氮气发生器以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。氮气发生器与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3/h以下氮气发生器中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎。

氮气发生器一般分为三种方法，即：电解法、膜分离法，以及变压吸附（PSA）&碳分子筛法，三种方法原理各不相同。

一、电解法制氮

使用电解法制氮原理的氮气发生器，其主要特点就是仪器具有电解液储液桶，其主要原理是：原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被附而获得电子，与水作用生成氢氧根离子并迁移到阳极，后在阳极处失去电子析出氧气，因此空气中的氧不断被分离，只留下氮气随气路被输出。
 

二、膜分离法制氮

基本原理是：当两种或两种以上的气体混合物通过中空纤维膜时, 由于气体在膜中的溶解度和扩散系数有差异, 因而这些气体在膜中的相对渗透率是不同的。当混合气体在驱动力(膜两侧压力差) 作用下通过中空纤维膜时, 渗透速率相对快的气体, 如水、氢气、硫化氢、二氧化碳等, 快速透过膜进入膜的另一侧。而渗透速率相对较慢的气体, 如甲烷、氮气、一氧化碳等, 则被膜滞留在这一侧而富集, 从而达到使混合气体分离的目的。

 

三、变压吸附的原理

变压吸附是用于分离混合气体，提取某一气体组分的技术，是指在系统温度维持不变的情况下，通过升高或降低系统的压力来不断地改变吸附剂的吸附量从而达到组分分离的方法；主要体现在较高压力下进行吸附，在较低压力下(常压或真空)使吸附的组分解吸出来，从而得到得到气体产物。