SCR技术的基本原理是以氨气(NH3）作为还原剂，在一定温度和催化剂的作用下，将排气中的有害NOx转化成无害的氮气（N2）和水（H2O）。由于氨气不容易存储，且具有强烈的刺激性气味，汽车上一般采用向排气管喷射尿素溶液的方式提供所需的氨气。
首先，尿素溶液在高温下水解为氨气（NH3）和CO2；
CO(NH2)+H2O→2NH3+CO2
然后，氨气（NH3）在催化剂作用下将氮氧化物（NOX）还原成氮气（N2）和水（H2O）。
有关NOX的控制方法从燃料的生命周期的三个阶段入手，限燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前，燃烧前脱硝的研究很少，几乎所有的形容都集中在燃烧中和燃烧后的NOX的控制。所以在国际上把燃烧中NOX的所有控制措施统称为一次措施，把燃烧后的NOX控制措施统称为二次措施，又称为烟气脱硝技术。
目前普遍采用的燃烧中NOX控制技术即为低NOX燃烧技术，主要有低NOX燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。
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