膜分离氮气发生器是一种气体分离技术，以优质碳分子筛(CMS)为吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气，氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。
工作原理：
装置启动后，空压机出口的压缩空气先进入压缩空气储罐，然后进入旋风分离器、精密级过滤器进一步除油除尘除水，接着进入空气加热器（加热温度设定为40℃），这时满足一定压力、温度和清洁度要求的压缩空气最后进入膜分离组件，因膜对不同分子量的各种气体具有不同的渗透性和渗透速率，经过膜分离组件后，氮与绝大部分氧分离开来，富氧从膜分离组件侧边孔排出，而氮气从膜的另一端流出，经过调节阀调节流量与纯度后，满足设定纯度产氮纯度≥97%的标准氮气进入氮气储罐，而非标氮气直接经过打开的气动阀从废氮管道排出。
膜分离氮气发生器由空气压缩机、过滤器、中空纤维膜分离器、脱氧管等部件组成。仪器流程。压缩空气经过过滤器进入膜分离器，空气中的氧气、水蒸汽及少量二氧化碳快速透过膜，进入膜的另一侧；氮气因透过膜的相对速率慢，被滞留和富集。富集后的氮气，其出口压力几乎和压缩空气进入膜系统时的压力相同，动力损耗非常小。
制氮原理：
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。根据这一特性，气体可以分为“快气”和“慢气”。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。中空纤维膜系统含有成千上万根细小的中空纤维丝。膜系统有选择地将压缩空气中的氧气、水蒸汽、二氧化碳等气体排走，而留下了富氮气流。通过调节空气速率，就可生产不同纯度和速率的氮气。
