Die selektive nichtkatalytische Reduktion (SNCR) ist eine Methode zur Verringerung der Stickoxidemissionen in konventionellen Kraftwerken, die Biomasse, Abfälle und Kohle verbrennen. Das Verfahren beinhaltet das Einspritzen von Ammoniak oder Harnstoff in den Feuerraum des Kessels an einem Ort, an dem das Rauchgas zwischen 1.400 und 2.000 ° F (760 und 1.090 ° C) liegt, um mit den im Verbrennungsprozess gebildeten Stickoxiden zu reagieren. Das resultierende Produkt der chemischen Redoxreaktion ist molekularer Stickstoff (N2), Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O).

Die Umwandlung von schädlichem NOx in harmloses N2 wird durch die folgende vereinfachte Gleichung beschrieben:

4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O

Wenn Harnstoff verwendet wird, erfolgt die Vorreaktion, um ihn zuerst in Ammoniak umzuwandeln:

NH2CONH2 + H2O → 2NH3 + CO2

Harnstoff ist als Feststoff einfacher zu handhaben und zu lagern als das gefährlichere Ammoniak (NH3), daher ist es der Reaktant der Wahl.Die Reaktion erfordert eine ausreichende Reaktionszeit innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs, typischerweise 1.400 und 2.000 ° F (760 und 1.090 ° C), um wirksam zu sein. Bei niedrigeren Temperaturen reagieren das NO und das Ammoniak nicht. Ammoniak, das nicht reagiert hat, wird Ammoniakschlupf genannt und ist unerwünscht, da das Ammoniak mit anderen Verbrennungsspezies wie Schwefeltrioxid (SO3) unter Bildung von Ammoniumsalzen reagieren kann.

Bei Temperaturen über 1093 °C oxidiert Ammoniak:

4 NH3 + 5 O2 -> 4 NO + 6 H2O

In diesem Fall wird NO erzeugt, anstatt entfernt zu werden.

Eine weitere Komplikation ist das Mischen. Im Allgemeinen bildet sich mehr NO in der Mitte des Reaktionsgefäßes und weniger in der Nähe der Wände, da die Wände kühler sind als das Zentrum. Somit muss mehr Ammoniak seinen Weg in die Mitte und weniger in die Nähe der Wände finden, andernfalls trifft KEIN Ammoniak in der Mitte auf unzureichendes Ammoniak zur Reduktion und überschüssiges Ammoniak in der Nähe der Wände rutscht durch.Obwohl die selektive nichtkatalytische Reduktion theoretisch den gleichen Wirkungsgrad von etwa 90% erreichen kann wie die selektive katalytische Reduktion (SCR), führen die praktischen Einschränkungen von Temperatur, Zeit und Mischen in der Praxis oft zu schlechteren Ergebnissen. Die selektive nichtkatalytische Reduktion hat jedoch einen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber der selektiven katalytischen Reduktion, da die Kosten des Katalysators nicht vorhanden sind.