新鲜出炉氨水密度(20%氨水的密度)

前面提到了关于SNCR脱硝用氨水的疑问，这次试着对这些疑问进行回答。氨水密度小于1更多是由于形成氢键的缘故；在计算SNCR理论脱硝用氨水量是应该以NH3为基准，而不是NH3·H2O，给出了实例进行说明；氨水呈现微黄色也满足国家标准规定。

前面提到了关于SNCR脱硝用氨水的疑问，这两天看了一些资料，试着对自己心中的疑问进行下解答不一定正确，希望更多的人一起交流（1）关于氨水的密度首先看一道试题，“含氨量35%（质量分数）的氨水密度为0.880 g/ml，那么NH3的体积摩尔浓度是多少？”。

解答：假设氨水总量为1000 mL,那么NH3的质量为1000×0.35=350 g/1000 ml，所以NH3的摩尔数为350/17=18.01 mol，所以NH3的体积摩尔浓度是18.01 mol/L。

从这个题里面可以获得以下信息，NH3的摩尔数是18.01mol，那么其标况下的体积为403L，而这部分NH3溶于水后整体的体积只有1L，也就是说氨水的体积并不是NH3的体积与水的体积之和同样，氨水的体积也不可能单纯是水的体积，因为如果单纯是水的体积的话，在体积不变的情况下质量增加，氨水密度不可能为1。

因此NH3溶于水后，氨水的体积应该是介于水的体积、NH3和水的体积之和两者之间那么为什么氨水的体积增加会较NH3溶于水的质量增加还要大呢？原因是NH3溶于水之后会形成氢键，氢键的存在使得NH3溶于水后水的体积增大，类似于两者之间形成一种架构，把整个分子的体积扩充起来，密度减小

NH3分子与水分子具有相近的键角(bond angle，H2O的键角为105°，NH3的键角为107°)及电子组态（electron configuration），NH3和水在很多反应中具有相似之处关于氢键，网上的解答如下“由于N（或O）与H只能形成共价化合物，但N（或O）对电子的吸引力比较强，使H具有一定正离子的性质，而N（或O）具有一定阴离子的性质；于是，NH3里的N将吸引水的H，水里的O将吸引NH3里的H，这样就形成了一种特殊的键——氢键；而且氢键只存在于N/O/F三种元素的氢化物中。

"而关于NH3的分子量为17，H2O的分子量为18，所以氨水的密度小于水这样的阐述是不正确的，因为这样的原理只适用于气体（理想气体）；关于液氨浓度比水小（0℃时液氨密度为0.638 g/cm3），所以氨水密度小于水的说法也不完全正确，因为氨水的制备是通过NH3溶于水制得的。

（2）关于计算理论脱硝氨水用量时的基准是用一水合氨（NH3·H2O）还是NH3？首先可以肯定的是，NH3溶于水中会存在三种分子形态，即NH3·H2O、NH3和H2O分子，至于其中NH3·H2O的量有多少，取决于NH3溶于水后相关反应的平衡常数。

例如，18℃下Kb = [NH4+][OH−]/[NH3] = 1.75×10-5在此不想追究NH3·H2O到底有多少需要说明的是企业一般讲的氨水浓度20%-25%，指的NH3含量20%-25%，国家标准规定的检测方法也是针对NH3量的检测，而不是NH3·H2O的检测，因此计算理论脱硝用氨水用量时应该根据NH3的量来计算，而不是NH3·H2O。

具体俩说，假设某水泥窑标况气体量为30万Nm3/h，脱硝前NO2浓度（按国标折算后）为800 mg/Nm3，脱硝后为400 mg/Nm3（当然现在控制400的厂家已经很少了），求解SNCR脱硝理论氨水用量为多少？

解答：对于NO2来讲，每消耗一个NO2分子，需要消耗2个NH3分子，两者反应方程式如下：4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O首先计算NO2减排的摩尔数：302608.70000*(800-400)/1000/46=2608.7 mol/h，因此消耗的NH3摩尔数为5217.4 mol/h，对应的NH3量为88.7 kg/h，对于NH3含量为20%（质量分数）的氨水，对应的氨水用量为443.5 kg/h，由于20%氨水的密度在常温下为0.92 g/cm3，因此氨水体积用量为482 L/h。

大部分SNCR脱硝的氨氮摩尔比(NSR)为1.5-2.0，意味着氨水体积用量要乘以1.5-2.0，即为723-964 L/h（3）关于氨水的颜色即使有些氨水呈现淡黄色，这也是符合国家标准规定的化学工业部关于氨水的标准有如下规定：。

可以看出，即使带微黄色的氨水也是符合国家规定的。为什么会呈现微黄色呢？是因为生产过程中引入铁离子等杂志而引起的。