氮气发生器是提取氮气的重要设备，以物理吸附法和电化学分离法相结合的原理直接从空气中分离高纯氮气，根据电催化法进行空气分离的原理制成，其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。在航空航天、核电核能、食品医药、石油化工、电子工业、材料工业、军工和科学实验等领域得到了广泛的应用，
氮气发生器在制氮领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛，分子筛对氮的分离作用主要是基于这种气体在分子筛表面的扩散速率不同，碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。碳分子筛具有很小微孔组成，孔径分布在0.3nm-1nm之间。
氮气发生器的工作原理是分离空气，电解膜的负极侧发生氧化反应，吃掉空气中的氧化性气体，在正极侧还原，空气流过电解池后就只剩下氮气和惰性气体，故国内发生器的纯度大多标有“相对含氧量”，氮气的纯度和空气流速，有效分解面的长度，电解电势的强弱都有关系，这种分离方法也决定了氮气的纯度不可能做的很高。加入电解质的作用就是提高水的导电率，使电化学反应能顺利进行。
氮气发生器采用碳分子筛变压吸附方式产生氮气，可产生流量为40-100L/min，纯度可达99.9%的高纯氮气。柱中的净化和再生过程交替进行，以产生连续的氮气。操作简单、自动化程度高，能实现自动的连续运行。氮气发生器利用恒定电位电解法，采用微孔膜作为两电极的分隔板，多孔气体扩散型氧电极为阴极，镍网为阳极，且电极安装是采用硬支撑结构。
氮气发生器中的氮氧分离系统是制氮设备的主要部件，由两个交替工作的吸附塔（塔内装碳分子筛）和气动阀、节流阀、消音器等组成。根据碳分子筛对空气中主要成分氧气和氮气的吸附速率不同，在加压吸附和降压脱附过程中实现氮氧分离，而加压吸附与降压脱附过程由可编程控制器按一定程序控制电磁阀，并由电磁阀控制相应的气动阀自动运行。
