没有相对速度条件下，NH3和NOX均匀混合条件下，还能进行SNCR脱硝反应吗

NH3和NOX均匀混合条件下，但是没有相对速度，还能进行SNCR脱硝反应吗？

在1100℃条件下，氨水、尿素溶液喷入炉膛1100℃区间，产生了SNCR脱硝反应；过量的NH3与烟气充分混合均匀，即气态NH3与烟气中NOX也充分混合，随着烟气进入850-950℃温度区间，此时还是否会反应？
个人分析，从反应动力学角度分析，此时气态NH3与NOX基本无相对速度，即分子间距离一直存在，两者看似相互接触，但是无法进行实际的碰撞接触，或者是碰撞接触只有分子运动时候小概率接触，此时基本无反应或者是SNCR反应效率非常低。
以上仅为个人分析，请大腿斧正，最好是有论文或者实验作为证明最好。

选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)脱硝技术是在燃烧系统中的高温区域(通常在850°C到1100°C之间)喷入还原剂（如氨NH?或尿素CO(NH?)?），与烟气中的氮氧化物(NOx)发生化学反应，生成氮气(N?)和水蒸气(H?O)，从而降低NOx的排放。该技术的效果很大程度上取决于几个关键因素，其中包括温度、停留时间、还原剂的分散程度和与NOx的混合程度。

根据您的描述，氨水或尿素溶液在1100℃条件下喷入炉膛后发生SNCR反应。当反应后的混合物温度降至850-950℃区间时，理论上仍会发生SNCR反应，因为这个温度区间仍然处于SNCR反应有效的温度范围内。虽然在这个温度下反应速率可能不如在1100℃下那么快，但只要有足够的停留时间，反应是可以继续进行的。

至于“相对速度”，这个条件更多是指反应过程中的混合效率，即氨和NOx的混合程度是否良好。在气相中，分子都是在做随机热运动，即使在没有额外引入的湍流或流动情况下，分子间仍然会发生碰撞。因此，即便混合气体没有显著的宏观流动或相对运动，分子间的热运动足以使得分子间发生足够的碰撞，从而促进化学反应的进行。而“碰撞接触只有分子运动时候小概率接触”这一描述不太准确，实际上在高温条件下分子运动非常剧烈，碰撞发生的概率是相对较高的。

如果要进一步分析和验证这个问题，可以参考一些专业文献、研究报告或实验数据。一般科学研究中会使用详细的化学反应动力学模型来预测和解释这类反应过程，而工业应用中则往往通过实验和现场测试来优化操作条件。您可以查阅相关的学术论文或技术手册，这些资料通常会提供深入的理论分析和实验数据以供参考。

总之，即使在没有额外相对流动的条件下，只要处于适当的温度区间，具备足够的反应时间，且有充分的混合，SNCR脱硝反应是可以进行的。要获得详细的理论和实验支持，需要查阅相关的学术资料和工业应用报告。
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你可能误解分子运动了，你这想象的都是宏观物理下的运动场景

hcer 发表于 2023-12-15 09:34
你可能误解分子运动了，你这想象的都是宏观物理下的运动场景

没有这种理论，纯粹分析，也就是猜测。
所以希望大腿能释疑解惑

mc_loio 发表于 2023-12-15 09:43
没有这种理论，纯粹分析，也就是猜测。
所以希望大腿能释疑解惑

分子间运动是不停的做无规律运动的，即使静止放在容器里也是，所以不存在相对速度一样而静止

谢谢                  

hcer 发表于 2023-12-15 10:07
分子间运动是不停的做无规律运动的，即使静止放在容器里也是，所以不存在相对速度一样而静止

喷枪喷出去，尿素、氨水液滴与烟气有相对速度，分解产生NH3的同时与NOX有相对速度，有反应效率。相对速度可以降低分子间距离。
如果分布均匀没有相对速度条件下，还有很高效率，那是否可以延伸猜想：在1100℃喷氨水，然后有反应，没有反应的过量的NH3与烟气混合更为均匀，到850-950温度区间应该还能继续反应，也就是在1100℃喷的效率，比在850-950℃喷的效率应该高不少。

mc_loio 发表于 2023-12-15 10:16
喷枪喷出去，尿素、氨水液滴与烟气有相对速度，分解产生NH3的同时与NOX有相对速度，有反应效率。相对速度 ...

我觉得你还是把宏观运动和微观运动混在一起了。
当然就你这问题，效率高的原因应该主要是温度和浓度的影响，相对的流动速度应该没有这么大的作用

hcer 发表于 2023-12-15 10:32
我觉得你还是把宏观运动和微观运动混在一起了。
当然就你这问题，效率高的原因应该主要是温度和浓度的影 ...

关于相对运动，我是参考了双膜理论（气液反应），气膜液膜厚度，受相对速度影响很大。
那么气气反应，是否也存在这种类似的气膜阻力呢。
而且如果说分布均匀情况下还能持续反应，如果烟气高温区域长一点，1100℃喷入，效率就很可能超过950℃不少。
实际工程上，反而是950℃效率比1100℃高

谢谢

感谢分享

谢谢

谢谢分享

反应之所以有适用区间，就是在其反应活化能和自身活性间平衡的。

谢谢分享了

实际想讨论的是SNCR反应效率问题吧，那就要分析影响反应的因素：氨水雾化效果，反应截面的覆盖率，氨水喷入量（量大反应区降温影响），烟气流速（决定有效反应段的长度），粉尘含量，，，以上都会直接影响脱销效率；有经验做过烧煤的炉排炉SNCR，实际效果在1020度左右截面喷入效果最好，在950度截面喷入有效果但是效率只有20%

hcer 发表于 2023-12-15 10:07
分子间运动是不停的做无规律运动的，即使静止放在容器里也是，所以不存在相对速度一样而静止

谢谢分享

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楼主的知识学杂了，宏观和微观的概念混淆了，宏观上无相对运动速度并不能说明微观上分子不能碰撞，分子的微观运动形态不能用宏观去评价的。
做了这么多的SNCR，关键点就是在于NH3和烟气的混合度有多高。混合度高，微观上来看，分子间的碰撞几率就高。
另外一点1100℃时只要有NH3或氨基存在，SNCR反应也是可以进行的。