实验室氮气发生器目前在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。氮气发生器分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两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，实验室专用氮气发生器孔径分布在0.3nm~1nm之间。较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相，这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。 实验室专用氮气发生器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。 实验室专用氮气发生器工作原理实验室专用氮气发生器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。作为压力稳定且纯净的原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被吸附而获得电子，与水作用生成氢氧根离子，并迁移到阳极，后在阳极处失去电子析出氧气，因此空气中的氧不断被分离。只留下氮气随气路输出。

制氮机是一种通过旋转刮板强制成膜，可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器。它传热系数大、蒸发强度高、过流时间短、操作弹性大，尤其适宜热敏性物料、高粘度物料及易结晶含颗粒物料的蒸发浓缩、脱气脱溶、蒸馏提纯。 制氮机的电机和减速机是转子旋转的驱动装置，转子的转动速度将起决于刮板的形式，物料的粘度和蒸发筒身内径；选择刮板合适的线速度是保证蒸发器稳定可靠运行及满意蒸发效果的重要参数之一。 物料由设上分离筒身上端的入口进入蒸发器，并经安装在分离筒身内的布料器被连续均匀地分布于蒸发筒身内壁（泼膜），从蒸发筒身蒸发出的二次蒸汽上升至分离筒，经安装在内的气液分离器，将二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫分离，二次蒸汽从上端的出口引出蒸发器。 依据于蒸发器内阻力计算的分离筒身的合理设计，是避免物料“短路”的关键因素之一。布料器安装在轮子上。合理的设计，使从进料口进入蒸发器的物料，通过旋转的布料器，被连续均匀地呈膜上泼布在蒸发面上。 旋片式气液分离器安装在分离筒上方，它将上升的二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫捕集，并使之回落到蒸发面上。制氮机的蒸发筒身是被旋转刮板强制成膜的物料与夹套内加热介质进行热交换的蒸发面。蒸发筒身的内径及长度由蒸发面积及适宜的长径比确定。