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。
该仪器以碳分子筛为吸附剂，采用常温下变压吸附原理分离空气制取高纯度的氮气，通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统，按照特定可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。
氮气发生器产出的氮气能够在化学工业、电子工业、食品工业、石油工业、冶金以及金属加工业等领域中应用。
化学工业中的应用：氮是合成氨的主要原料，氨合成所需的氮无需分离和提纯，直接来源于空气。在氨合成气的生产过程中，空气中的氧与碳氢化合物原料进行高温催化反应，经变换、脱碳以及甲烷化等工序，空气中的氮和氩不参与反应，直接进入合成气，从而获得以氢和氮为主的氨合成气。由于氨合成中，氧、一氧化碳、二氧化碳易使合成催化剂中素毒，甲烷和氩系合成惰性物质，大量积累会降低合成效率，采用液氮洗涤工艺净化合成气，可以延长催化剂使用寿命，提高氨合成效率。
可以利用氮的化学不活泼性，在许多易燃液体物质的反应器、贮罐中充入氮气，不但保护物料不受氧化，保持产品质量，还能确保安全，防止燃烧和爆炸事故发生。高纯度的氮气可作为生产聚乙烯的辅助气，如年产1千万吨的聚乙烯生产线，每小时需要提供4500立方米纯氮。
电子工业中的应用：在电子工业中用干燥的氮气吹洗硅片，可保持硅片的干燥与清洁。在大规模集成电路生产工序，可以用高纯氮作化学反应气的携带气、惰性保护气和封装气等。
食品工业中的应用：氮气在食品工业中主要是用做保护气，比如在粮食的贮存中，充入氮气，可以延缓老化，在相当长的时间内，保持新米的香味。在水果、蔬菜库内，充入氮气，驱逐氧气，抑制霉菌的生长和乙烯的生成与释放，延缓水果蔬菜的代谢，使保鲜期加长。随着生活节奏的加快，快餐食品越来越受到人们的重视，在包装容器中充入氮气可以延长这些食品的保质期。鱼、肉一类的食品，用液氮冷冻，可以达到快速冷冻的效果，防止组织内的水分形成玻璃体，使得组织不被破坏，复热后可以保持原来的鲜美味道。
石油工业中的应用：油井内充入氮气不但可以提高井内压力，增大采油量，充入的氮气还可以作为钻杆测度中的缓冲垫，*避免了井内泥桨压力挤扁下部试管柱的可能性。此外，在进行酸化、压裂、水力喷孔、水力封隔器坐封等井下作业中，也要用到氮气。在天然气中充填氮气可以降低热值。在原油更换管道时，可用液氮烧注两端物料，使之固化封堵。
冶金、金属加工业中的应用：氮气发生器产出的氮气可用于退火保护气、烧结保护气、氮化处理、洗炉及吹扫用气等。广泛应用于金属热处理、粉末冶金、磁性材料、铜加工、金属丝网、镀锌线、半导体、粉末还原等领域。这些行业有的需要纯度大于99.5%的氮气，有的则要求纯度大于99.9995%、露点低于-65℃的高品质氮气。金属生产和加工制造业钢、铁、铜、铝制品退火、炭化，高温炉窑保护，金属部件的低温装配和等离子切割等。金属热处理在光亮退火、光亮淬火等热处理工艺过程中，制氮设备为工业炉提供保护气与安全气，以防止产品的氧化。
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