膜分離氮氣發生器讓壓縮空氣通過中空纖維膜，當空氣通過膜的時候，空氣中的氧氣，二氧化碳，一氧化碳和水蒸汽會通過中空纖維膜管道上的小孔，進而排到大氣中去。
膜分離氮氣發生器讓壓縮空氣通過中空纖維膜，當空氣通過膜的時候，空氣中的氧氣，二氧化碳，一氧化碳和水蒸汽會通過中空纖維膜管道上的小孔，進而排到大氣中去。在膜的出口，大尺寸的氮氣分子和惰性氣體氬氣都收集起來，輸送到應用設備。這種氮氣分離提取技術簡單有效，無需任何移動部件。分離提取出來的氮氣最高純度能達到99.5%，不含任何雜質。
變壓吸附技術是通過固體介質來分離氣體混合物中的單一組分，用變壓吸附技術來分離空氣中的氮氣，所需的固體介質是碳分子篩，碳分子篩對空氣中的氧氣選擇性吸附，從而在加壓的情況下分離了空氣中的氮氣和氧氣。
碳分子篩其實就是多孔疏松的棒狀碳顆粒，當對填充滿了碳分子篩顆粒的氮氣純化密封柱中充入壓縮空氣（主要成分是氮氣，氧氣和惰性氣體氬氣和少量水汽）時，碳分子篩會吸附水汽，氧氣，但是，氮氣不會被吸附。這主要是因為氮氣和氧氣的分子尺寸不一樣，碳分子篩顆粒上的小孔能讓分子尺寸小的氧氣進入，卻不能讓氮氣進入，因為氮氣的分子尺寸大于氧氣；從而，氮氣和氧氣被分離開了。
變壓吸附這一過程包含兩個步驟和階段：
1.吸附階段，壓縮空氣中氧氣，水汽，二氧化碳被碳分子篩柱子吸附，氮氣被收集起和儲藏起來。
2.重生階段，將碳分子篩柱的壓力釋放到大氣中去，吸附了氧氣，二氧化碳，水汽的碳分子篩顆粒釋放掉吸附的氧氣，二氧化碳和水汽，從而為下一次吸附做好準備。
變壓吸附這一個過程需要維持一個穩定的溫度，這個溫度通常情況下和實驗室的環境溫度接近（20-25℃）。變壓吸附技術生產出來的氮氣，純度最高能達到99.999%，純度越高，生產過程中需要消耗的空氣就越多。
變壓吸附技術和膜分離氮氣發生器技術來生產氮氣，各有利弊。具體使用哪種方法來生產氮氣要取決于應用和流速要求。在市面上，某些人說氮氣膜和碳分子篩是消耗品，需要定期更換，這是不對的。如果用戶的除油和除水過濾器效果不佳，碳分子篩和氮氣膜的分離效果會隨著使用年限的增加而慢慢失效。
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