空分制氮机制氮设备是采用物理的方法，以空气为原料将其中的氧和氮分离而获得氮气。利用碳分子筛对氧和氮地选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来地一种新的制氮技术。与传统制氮法相比较，它主要具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性比较强等特点。

空分制氮机在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。分子筛对氧和氮地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。较小直径的气体扩散较快，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。