氮氣發(fā)生器是提取氮氣的重要設(shè)備，以物理吸附法和電化學(xué)分離法相結(jié)合的原理直接從空氣中分離高純氮氣，根據(jù)電催化法進行空氣分離的原理制成，其中電解池是利用燃料電池的逆過程設(shè)計而成。在航空航天、核電核能、食品醫(yī)藥、石油化工、電子工業(yè)、材料工業(yè)、軍工和科學(xué)實驗等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，

　　

　　氮氣發(fā)生器在制氮領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩，分子篩對氮的分離作用主要是基于這種氣體在分子篩表面的擴散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成，孔徑分布在0.3nm-1nm之間。

　　

　　氮氣發(fā)生器的工作原理是分離空氣，電解膜的負極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，吃掉空氣中的氧化性氣體，在正極側(cè)還原，空氣流過電解池后就只剩下氮氣和惰性氣體，故國內(nèi)發(fā)生器的純度大多標有“相對含氧量”，氮氣的純度和空氣流速，有效分解面的長度，電解電勢的強弱都有關(guān)系，這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質(zhì)的作用就是提高水的導(dǎo)電率，使電化學(xué)反應(yīng)能順利進行。

　　

　　氮氣發(fā)生器采用碳分子篩變壓吸附方式產(chǎn)生氮氣，可產(chǎn)生流量為40-100L/min，純度可達99.9%的高純氮氣。柱中的凈化和再生過程交替進行，以產(chǎn)生連續(xù)的氮氣。操作簡單、自動化程度高，能實現(xiàn)自動的連續(xù)運行。氮氣發(fā)生器利用恒定電位電解法，采用微孔膜作為兩電極的分隔板，多孔氣體擴散型氧電極為陰極，鎳網(wǎng)為陽極，且電極安裝是采用硬支撐結(jié)構(gòu)。

　　

　　氮氣發(fā)生器中的氮氧分離系統(tǒng)是制氮設(shè)備的主要部件，由兩個交替工作的吸附塔（塔內(nèi)裝碳分子篩）和氣動閥、節(jié)流閥、消音器等組成。根據(jù)碳分子篩對空氣中主要成分氧氣和氮氣的吸附速率不同，在加壓吸附和降壓脫附過程中實現(xiàn)氮氧分離，而加壓吸附與降壓脫附過程由可編程控制器按一定程序控制電磁閥，并由電磁閥控制相應(yīng)的氣動閥自動運行。