采用中空纖維膜法（無需“加液”）
氮氣發生器兩種或兩種以上的氣體混合通過高分子膜時，由于各種氣體在膜中的溶解度和擴散系數的差異，導致不同氣體在膜中相對滲透速率有所不同。根據這一特性，可將氣體分為“快氣”和“慢氣”。
當混合氣體在驅動力——膜兩側壓差的作用下，滲透速率相對較快的氣體和水、氧、二氧化碳等透過膜后在膜滲透側被富集，而滲透速率相對較慢的氣體如氮氣、一氧化碳、氬氣等則在滯留側被富集，從而達到混合氣體分離之目的。
當以加壓凈化空氣為氣源時，氮氣等惰性氣體被富集成高純度供生產應用，由滲透側排空的為富氧空氣。氮膜系統可將廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上，最高可得到99.9%的純氮。
這種制氮方法膜分離制氮在工業上有不少的應用，在實驗室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護、對氧氣的置換等。這類發生器的主要優點是流量大，同時壽命長，且維護成本極低；缺點是氮氣純度不能達到高純級，膜組件目前均為進口，國內不能提供，成本較高，儀器價格也相對高。
膜式制氮機的工作原理
加壓空氣被送入中空纖維膜的一端。膜包含一束空心纖維，這些空心纖維的孔足夠小，可以讓較小的氧分子在壓力下通過它們排出。氣流中所含的水蒸氣、二氧化碳和氧氣的滲透率比氮氣和氬氣快，會迅速擴散穿過纖維壁。擴散較慢的氮氣分子保留在纖維孔中，并作為氮氣產品收集。空氣流速將決定氮氣中剩余多少未擴散的氧氣。氮氣產品非常干燥，大氣露點通常低于 -40°F。這些膜就像一個沒有移動部件的過濾器，并以選定的流量和純度連續產生氮氣。
應用：
LCMS（液相色譜儀）
GC（氣相色譜）
產業 （食物,電子,化工等等)
