疏酸钡、硫酸钙、腐蚀产物如氧化铁及其他沉积物如二氧化硅氧化锰等等是最令人讨厌类型的结垢剂。虽然碱性结垢可以通常通过使水酸化来控制，在低pH下系统的腐蚀提高可能产生另一问题。至于反渗透工艺，系统关闭和过早的膜替换的主要原因之一是膜堵塞，其中结垢沉积物阻碍了流体的流动并且提高了系统元件两端的压差。013作为进一步的实例，在电厂冷却和换热系统中结垢也是普通问题。在发电期间，差的冷凝器性能可能是能量损失的单个最大原因之一。换热器管结垢和堵塞还可引起涡轮背压并且降低电厂效率。结垢可以进一步降低热交换器本身的性能，因为碳酸钩的热传导率约为通常制造工业规模换热器管的钢的热传导率的1/25。014在再循环电厂系统中，结垢还可能是特别的难题，其中浓缩的高循环可能发生。例如，结垢可以引起冷却塔中的问题，引起薄膜填料可能对各种类型的沉积物敏感。由于塔中的蒸发(例如，1.8%的循环量/10。C的冷却)，再循环水中的矿物和有机物可以浓缩到可能发生结垢的水平。015使用冷却塔来从各种各样的工业过程中移出热量。冷却塔传统上需要使用化学处理维护程序来防止结垢、腐蚀和生物污垢。在典型的常规冷却塔装备中，从水池抽出再循环水进入热交换过程(如空气调节或制冷工艺)。来自热交换过程的流出的温水然后被泵送到冷却塔。在冷却塔中，水被喷在湿受液板(decking)(内部充填材料，设计用来提高水的表面积)上，由此最大化蒸发。将空气沿相对于水流动的交叉流动、逆向流动或者平行方向吹过塔。主要通过蒸发冷却以及通过一定数量的显热交换(从水至空气的热传递)来冷却水。冷却的水然后被泵送回到水池，在此继续循环。补给水被添加到水池来补偿蒸发和作为泄料排放的水。因为高蒸发损失，在冷却塔系统中再循环的水可以被迅速地浓缩，因此也许更有结垢形成的倾向。浓缩水可以作为泄料排放，并且添加新鲜水来补充该量。这样的操作通常导致非常大量的用水量和废水排放。016作为进一步的实例，在化学工业中结垢也是常见的，例如其中所使用的工艺涉及大量的水或者涉及固体沉淀。特别地，磷酸制造者通常必须在全部管道和设备中与结垢形成做斗争，这可能是由所生产的磷酸和石膏所引起的。在使用硬水或者在再循环水变得过饱和的情况下，换热器还可具有结垢问题。017结垢沉积可能造成每年数十亿美元的损失。仅仅在英国，在其中加热水或将其用作冷却剂的工业过程装置中，结垢形成——以及效率损失和必要的维修(除垢)——被估计每年损失约￡10亿。这样的成本可能归因于清洗(例如除垢)或结垢表面的差的热传导率。在美国，通常认为与结垢有关的成本高的更多。018结垢形成可以被分成若干步骤。阳离子和阴离子，例如尤其Ca2+、Mg2+、Ba2+、C032-、S042-、C2042-，的浓度可以增加到超过溶解度极限并且合并而形成离子对或盐分子的浓度。那些盐分子或离子对可以然后形成微团聚体，其可以进一步生长为结晶的成核中心。微晶可以然后由成核中心形成而变为晶种，其可以生长和成团，并且可以沉淀和附着到表面而生长为大晶体。在附着到表面后，这些晶体可以继续生长并且最终在表面上形成结垢的附着层。晶体结垢层可以继续生长和聚集，最终形成结垢沉积物。019多种化学防结垢剂，如螯合剂、磷酸盐或膦酸酯(有机磷酸盐)、聚碳酸酯和聚合物的组分，已经被开发来抑制或降低无机结垢的形成。这些化学防结垢剂典型地通过以下机理之一发挥作用沉淀阈值抑制、分散和晶体畸变(distortion)/改性。020沉淀阈值抑制可以例如通过以下方式实现合并螯合剂和结垢形成阳离子而形成稳定络合物，其间断了结垢分子的离子对形成并且抑制了结垢晶体的成核作用。另一类型的沉淀阈值抑制剂是这样的化学品，其具有许多附着位点并且在成核作用后通过占据微晶的活性生长位置并且阻断结垢形成分子的接近可以抑制微晶的生长。可以被归为沉淀阈值抑制的另外的实例是离子交换软化和酸化。离子交换软化涉及用钠交换钙和镁离子，酸化涉及通过酸添加(addiction)来除去碳酸盐沉积所需的反应物之一。021对于分散，阴离子化学分散剂改变了结垢晶体的表面电荷，使得晶体分散在溶液中并且没有彼此附着或吸附而形成结垢。阴离子分散剂通常通过吸附到生长的晶体的表面上改变结垢晶体，由此提高了生长的晶体的阴离子电荷并且提高了晶体之间的静电电荷排斥。高阴离子表面电荷可以提高晶体成团的活化能垒，这又产生了胶体微晶的更稳定的分散体。因此，化学分散剂可以通过延迟晶体成团有效地防止结垢。含羧酸基团的阴离子聚合物可以是有效的化学分散剂。022对于晶体畸变/改性，可以使用一些化学品来改变晶体形式或生长的晶体的形状，使得晶体吸附或成团被延迟并且降低了结垢至表面的沉积。这些防结垢剂化学品可以有选择地吸附到生长的晶体上，改变它们的表面性质和破坏沉淀结垢物质和生长的晶体之间的锁-和-钥配合。改变晶体形状和降低接触表面的数目不仅可以减緩晶体生长速度，而且可以晶体形成坚硬、韧性的沉积物变得困难。改性的晶体然后可以通过工艺流动从表面吹走。化学防结垢剂，其主要用作阈值抑制剂或者分散剂，还可起结晶改性剂的作用，因为它们吸附到晶体表面上。023然而，基于以上所讨论的那三种机理的化学防结垢剂并不总是有效的，因为结垢形成的复杂性。例如，使用螯合剂的沉淀阈值抑制剂具有以化学计量比反应(即，一分子的螯合剂与例如一个钙离子反应)的缺点，如果大量液体需要处理的话，这可能产生了非常高的成本。另外，由于在高工艺温度或压力下的分解，或者由于来自工艺用水的杂质所引起的干扰，化学防结垢剂未必起作用。此外，除高成本和低效率以外，化学防结垢剂通常产生了安全和环境担忧。024美国专利6,929,749和7,122,148看起来公开了抑制在含水系统中的二氧化硅结垢形成和腐蚀的方法，包括从源头水中除去硬性离子，保持电导率和提高pH水平。美国专利4，995，986看起来公开了从废水中除去污染物的方法，包括添加氯化镁和硅酸钠的水溶液；然而，其看起来集中于通过添加镁盐和硅酸盐的受控过程——这可以提高结垢的量——进行无定形硅酸镁的原位沉淀和随后从液体介质中除去污染物，其未被期望在除去结垢剂中做出显著改进。美国专利4，713，177可能公开了一种降低钩、镁和铝盐结垢堆积物的方法，包括添加沉淀反应物来优先地沉淀4丐、镁和铝离子。PCT国际出版物WO84/02126看起来公开了防止形成钙和镁结垢的方法，包括添加低或可忽略水溶性的碱金属硅酸盐或硅酸。然而，那些参考文献看起来没有公开通过将无水的、颗粒状结垢-吸附剂如硅酸钙吸附到结垢晶体来防止或降低结垢形成或腐蚀。
发明内容025本发明人已经令人惊讶地发现向至少一种结垢形成(scale-forming)流体添加非含水的、颗粒状防结垢材料如硅酸钙可以引起降低或防止结垢形成。本文中所述的结垢-吸附剂和防结垢剂技术可以能够解决目前在水处理系统中用于控制结垢/沉积物使用的技术的许多缺陷。在本文中公开了防止或降低结垢形成或腐蚀的方法，包括合并结垢-形成流体与选自至少一种结垢吸附剂的至少一种防结垢材法，至少一、种结垢吸附剂吸了至少一种结、:、-形成流体中存在的结垢晶体，因此防止结垢晶体在系统表面上沉积和扩散。在本文中进一步公开了用于防止或降低结垢形成或腐蚀的方法，其还可以用于获得零液体排放(ZLD)。026本发明的另外的目的和优点将在随后的描述中部分地进行阐述，并且将从所述描述中部分地是显而易见的，或者可以通过本发明的实施而被知晓。本发明的目的和优点将通过在所附的权利要求中特别指出的要素和组合而实现并获得。027应将理解的是上述一般性描述和下文的详细说明仅仅是示范性的和说明性的，不是对所要求保护的本发明的限制。028图1a是在天然硬水沸腾后覆盖玻璃盖片表面的碳酸钙结垢在20x放大倍数下的扫描电子显微照片。029图lb是在天然硬水沸腾后在玻璃盖片表面上形成的碳酸钙结垢在2000x放大倍数下的扫描电子显微照片。030图2是当0.5g/L的样品2被添加到天然硬水并且沸腾时显示出在玻璃上没有形成结垢的在21x放大倍数下的扫描电子显微照片。031图3是当0.5g/L的样品5被添加到天然硬水并且沸腾时显示出在玻璃上形成较少的碳酸钾颗粒的在20x放大倍数下的扫描电子显微照片。032图4是显示了均匀地吸附或附着到样品2的表面上的结垢碳酸4丐的微晶的在1000x放大倍数下的扫描电子显微照片。033图5是在样品6中畸变并且分散的结垢碳酸钾微晶的在500x放大倍数下的扫描电子显微照片。034图6是在样品8中畸变并且分散的结垢微晶的在200x放大倍数下的扫描电子显微照片。035图7是样品IO畸变的结垢微晶的在2000x放大倍数下的扫描电子显微照片。036图8是样品7改性的结垢微晶的在500x放大倍数下的扫描电子显微照片。037图9是当0.5g/L的样品7被添加到天然硬水并且沸腾时在玻璃上形成结垢的在200x放大倍数下的扫描电子显微照片。038图10是当0.5g/L的样品IO被添加到天然硬水并且沸腾时在玻璃上形成结垢的在500x放大倍数下的扫描电子显微照片。039图ll是当0.5g/L的样品8硅胶粉末^皮添加到天然石更水并且沸腾时在玻璃上形成结垢的在200x放大倍数下的扫描电子显微照片。040图12是显示了在添加熟石灰的情况下结垢碳酸钙与硅酸钙的共沉淀的在2000x放大倍数下的扫描电子显微照片。函数的对照例和颗粒状含实施例5的样品的防结垢(材料)的硬度的曲线图。042图14是显示作为提高浓度的函数的对照例和颗粒状含实施例5的样品的防结垢(材料)的总溶解固体的曲线图。043图15是显示作为提高浓度的函数的对照例和颗粒状含实施例5的样品的防结垢(材料)的碱度的曲线图。044图16是显示来自对照例和含实施例6的样品的防结垢材料的在载玻片(coverslides)上的相对的结垢积累的照片。045图17(a)是显示在实施例6的对照例样品中在玻璃盖片上形成的结垢的2000x放大倍数下的扫描电子显微照片。046图17(b)是显示在含实施例6的样品的颗粒状防结垢(材料)中在玻璃盖片上形成的结垢的2000x放大倍数下的扫描电子显微照片。047图18是显示来自实施例6的对照例样品的结垢沉积物的20x放大倍数下的扫描电子显微照片。048图19是显示来自实施例6的样品的颗粒状防结垢(材料)的松散的结垢的在200x放大倍数下的扫描电子显微照片。049图20是显示在含实施例6的样品的颗粒状防结垢(材料)中结祐颗粒附着到防结垢材料的在2000x放大倍数下的扫描电子显微照片。具体实施例方式050本文中所述的除垢和抗腐蚀方法一^L地涉及通过吸附的分散。在一个实施方案中，并且无意束缚于理论，天然或合成颗粒状材料可以吸附结垢分子的成核中心或微晶晶种，将生长的结垢晶体分散到材料上，这提供了高表面面积。材料可以保持悬浮在至少一种结垢-形成流体中，使得在设备表面上的结垢沉积物可以被防止或最小化。不同于特制的防结垢剂化学品的分散功能，其改变了结垢微晶的表面电荷，本文中所述的吸附机理一般地使用至少一种吸附剂来带走和分散至少一种结垢化合物的成核中心或微晶，使得可以避免到设备表面上的结垢沉积物。051在一个实施方案中，颗粒状天然的吸附剂，如硅藻土，或粉末状的合成硅酸盐，如硅酸钙，被用作微晶吸附剂或栽体。根据另一实施方案，粉末状的材料，如熟石灰，在与易于结垢的水混合时，可以促进沉淀物如珪酸钩的共沉淀，并且这些原位形成的珪酸盐可以用作吸附剂或载体。结垢形成流体052至少一种结垢-形成流体可以是任何可以导致在给定的过程的给予期间形成结垢的流体(例如液体或气体)。至少一种结垢-形成流体包括至少一种结垢化合物。结垢可以由一种结垢-形成流体形成，或结垢可以由存在于多于一种结垢-形成流体中的结垢化合物的相互作用形成。在一个实施方案中，至少一种结垢-形成流体是水。水可以选自，例如，自来水、净化水、再循环工艺7K、油田水(reservoirwater)、地质地下水、海水、盐水和硬水。在另一实施方案中，至少一种结垢-形成流体是油。在进一步的实施方案中，至少一种结垢-形成流体是溶液。在又一实施方案中，至少一种结垢-形成流体是用于纸浆的漂白溶液。在又一实施方案中，至少一种结垢形成流体是经受蒸馏的液体。053至少一种结垢-形成流体包含在至少一种流体处理系统中。示范性的流体处理系统包括但不局限于锅炉、蒸发器、反应器、冷却水系统、热交换器、管道、过滤器、膜表面、中空纤维、油井或辅助的油回收单元。流体处理系统可以由各种材料构造，包括但不限于塑料、玻璃、金属和不锈钢。054至少一种结垢化合物是任何存在于至少一种结垢-形成流体中的物质，其在给定的过程的给予期间可以参与或引起结垢的形成。在一个实施方案中，至少一种结垢化合物是无机盐。示范性的无机盐包括但不局限于碳酸钓、硫酸钓、草酸钓、碳酸镁和硫酸钡。在另一实施方案中，至少一种结垢化合物是至少一种结垢形成离子。示范性的结垢-形成离子包括但不局限于Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Na+、K+、0H、N(V、C032-、S042-、P043-、HP042_、H2P04、C2042-、Si032-、F-和cr。在进一步的实施方案中，至少一种结垢化合物是二氧化硅。在又一实施方案中，至少一种结垢化合物是包括至少两种结垢-形成离子的盐。在又进一步的实施方案中，至少一种结垢化合物是包括至少一种结垢-形成阳离子和至少一种结垢-形成阴离子的盐。在又一实施方案中，至少一种结垢化合物是包括至少一种结垢形成离子的盐硅酸盐。在进一步的实施方案中，至少一种结垢化合物是包括至少一种结垢形成离子的盐硅酸盐。防结垢材料055在本文中公开的方法包括使至少一种结垢形成流体与至少一种防结垢材料接触。防结垢材料可以以基本上千燥形式被引入到至少一种结垢-形成流体中，包括但不限于颗粒、粒料、薄片、粒子和粉末，或者可以以浆料的形式被引入。在一个实施方案中，至少一种防结垢材料仅仅部分可溶于至少一种结垢-形成流体中。在另一实施方案中，至少一种防结垢材料不可溶于至少一种结垢-形成流体中。至少一种防结垢材料的低的至极小的溶解度可以提供安全性或环保效益，其中已经与至少一种结垢形成材料相互作用的至少一种防结垢材料在没有进一步处理的情况下可以被直接排放到环境中。在又一实施方案中，至少一种防结垢材料是无机物。在又进一步的实施方案中，在至少一种流体处理系统中存在的条件(例如压力、温度、流动速率、湍流)下，至少一种防结垢材料是稳定的(例如不溶解)。在另一实施方案中，至少一种防结垢材料对至少一种结垢形成化合物具有亲合力，例如这归因于电荷和/或化学反应性。在进一步的实施方案中，至少一种防结垢材料不腐蚀或者以其它方式负面地影响至少一种流体处理系统的表面和/或结构完整性。在又一实施方案中，至少一种防结垢材料形成悬浮液，当被添加到至少一种结垢-形成流体时。056在一个实施方案中，至少一种防结垢材料是至少一种结垢吸附剂。结垢吸附剂可以吸附存在于至少一种结垢-形成流体中的一种或多种结垢形成化合物，因此降低或防止了在至少一种流体处理系统的表面上形成结垢。在一个实施方案中，至少一种结垢吸附剂是硅酸盐材料。示范性的硅酸盐材料包括但不局限于天然硅酸盐(例如硅酸钩(例如硅灰石))和合成硅酸盐(例如硅胶)。在另一实施方案中，至少一种结垢吸附剂是硅酸钩。示范性的硅酸钾包括但不局限于无定形硅酸4丐、雪硅钓石、硬硅钓石、变针硅4丐石(foshagite)、纤硅钩石(riversideite)、作I石圭灰石(pseudowollastonite)和白4丐沐石。在进一步的实施方案中，至少一种结垢吸附剂是矿物材料。示范性的矿物材料包括但不局限于硅藻土(也称为"DE"或"硅藻土")和高岭土(及其他)粘土。DE可以来自一种或多种来源，包括新鲜水和盐水来源。在又一实施方案中，至少一种结垢吸附剂是纤维素粉。在又进一步的实施方案中，至少一种结垢吸附剂是蛭石。在又一实施方案中，至少一种结垢吸附剂是粉末状的硅酸钾，其源自硅藻土。在又进一步的实施方案中，至少一种结垢吸附剂是粉末状的硅酸镁，其源自硅藻土。在另一实施方案中，至少一种结垢吸附剂是玻璃，例如，钠钙玻璃、铝硅酸钙玻璃(calciumaluminosilicateglass)、E-型玻璃或碎玻璃。在进一步的实施方案中，至少一种结垢吸附剂是沸石，包括沸石的盐。在又一实施方案中，至少一种结垢吸附剂是不可溶的或低溶解性的硅酸盐或铝硅酸盐，例如多水高岭土。在又进一步的实施方案中，至少一种颗粒状结垢-吸附剂是蒙脱石(smectite)。在又一实施方案中，至少一种颗粒状结垢-吸附剂选自硅藻土、硅胶、纤维素粉、蛭石、硅灰石、沸石、多水高岭土、蒙脱石和高呤土及其他粘土。在一个实施方案中，至少一种防结垢材料包括复合粒子。在一个实施方案中，至少一种结垢吸附剂以涂层的形式提供在至少一种颗粒状基材上。例如，结垢吸附剂可以被沉淀到至少一种低密度基材上，例如扩大膨胀的珍珠岩或聚合物，其可以降低防结垢材料的密度并且提高在液体中的悬浮。作为另一实例，至少一种结垢吸附剂可以沉淀到至少一种中空基材上，如聚合物、玻璃或陶资微球。在一种这样的实施方案中，使用至少一种中空基材可以控制至少一种防结垢材料的浮力，也许甚至使得至少一种防结垢材料的浮力匹配于结垢形成流体的浮力。057在一个实施方案中，至少一种防结垢材料的BET比表面积为约lm2/g-约500m2/g。在另一实施方案中，BET表面积为约50m2/g-约200m2/g。在进一步的实施方案中，BET表面积为约100m"g-约200m2/g。本领域技术人员将容易地理解能测量至少一种防结垢材料的BET表面积的适当的方法和装置。粉末状的材料的BET表面积可以例如由GeminiIII2375表面积分析仪测量，其使用纯氮气作为吸着剂气体，其可从MicromeriticsCorporation获得。058在一个实施方案中，至少一种防结垢材料的中值粒度为0.1微米-约100微米，或者更大(如通过Microtrac测量的)。在另一实施方案中,至少一种防结垢材料的中值粒度为约1微米-约50微米。在进一步的实施方案中，中值粒度为约5微米-约30微米。在又一实施方案中，中值粒度为约20微米。本领域技术人员将容易地理解粒度分布可以通过测定至少一种防结垢材料的组分之间的粒度分布的差别来量化。一种方法使用激光衍射仪，例如Leeds&NorthrupMicrotracModelX-IOO。该仪器是完全自动化的，使用以100个通道的等比级数格式化的体积分布，在过滤器开的状况下运行30秒获得结果。使用用于解释以直径d为特征的数据的算法来表征分布。样品的dso值可以由仪器识别。059至少一种防结垢材料可以，在一些实施方案中，吸附至少一种结垢形成化合物的一种或多种物质或粒子，使得相互作用大于化学计量。在一个实施方案中，至少一种防结垢材料可以吸附由至少一种结垢化合物形成的结垢的晶体或其它成核结构。在又一实施方案中，至少一种防结垢材料显示出对于至少一种结垢形成化合物的亲合性。060至少一种防结垢材料可以以不同的方法被提供给至少一种结垢-形成流体。在一个实施方案中，至少一种防结垢材料以颗粒状材料的形式被添加到至少一种结垢-形成流体。在另一实施方案中，至少一种防结垢前体化合物被添加到至少一种结垢形成流体，至少一种防结垢前体化合物和至少一种结垢形成化合物相互作用而形成至少一种颗粒状防结垢材料，例如通过沉淀。至少一种防结垢前体化合物可以以溶液、浆料、颗粒、粒料、薄片、粒子和粉末的形式提供，并且可以是任何本领域技术人员已知的化合物从而与至少一种结垢形成化合物相互作用而形成至少一种防结垢材料。至少一种防结垢-吸附剂可以被结合到过滤垫、蜂窝状格栅、或者其他形式的介质并且用于至少一种结垢-形成液体中。在一种实施方案中，不仅通过共沉淀至少一种第一结垢化合物，而且通过然后吸附存在于至少一种结垢-形成流体中的至少一种第二结垢化合物，前体-形成的至少一种防结垢材料降低和/或防止了结垢。在另一实施方案中，至少一种防结垢前体化合物选自熟石灰、磷酸钠和硅酸钠。在另一实施方案中，至少一种第二结垢化合物是与至少一种第一结垢化合物相同类型的。在进一步的实施方案中，至少一种第二结垢化合物是与至少一种第一结垢化合物不同类型的。061至少一种防结垢材料可以以任何实现所需的或期望水平的结垢降低或防止的数量被引入至少一种结垢-形成流体。在一种实施方案中，至少一种防结垢材料的添加量为约0.01g/L-约20g/L。在另一实施方案中，至少一种防结垢材料的添加量为约0.01g/L-约10g/L。在进一步的实施方案中，至少一种防结垢材料的添加量为约0.01g/L-约5g/L。在又一实施方案中，至少一种防结垢材料的添加量为约0.01g/L-约2g/L。在又进一步的实施方案中，添加量为约0.05g/L-约0.5g/L。在又一实施方案中，添加量大于或等于约0.01g/L。在又进一步的实施方案中，添加量为约0.05g/L。在另一实施方案中，添加量为约0.1g/L。在进一步的实施方案中，添加量为约0.25g/L。在又一实施方案中，添加量为约0.5g/L。062至少一种结垢吸附剂可以显示出一种或多种除吸附以外的常规的防结垢效果。在一种实施方案中，至少一种防结垢材料还是沉淀阈值抑制剂。在另一实施方案中，至少一种防结垢材料还是分散剂。在进一步的实施方案中，至少一种防结垢材料还是晶体畸变/改性化学口卩o063除防止结垢外，至少一种防结垢材料还可用于緩和液体的一种或多种化学特性。在一种实施方案中，至少一种防结垢材料被用于緩和液体的硬度。在另一实施方案中，至少一种防结垢材料用于緩和液体的总溶解固体。在进一步的实施方案中，至少一种防结垢材料将緩和液体的》威度。064在一种实施方案中，至少一种防结垢材料用于在硬度为约50ppm-约10,000ppm或更高的液体中降低或控制结垢。在另一实施方案中，至少一种防结垢材料用于在硬度为约50ppm至饱和的液体中降低或控制结垢。在进一步的实施方案中，至少一种防结垢材料用于在总溶解固体含量为约100ppm-约15,000ppm或更高的液体中降低或控制结垢。在又一实施方案中，至少一种防结垢材料用于在硬度为约100ppm至饱和的液体中降低或控制结垢。在又进一步的实施方案中，至少一种防结垢材料用于在碱度(以CaC03计)为约50ppm-约8,000ppm或更高的液体中降低或控制结垢。065在至少一种防结垢材料与包括至少一种结垢化合物的至少一种结垢-形成流体的相互作用后，被吸附的结垢材料可以保持与至少一种防结垢材料悬浮，或者以其他方式存在于至少一种结垢-形成流体中，但与至少一种防结垢材料分散。在一种实施方案中，一部分的至少一种防结垢材料和被吸附的结垢材料可以与至少一种结垢形成流体分离。例如，被吸附的或分散的结垢可以与防结垢颗粒物一起从至少一种结垢-形成流体中过滤，或者允许从至少一种结垢-形成流体中沉淀出来，或者以其他方式通过常规的流体/粒子分离方法与结垢-形成流体分离。在另一实施方案中，全部或基本上全部的至少一种防结垢材料和被吸附的结垢材料可以与至少一种结垢-形成流体分离。分离和回收可能在其中结垢材料是有毒的、放射性的或者以其他方式是危险的，或者受制于环境排放规章的实施方案中是特别有利的。066在再循环水系统如冷却塔中至少一种结垢-吸附剂的使用，可能，在一些实施方案中，还提供了另外的低水用量和零液体排放(ZLD)益处。这可能发生，因为至少一种结垢-吸附剂可以用作緩沖剂来吸附结垢并且緩和水硬度和碱度，由此在相对低的平衡水平下控制了总硬度和碱度，而没有在被保护的设备上的结垢形成。这可以允许再循环水以高很多的浓度速率被使用，有利地降低了水的使用和降低了废水的排放。067在流体系统中至少一种结垢吸附剂的使用还可，在一些实施方案中，提供有益的杀生物效果。这可能发生，因为使用至少一种结垢吸附剂用于结垢控制的系统可以在比用于结垢控制的依赖于化学品抑制型方法的类似系统更高的碱度和/或硬度下操作。这些更高的碱度和硬度条件可以抑制细菌、藻类和其它微生物的生长。在一种实施方案中，至少一种杀真菌剂被结合到至少一种防结垢-吸附剂以提高抗微生物效果。068在进一步的实施方案中，在至少一种结垢-形成流体已经用于至少一种流体处理系统中以后，被吸附的结垢材料与至少一种结垢-形成流体一起被排放到环境。069在又进一步的实施方案中，在由至少一种防结垢-吸附剂制成的过滤垫、筛网、蜂窝式过滤器或者其它框架格栅介质上的被吸附的或附着的结垢材料可以被移除并且所述介质可以在结垢形成液体中净皮再次4吏用。070在一种实施方案中，至少一种结垢吸附剂还可用于第二目的，例如用作纸的填料。在这种情况下，至少一种结垢吸附剂可以被添加到造纸机的再循环水系统并且可以至少部分地作为填料结合到纸板中。在一些这样的实施方案中，至少一种结垢吸附剂可以具有适于用作松厚纸填料的性能。071除了在实施例中，或者在另外指出的情况下，说明书和权利要求中所用的表示成分的数量、反应条件等等的所有数字应被理解为在一切情况下被术语"约"所修饰。因此，除非相反地指出，在说明书和所附权利要求中所述的数值参数是近似值，其可以变化，这取决于设法通过本发明获得的期望的性能。至少，而不是企图将等价原则应用于权利要求的范围进行限制，各个数值参数应该根据有效数字的数值和常用的四舍五入方法进行理解。072尽管在本发明宽泛范围内所列的数值范围和参数都是近似值，除非另有陈述，列于具体实施例中的数值都尽可能精确地进行报告。然而，任何数值都固有地包含某些必然源于其各自测试测量中存在的标准偏差的误差。073通过非限制性举例说明，本发明的某些实施方案的实施例在以下给出。实施例实施例1074在合成硅酸盐的生产中涉及的硅酸盐装置的换热器中识别和收集碳酸盐和硫酸盐结垢，其中常规的有机磷酸盐防结垢剂已经被加至)j硬水中以便试图降低结垢形成。结垢是混合晶体类型的并且显示出共生结垢相，如在换热器的内部浆料流动管道中发现的。硫酸盐结垢相对于换热器的热端是更普遍的，同时碳酸盐结垢对于冷端是更普遍的。结垢样品通过X射线焚光(XRF)进行分析来测定其组成，通过X射线衍射(XRD)分析来确定结垢相。来自硅酸盐装置换热器的碳酸盐和硫酸盐结垢样品的组成和相列于表1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>075碳酸盐结垢主要是锰白云石，而硫酸盐结垢主要是硬石膏。两种类型的结垢包含大量的镁和约10%的Si02。SK)2的来源被认为主要是存在硅酸盐结垢，但是有可能的是硅藻土(DE)浆料管道可能也捕获了一些DE粒子。两种类型的结垢具有大于1%的？205含量，其可归因于使用了有机磷酸盐抗结垢剂。常规的防结垢剂未能抑制结垢形成，并且还可能已经引起了换热设备的腐蚀。076装置用水和某些浆料还被分析了各种性能，包括存在的主要的阳离子和阴离子物质。结果报道在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>077如表2所示，装置用水的电导率为1490(is/cm,其等价于约750ppm的溶解固体。由装置用水产生的DE浆料具有相同的硬度。装置用水还包含高含量的结垢形成物质，包括Ca2+、Mg"和SO,。硅酸盐装置的DE进料没有将大量的结垢形成物质贡献于浆料水，如通过相似的固体装载量的去离子水DE浆料滤液所显示的，其揭示了仅仅少量的由DE矿物溶解的结垢形成物质。078pH-调节的DE浆料滤液由装置用水产生，但是通过添加少量的石灰，约0.1-0.5g/L，pH被调节至弱碱性。这种浆料包含与装置用水相似量的疏酸盐，但是由于pH的增加，降低了硬度。通过降低Ca^+MgS+浓度，添加石灰可以对DE浆料具有一些防止结垢的作用。水硬度也降低了(如通过电导率测量所示)。石灰还被认为具有共沉淀的硅酸钩。079来自产物浆料的滤液的疏酸盐含量保持与装置用水大致相同，同时显著地降低了碱土含量(Ca"+Mg2,，从220ppm到74ppm。碱土含量的这种降低应归于在合成硅酸盐相和生产用水之间建立的新的溶解平衡。080总的来说，在换热系统中的结垢形成被认为是由于使用装置用硬水引起的，并且较少可能地可归因于DE进料，其贡献了非常低数量的结垢形成物质。通过添加少量的石灰进行的pH-调节的水的软化显示出在系统中的一些结垢控制(即降低)。实施例2081当天然的装置用硬水被加热和蒸发时，其借助于盐变得过饱和，它通常包含4丐和镁盐如CaC03和MgC03。结垢晶体可以在用于使水沸腾的容器的内壁上生长。使用pH值为6.9和电导率为1.20mS/cm(相当于约600ppm的溶解固体)的天然的硬水来研究各种粉末材料的防结垢性能。所测试的材料包括表3中示出的那些。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>082添加表4中所示数量的样品来分离含浓度为0.5g/L的天然硬水的玻璃烧杯，例外的是熟石灰和硅酸钠，其以0.5g/550mL的天然硬水的浓度来添加。每一种混合物在电炉上进行蒸发，导致蒸发了所列数量的水。没有添加任何材料的天然的硬水被用作对照例。将一片玻璃盖片置于各个烧杯中，所以在扫描电子显微镜下可以检查在玻璃上形成的任何结垢。083表4显示了在防止或降低结垢形成方面的各种材料的相对的有效性。^使用100%结垢形成(对照例烧杯；图la和lb)到0%结垢形成(从烧杯中不能分离出结垢)的主观等级，确定在各个烧杯中的结垢的量。扫描电子显微术(SEM)分析表明在玻璃盖片上样品2(图2)、样品4和样品9没有产生结垢形成，而0.5g/L的样品l、样品3、样品5(图3)和样品6仅仅有少量的结垢形成被观察到。样品7、样品8和样品10显示了在结垢形成方面的一些而不是显著的改进，而样品11显示了结垢形成方面达大约一半的改进。表4样品水体积(ml)装栽量PH蒸发的结垢(g)水(ml)(%)硬水(来自实施例l)1000NA6.509001001■00.57,42900202■00.56.9090003■00.56.81900204■00.56.8290005■00.56.8090020610000.56.63900207■00.56.65900808■00.56.639008095500.59.7345001010000.56.64900805500.59.7045050084扫描电子显微术揭示了硅酸钙材料，如样品l、样品2(图4)、样品3和样品4吸附了结垢晶体。材料如硅藻土(样品6)、硅胶(样品8)、高岭土粘土(样品IO)和纤维素粉(样品7)没有显示出明显的结垢晶体的吸附，但是可以具有通过其它机理的降低的结垢形成，例如结垢晶体的畸变和分散(分别地图5-8)。图9-11表明了在分别向天然硬水中添加纤维素粉(样品7)、高岭土粉末(样品IO)和硅胶(样品8)后，降低了结垢形成。不同于硅酸钙，那些粉末状的材料——以及硅藻土(样品6)——通过晶体畸变/改性和分散机理降低了结垢。如在SEM下所揭示的，那些粉末状的材料看起来没有显示出结垢晶体的吸附，但是它们的确明显地影响了结垢晶体形态以及有助于分散结垢晶体，由此降低了在系统表面中的结垢晶体的附着。085添加0.5g/L熟石灰(样品9)还防止了结垢形成。SEM揭示了与硅酸4丐共沉淀的熟石灰形成了松散且蓬松的相，其可以吸附结垢晶种(图12)。实施例3086与天然硬水相合并的不同量的样品2和样品4没有导致结垢的形成。表5显示了根据实施例2进行的实验的结果，其中所列数量的水装载有所列数量的样品2或样品4，蒸发了所列数量的水，并且确定了结垢的数量。当以0.05g/L的低浓度添加到天然硬水中时，样2防止了结垢形成。SEM表明结垢晶体被吸附到样品2粒子(图8)。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>087使用聚氯乙烯(PVC)和不锈钢表面，其代表了流体处理系统的典型的表面材料，以及Pyrex⑧玻璃(来自Coming公司)，测试了样品2的防结垢效果。表6显示了根据实施例2进行的实验的结果，其中所列数量的水装载有0.05g的样品2,所列数量的水被蒸发，和确定了结垢的数量。样品2的防结垢效果与系统表面无关并且似乎取决于样品2的固有性质，包括其对结垢晶种的表面亲合性，其对样品表面的非粘着性和其高表面积(典型地100m"g),相对于设备表面的表面积来说。088吸附在防结垢材料上的结垢是松散的和可渗透的。结垢晶体看起来是软的，这应归于在结垢组件中细防结垢颗粒物的捕获或共生。换言之，在防结垢材料存在下形成的结垢不像通常所预期的那样坚硬。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>089尽管通过沸腾浓缩了大约10倍的初始硬水(1200-1450pS/cm)的体积，但是当样品2被添加到水中时，在任何所测试的表面上没有阴离子如cr、F-、PO,、SO^以及与其相互作用并且在表面上形成不可溶的钙盐，如(Ca)3(P04)2、CaS04、CaCl2、CaF2,样品2还防止了在金属表面上的腐蚀。在类似于实施例2的单独的实验中，金属罐被用于使天然硬水沸腾并且其可以表明，在不添加样品2至金属容器中所含的天然硬水的情况下，不仅金属表面的确显示了结垢形成，而且它们还显示出腐蚀的迹象，这是由于液体中的高可溶盐含量所引起的锈蚀造成的。实施例5090本实施例举例说明了根据本说明书的至少一种防结垢材料的硬度、总溶解固体和碱度的緩和效果。091装置用水，如实施例1中所述的，通过在加热^反上在两个250-mL不锈钢烧杯中加热至沸腾来浓缩。对照例烧杯仅仅包含装置用水，另一个烧杯包括0.25g/L的防结垢材料，其是来自以上表3的样品2。由于水的蒸发损失，烧杯中的溶液中的盐浓度随着时间变得更浓缩。092另外的装置用水被不断地添加来抵消水的蒸发损失，这将溶液中的盐的浓度提高至饱和从而引起结垢形成。另外，被添加到含防结垢材料的烧杯的装置用水包括0.25g/L的防结垢材料直到实现35x的浓缩。从此刻起，单独的装置用水被添加到两烧杯中。继续浓缩过程直到装置用水已经通过蒸发浓缩大约80x。093在约5x浓度后，结垢开始在对照例烧杯中形成。相比之下，含0.25g/L的防结垢材料的烧杯显示出没有结垢形成，即使高达约80x至85x的浓缩时。094对于两个烧杯，定期测量总溶解固体、硬度和碱度。如图13所示，对照例样品的硬度从最初的值，大约700ppm随着时间增加到在饱和状态下的大约9000ppm的最大值。相比之下，含防结垢材料的样品的硬度看起来到达了大约4000ppm的稳态值。这表明添加防结垢材料对最大的水硬度具有緩和作用。095如图14所示，总溶解固体水平还似乎通过添加防结垢材料得到緩和。对于对照例，在大约13，000ppm下达到了最大溶解固体，相比之下，对于含样品的颗粒状防结垢材料，最大溶解固体水平为大约7,000ppm。这表明添加防结垢材料还对总溶解固体具有緩和作用。26096添加防结垢材^牛还可以纟爰和石威度。如图15所示，添加防结垢材料还似乎导致了较低的稳态碱度。对于对照例样品，碱度快速地从大约425ppm的最初水平下降到约100-200ppm的稳态水平。相比之下，含样品的防结垢材料降低到约50-约100ppm的稳态碱度。097无意束绰于理论，有可能的是具有高表面积和对结垢离子具有强亲合性的颗粒状防结垢-吸附剂，通过作为成核剂来允许结垢形成盐从溶液中沉淀出而用作水硬度的緩沖剂，使得在处理下降低液体中的结垢形成物质的浓度。这正在发生，因为在防结垢剂粉末上的结垢沉淀的速率补偿了在由于蒸发造成的水浓缩期间结垢形成离子浓度的增长速率。因此，有可能的是，在处理水中的水硬度、总溶解固体浓缩速率。失或浓缩的水系统，如冷却塔和锅口炉中。除控;在管道和设备:的结垢形成之外，防结垢材料还可将浓缩水的硬度和碱度緩和至较低含量。这可用于降低水的用量和废水产生，并且甚至可以有助于在一些系统中获得零液体排放(ZLD)。实施例6.2+099在本实施例中，使用包含高浓度的盐(包括Ca"、Mg2+、BaSr2+、Na+、K+、C032-、S0-、HC03-和Cr)的模拟的油田盐水来评价油田应用中本发明的至少一种防结垢材料的可能的有效性。本实施例举例说明了，防垢材料能够吸附和分散当富含阳离子的盐水和富含阴离子的盐水混合时形成的结垢——这类似于一些油田结垢情况，其中油田地层水和海水混合并且导致结垢形成。用于实验中的模拟的盐水是通过将具有如表7中所示的组成的阳离子盐水溶液和阴离子盐水溶液合并而制备的。使用ACS-等级的化学品和去离子水来制备盐水溶液。表7模拟盐水溶液的组成化合物阳离子盐水(g/2L)阴离子盐水(g/2L)合并的模拟盐水离子mg/LNaCI63.359463.3322Na+13620KCI1扁51.8084K+474CaCI2-2H2033.1819—Ca"2261MgCI2.2H2027.9838—Mg"836BaCI2-2H200.8920—Ba"125SrCI2-6H202.4281—114Na2S04—7.16271210NaHC03—2.5550HCCV464cr26240阳离子盐水和阴离子盐水溶液各自通过将所注明重量的化学品盐溶解在去离子水中来制备。然后以1:1的比例合并两种盐水溶液而获得4升的合并的盐水溶液。一旦合并，合并的盐水溶液迅速地变混浊。在充分混合后，分离2升的合并的盐水用作对照例。另外的2升立即与0.2g(O.lg/L)的防结垢材料(其是来自以上表3的样品2)混合。然后，通过在加热板上在两个250mL的Kimax烧杯中加热至沸腾来浓缩合并的盐水溶液。由于水的蒸发损失，烧杯中的溶液变得越来越浓缩有所溶解的盐。另外的盐水溶液被不断地添加来抵消水的蒸发损失，这将溶液中的盐的浓度提高至饱和从而引起结垢形成。在这种研究中检查的结垢样品由通过蒸发约浓缩10倍的盐水获得。100在加热开始时，在各个烧杯中添加若干玻璃盖片部件，以便允许显微镜检查沉积在其上的结垢。在沸腾/蒸发实验之后，从烧杯中回收玻璃盖片并且借助于洗涤瓶通过去离子水逐渐地冲洗表面以冲洗掉可溶盐如NaCl。为进行显微镜分析，还取样了来自烧杯底部的沉积物或松散粉末。通过Phillip-OxfordSEM/EDS装置来检查样品。101对照例烧杯，其仅仅装有合并的盐水溶液并且没有添加防结垢材料，具有大量的结垢形成。在含有合并的盐水和0.1g/L的防结垢材料的烧杯中也形成了结垢，但是结垢似乎有效地通过防结垢粉末以分散的悬浮形式保持。102如图16所示，在来自仅仅含有合并的盐水溶液的对照例烧杯的玻璃盖片上还发现形成了大量的结垢晶体(左图)。相比之下，极少至没有结垢形成在来自含合并的盐水溶液和0.1g/L的防结垢材料的烧杯的玻璃盖片上(右图)。103图17(a)显示了在对照例烧杯中的玻璃盖片上形成的结垢晶体的特写。在玻璃表面上形成的结垢主要地是碳酸钙结垢(灰色)，混合有锶和钡硫酸盐结垢(浅色)。图17(b)显示了来自含0.1g/L的防结垢材料的烧杯的玻璃盖片的特写。在来自含样品的防结垢(材料)的玻璃盖片上存在极少(如果有的话)的结垢。104随着连续沸腾/蒸发至大约10x浓缩，在两个烧杯中形成了更多沉淀。仅仅具有合并的盐水的对照例烧杯中的结垢倾向于在烧杯的底部上形成沉积物层。相比之下，在具有合并的盐水和0.1g/L的防结垢材料的烧杯中形成的沉淀固体以分散的悬浮粒子的形式形成。行-险查。如图18所示，来自仅仅包含合并的盐水的对照例烧杯的结垢沉积物主要由沉淀的氯化物盐(如NaCl、KC1和MgCl2)和4丐、锶和钡结垢组成。在该图18中，岩盐以包埋在KC1和MgCl2的细沉淀物中的大晶体的形式出现。106如图19所示，来自包含合并的盐水和0.1g/L的防结垢材料的烧杯的松散的结垢沉积物显示出大的岩盐(NaCl)晶体，一些硫酸钙晶体和大量的细的锶、钡和4丐硫酸盐结垢晶体，附着有防结垢材料。图20是特写，其进一步举例说明结垢晶体附着到防结垢材料。107基于以上所述数据，防结垢材料看起来有效地吸附碳酸钙、硫酸锶、硫酸钡、硫酸钩和硅酸盐结垢的结垢晶体。因此，还将期望防结垢材料应当可用于在包括具有高含量的这些盐的流体的应用(例如在油田钻探流体中的应用)中降低或控制结垢。权利要求1.一种防止或降低结垢形成或腐蚀的方法，包括将至少一种颗粒状结垢-吸附剂与包括至少一种结垢化合物的至少一种结垢-形成流体结合。2.权利要求1的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂是至少一种硅酸盐材料。3.权利要求2的方法，其中至少一种硅酸盐材料是硅酸钙材料。4.权利要求2的方法，其中至少一种硅酸盐材料是硅酸镁材料。5.权利要求2的方法，其中硅酸盐材料是合成硅酸盐材料。6.权利要求5的方法，其中合成硅酸盐材料源自于硅藻土。7.权利要求2的方法，其中至少一种硅酸盐材料是至少一种玻璃。8.权利要求7的方法，其中至少一种玻璃是碎玻璃。9.权利要求7的方法，其中至少一种玻璃选自钠钙玻璃和铝硅酸钙玻璃。10.权利要求1的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂选自硅藻土、硅胶、纤维素粉、蛭石、硅灰石、沸石、多水高岭土、蒙脱石和高岭土及其他粘土。11.权利要求1的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂被添加到至少一种结垢-形成流体，其数量为约0.01g/L-约20g/L。12.权利要求11的方法，其中添加至少一种颗粒状结垢-吸附剂，其数量为约0.05g/L-约0.5g/L。13.权利要求1的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂的BET表面积为约5-约500m2/g。14.权利要求13的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂的BET表面积为约50-约200m2/g。15.权利要求1的方法，其中至少一种防结垢材料的中值粒度为约1-约50微米。16.权利要求1的方法，其中至少一种结垢化合物是至少一种无机盐。17.权利要求16的方法，其中至少一种无机盐选自碳酸4丐、硫酸钾、草酸4弓、碳酸镁、磷酸钓、碳酸钡、磷酸钡和硫酸钡。18.权利要求1的方法，其中至少一种结i后化合物是至少一种结垢形成离子。19.权利要求18的方法，其中至少一种结垢形成离子选自Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Na+、K+、Off、N(V、C032-、S042-、P043-、HP042-、h2po4-、c2o42-、sio32-、f-和cr。20.权利要求l的方法，其中至少一种结垢化合物是二氧化硅。21.权利要求1的方法，其中至少一种结垢-形成流体被包含在至少一种流体处理系统内。22.权利要求21的方法，其中至少一种流体处理系统选自锅炉、蒸发器、反应器、冷却塔、水系统、热交换器、管道、过滤器、膜表面和辅助的油回收单元。23.权利要求22的方法，其中至少一种流体处理系统的至少一个表面由选自塑料、玻璃、木材和金属的材料制成。24.权利要求23的方法，其中金属是不锈钢。25.权利要求1的方法，其中至少一种防结垢材料的存在緩和结垢形成液体的硬度和/或;威度。26.防止或降低结垢形成的方法，包括提供包括至少一种结垢化合物的至少一种结垢-形成流体；提供至少一种颗粒状结垢-吸附剂给至少一种结垢-形成流体；和允许至少一种结垢吸附剂吸附至少一种结垢化合物。27.权利要求26的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂是至少一种硅酸盐材料。28.权利要求27的方法，其中至少一种硅酸盐材料是硅酸钩材料。29.权利要求27的方法，其中至少一种硅酸盐材料是合成硅酸盐材料。30.权利要求26的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂材料选自硅藻土、硅胶、纤维素粉、蛭石和高岭土粘土。31.权利要求26的方法，其中添加至少一种颗粒状结垢-吸附剂，其数量为约0.01g/L-约2g/L。32.权利要求31的方法，其中添加至少一种颗粒状结垢-吸附剂，其数量为约0.05g/L-约0.5g/L。33.权利要求26的方法，其中至少一种结垢化合物是至少一种无机盐。34.权利要求33的方法，其中至少一种无机盐选自碳酸钙、硫酸4丐、草酸钾、碳酸镁、磷酸钙和疏酸钡。35.权利要求26的方法，其中至少一种结垢化合物是至少一种结垢形成离子。36.权利要求35的方法，其中至少一种结垢形成离子选自Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Na+、K+、OfT、N(V、C032-、S042-、PO,、HP042-、h2po4-、c2o42-、sio32-、r和cr。37.权利要求26的方法，其中至少一种结垢化合物是二氧化硅。38.权利要求26的方法，其中至少一种结垢-形成流体提供在至少一种流体处理系统内。39.权利要求38的方法，其中至少一种流体处理系统选自锅炉、蒸发器、反应器、水系统、热交换器、管道、过滤器、膜表面、冷却塔和辅助的油回收单元。40.权利要求38的方法，其中至少一种流体处理系统的表面由选自塑料、玻璃和金属的材料制成。41.权利要求40的方法，其中金属是不锈钢。42.权利要求26的方法，其中提供至少一种颗粒状结垢-吸附剂的步骤包括添加至少一种颗粒状结垢-吸附剂到至少一种结垢-形成流体。43.权利要求26的方法，其中提供至少一种颗粒状结垢-吸附剂的步骤包括向包括至少一种第二结垢化合物的至少一种结垢-形成流体提供至少一种防结垢前体材料；和使至少一种结垢共沉淀剂与至少一种第二结垢化合物共沉淀而形成至少一种颗粒状结垢-吸附剂。44.权利要求43的方法，其中至少一种防结垢前体材料选自熟石灰、磷酸钠和硅酸钠。45.权利要求26的方法，其中将被吸附的至少一种结垢化合物悬浮在至少一种结垢流体中。46.权利要求26的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂的BET表面积为约5-约500m2/g。47.权利要求46的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂的BET表面积为约50-约200m2/g。48.权利要求47的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂的BET表面积为约100-约200m2/g。49.防止或降低结垢形成的方法，包括提供包括以至少一种结垢晶体形式的至少一种结垢化合物的至少一种结垢-形成流体；向至少一种结垢-形成流体提供至少一种颗粒状结垢-吸附剂；和允许至少一种结垢吸附剂来畸变至少一种结垢晶体并且分散畸变晶体。50.权利要求49的方法，其中至少一种颗粒状结垢-吸附剂材料选自硅酸盐材料、硅藻土、硅胶、纤维素粉、蛭石和高岭土粘土。51.权利要求49的方法，其中添加至少一种颗粒状结垢-吸附剂，其数量为约0,01g/L-约2g/L。52.权利要求49的方法，其中至少一种结垢化合物是至少一种无机盐。53.权利要求52的方法，其中至少一种无机盐选自碳酸钙、疏酸《丐、草酸钙、碳酸镁、磷酸钙和硫酸钡。54.权利要求49的方法，其中至少一种结垢化合物是至少一种结垢形成离子。55.权利要求54的方法，其中至少一种结垢形成离子选自Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Na+、K+、OH-、N03-、C032-、S042-、PO-、HP042-、h2po4-、c2o42-、sio32-、f-和cr。56.权利要求49的方法，其中至少一种结垢化合物是二氧化硅。全文摘要在本文中公开了防止或降低结垢形成或腐蚀的方法，包括结合包括至少一种结垢化合物的至少一种结垢-形成流体与至少一种选自至少一种结垢吸附剂的防结垢材料。该方法可以降低或防止在与液体有关的工艺设备如锅炉和换热器的表面上形成结垢。文档编号C02F1/28GK101613136SQ20091014134公开日2009年12月30日申请日期2009年6月2日优先权日2008年6月2日发明者杰陆申请人:世界矿物公司